DE102013200260A1

DE102013200260A1 - Verfahren und System zur Motordrehmomentsteuerung

Info

Publication number: DE102013200260A1
Application number: DE201310200260
Authority: DE
Inventors: John Anthony Lockwood; Jeffrey Allen Doering
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2012-01-17
Filing date: 2013-01-10
Publication date: 2013-07-18
Also published as: CN103206309A; US20130184966A1; US9840974B2; US20150114345A1; US8924124B2; CN103206309B

Abstract

Es werden Verfahren und Systeme zur Verbesserung der Genauigkeit der Fahrzeug-Drehmomentsteuerung geliefert. Datenpunkte eines Motordrehmoment-Datensatzes werden en masse von einem bordseitigen Fahrzeug-Steuergerät eingestellt, während sie auch einzeln von einem externen Steuergerät eingestellt werden. Durch die Einstellung des Motorbetriebs basierend auf einem Drehmoment-Datensatz, der von jedem der bordseitigen und externen Steuergeräte aktualisiert wird, können Motordrehmomentfehler verlässlich bestimmt und kompensiert werden.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zur Lieferung einer genaueren Drehmomentsteuerung.
Motorsteuerungssysteme können verschiedene Drehmoment-Schätzverfahren (z.B. Ausgabedaten von einem oder mehreren Drehmomentsensoren) in Kombination mit verschiedenen Drehmoment-Steuerungsverfahren (z.B. Steuerverfahren im adaptiven offenen oder geschlossenen Regelkreis) verwenden, um eine zuverlässige Drehmomentschätzung und -betätigung zu liefern. Insbesondere haben solche Steuersysteme zum Ziel, die Drehmomentgenauigkeit durch Kombination eines zuverlässigen Motordrehmoment-Ausgangsmesswerts mit einer adaptiven Regelkreiskorrektur zu verbessern.
Die Erfinder haben aber mögliche Probleme bei einer solchen Vorgehensweise festgestellt. Als ein Beispiel können die Motordrehmoment-Messwerte nicht genug Informationen im Rohzustand angeben, um die Kennzeichnung der vielen Freiheitsgrade durch das Steuersystem präzise zu korrigieren, die sich auf das Motordrehmoment auswirken. Zum Beispiel kann ein Fehler zwischen dem vom Motor erzeugten Drehmoment und dem vom Motorsteuerungssystem befohlenen Drehmoment durch viele Faktoren verursacht werden, