DE102013200145A1 - Verfahren zur Steuerung des Drehmoments mindestens eines Antriebsmotors in einem Kraftfahrzeug - Google Patents

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Abstract

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung des Drehmoments mindestens eines Antriebsmotors in einem Kraftfahrzeug mittels eines elektronischen Motorsteuergeräts wird ein aus einer Fahrervorgabe ermitteltes Soll-Drehmoment mittels eines Schwingungsdämpfgliedes abhängig von verschiedenen definierten Fahrsituationen und abhängig von einer der Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeuges proportionalen Messgröße korrigiert. Als eine der Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeuges proportionale Messgröße wird beispielsweise die Raddrehzahl des Kraftfahrzeugs verwendet. Vorzugsweise sind jeder definierten Fahrsituation bestimmte Regelparameter des Schwingungsdämpfgliedes zugeordnet. Die Fahrsituationen werden insbesondere durch Daten aus dem Navigationssystem ermittelt.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Steuerung des Drehmoments mindestens eines Antriebsmotors in einem Kraftfahrzeug abhängig von verschiedenen Fahrsituationen.
  • Grundsätzlich ist es beispielsweise aus der DE 197 43 958 A1 , der DE 100 06 246 A1 und der EP 1 334 862 B1 bekannt, bei einer Steuerung des Drehmoments eines Antriebsmotors in einem Kraftfahrzeug das Fahrverhalten eines Kraftfahrzeuges abhängig von verschiedenen Fahrsituationen, die insbesondere auch aus Daten eines Navigationssystems erfassbar sind, adaptiv zu beeinflussen. In der EP 1 334 862 B1 ist eine beispielhafte Liste derartiger möglicher Fahrsituationen enthalten. Hierbei steht die Adaption zur Fahrpedalinterpretation im Vordergrund.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur Steuerung des Drehmoments mindestens eines Antriebsmotors (z. B. Verbrennungsmotor und/oder Elektromotor) in einem Kraftfahrzeug im Hinblick auf die Erfüllung der Lastanforderung einerseits und im Hinblick auf die Erhöhung des Komforts andererseits zu verbessern.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Die abhängigen Patentansprüche sind vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung des Drehmoments mindestens eines Antriebsmotors in einem Kraftfahrzeug mittels eines elektronischen Motorsteuergeräts wird ein aus einer Fahrervorgabe ermitteltes Soll-Drehmoment mittels eines Schwingungsdämpfgliedes abhängig von verschiedenen definierten Fahrsituationen und abhängig von einer der Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeuges proportionalen Messgröße korrigiert. Als eine der Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeuges proportionale Messgröße wird beispielsweise die Raddrehzahl des Kraftfahrzeugs verwendet.
  • Vorzugsweise sind jeder definierten Fahrsituation bestimmte Regelparameter des Schwingungsdämpfgliedes bzw. Schwingungsdämpfungsreglers zugeordnet. Die Fahrsituationen werden insbesondere durch Daten aus dem Navigationssystem ermittelt. Die Parameter werden entsprechend den Fahrsituationen insbesondere komfort- oder dynamikorientiert gewählt. Durch das Schwingungsdämpfglied werden somit die Längsschwingungen im Antriebsstrang im ersten Fall zugunsten des Komforts und der Geräuschreduzierung gedämpft und im zweiten Fall zugunsten der Dynamik eher zugelassen. Somit findet eine situative adaptive Unterdrückung oder Zulassung von Drehungleichförmigkeiten bzw. längsdynamischen Schwingungen des Antriebs statt.
  • Beim Fahren auf einer Passstraße beispielsweise wird eher eine gewisse Drehungleichförmigkeit zugelassen. Auch kann bei Passstraßen die Dynamik im Momentenaufbau zu Gunsten vom Fahrkomfort durch eine situativ ausgewählte Reglerparametrierung verschoben werden. Dagegen wird beispielsweise beim Fahren in einem geschwindigkeitsbeschränkten Gebiet, vor Schulen usw. die Dämpfung eher unterdrückt.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Es zeigt
  • 1 eine schematische Darstellung des gesamten Kraftfahrzeugs mit Komponenten zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und
  • 2 eine schematische Darstellung des Motorsteuergeräts, in dem das erfindungsgemäße Schwingungsdämpfglied integriert ist.
  • In 1 ist ein Hybrid-Kraftfahrzeug 1 mit einem ersten Antriebsmotor 2 in Form eines Verbrennungsmotors 2 und mit einem zweiten Antriebsmotor 3 in Form eines Elektromotors sowie mit einem Getriebe 4 dargestellt. Zwischen dem Verbrennungsmotor 2 und dem Elektromotor 3 ist in bekannter Weise eine steuerbare Kupplung 5 vorhanden, durch die das Kraftfahrzeug 1 mit dem Verbrennungsmotor 2 und/oder mit dem Elektromotor 3 angetrieben werden kann. Zur Steuerung der Antriebsmotoren 2 und 3 sowie der Kupplung 5 ist ein elektronisches Motorsteuergerät 6 vorgesehen. Weiterhin ist im Kraftfahrzeug 1 ein Navigationssystem 8 zur Übergabe von Daten an das Motorsteuergerät 6 zur Erfassung von verschiedenen Fahrsituationen FS vorhanden. Die Fahrsituationen FS sind insbesondere auf den Straßentyp der jeweils aktuell befahrenen Straße bezogen.
  • Auch weist das Kraftfahrzeug 1 in bekannter Weise ein Fahrpedal 7 auf, dessen Fahrpedalstellung FP als weiteres Eingangssignal zur Erfassung des Fahrerwunsches an das Motorsteuergerät 6 weitergeleitet wird. Schließlich sind an den Rädern des Kraftfahrzeuges 1 Raddrehzahlsensoren 9 vorgesehen, durch die die Raddrehzahl nR erfasst und ebenfalls als Eingangssignal an das Motorsteuergerät 6 übergeben wird.
  • Anmerkung: Die hier gewählt Darstellung eines Parallelhybridantriebs ist nur stellvertretend zu sehen. Das Verfahren ist auch auf andere Antriebskonfigurationen z. B. straßengekoppelte oder leistungsverzweigte Hybridantriebe übertragbar.
  • Mittels 2 wird das erfindungsgemäße Verfahren, das beispielsweise durch ein Softwaremodul im Steuergerät 6 ausgeführt wird, näher erläutert:
    Eingangssignale des Motorsteuergeräts 6 sind also unter anderen die Raddrehzahl nR, die Fahrpedalstellung FP und die Informationen FS des Navigationssystems 8.
  • Aus der Fahrpedalstellung FP wird zunächst ein Gesamt-Soll-Drehmoment MSoll bestimmt. In diesem Beispiel setzt sich das Gesamt-Soll-Drehmoment MSoll zum Antrieb des Kraftfahrzeugs 1 aus dem Anteil des Soll-Drehmoments MSoll(2) des Verbrennungsmotors 2 und dem Anteil des Soll-Drehmoments MSoll(3) des Elektromotors 3 zusammen.
  • Die Raddrehzahl nR und gegebenenfalls auch das Soll-Drehmoment MSoll sind Eingangssignale eines steuergeräteinternen Schwingungsdämpfgliedes 6.1. Aus den Daten FS des Navigationssystems 8 werden bestimmte Fahrsituationen FS1 bis FS5 definiert, z. B.:
  • FS1
    gerade komfortorientierte Autobahnfahrt
    FS2
    kurvige längs- und querdynamikorientierte Landstraßenfahrt
    FS3
    komfortorientierte Stadtfahrt
    FS4
    komfortorientierte Geschwindigkeitsbeschränkungsfahrt
    FS5
    querdynamikorientierte Passstraßenfahrt
  • Mittels des Schwingungsdämpfgliedes bzw. Schwingungsdämpfungsreglers 6.1, das hier vorzugsweise einen Bandpassfilter 6.2 als Regler enthält, wird abhängig von diesen verschiedenen definierten Fahrsituationen FS1 bis FS5 und abhängig von der Raddrehzahl nR als eine der Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeuges 1 proportionale Messgröße das Soll-Drehmoment MSoll beispielsweise folgendermaßen korrigiert:
    Jeder definierten Fahrsituation FS1 bis FS5 wird ein bestimmter Regelparameter Pi – hier z. B. Bandpassparameter P1, P2, P3 – des Schwingungsdämpfgliedes 6.1 bzw. des Reglers 6.2 des Schwingungsdämpfungsgliedes 6.1 zugeordnet. Beispielweise können den Fahrsituationen FS1, FS3 und FS4 ein eher komfortorientierter Parameter P3, der Fahrsituation FS2 ein etwas dynamischerer Parameter P2 und der Fahrsituation FS5 ein vergleichsweise hochdynamischer Parameter P3 zugeordnet sein.
  • Im Schwingungsdämpfungsglied 6.1 wird dann ein Gesamt-Dämpf-Momentanteil MDämpf oder ein Dämpf-Momentanteil MDämpf(2) und ein Dämpf-Momentanteil MDämpf(3) ermittelt, der jeweils zur Korrektur des Soll-Drehmoments MSoll bzw. MSoll(2) und MSoll(3) addiert wird. Ergebnis ist ein korrigiertes Soll-Drehmoment M bzw. M(2) und M(3), das in bekannter Weise zur entsprechenden Ansteuerung von Aktuatoren (Einspritzung, Zündung, Luftzufuhr beim Verbrennungsmotor 2 und/oder Stromzufuhr beim Elektromotor 3) weiterverarbeitet wird.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 19743958 A1 [0002]
    • DE 10006246 A1 [0002]
    • EP 1334862 B1 [0002, 0002]

Claims (4)

  1. Verfahren zur Steuerung des Drehmoments (M) mindestens eines Antriebsmotors (2, 3) in einem Kraftfahrzeug (1) mittels eines elektronischen Motorsteuergeräts (6), wobei ein aus einer Fahrervorgabe (FP) ermitteltes Soll-Drehmoment (MSoll) mittels eines Schwingungsdämpfgliedes (6.1) abhängig von verschiedenen definierten Fahrsituationen (FS1 bis FS5) und abhängig von einer der Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeuges proportionalen Messgröße (nR) korrigiert wird.
  2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jeder definierten Fahrsituation (FS1 bis FS5) bestimmte Regelparameter (Pi) (z. B. Bandpassparameter P1, P2, P3) des Schwingungsdämpfgliedes (6.1) zugeordnet sind.
  3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im Schwingungsdämpfungsglied (6.1) ein Dämpf-Momentanteil (MDämpf) ermittelt wird, der zur Korrektur des Soll-Drehmoments (MSoll) zum Soll-Drehmoment (MSoll) addiert wird.
  4. Verfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Schwingungsdämpfungsglied (6.1) einen Bandpassfilter (6.2) enthält, dessen Regelparameter (P1, P2, P3) zur Korrektur des Soll-Drehmoments (MSoll) abhängig von der Fahrsituation (FS; FS1 bis FS5) geändert werden.
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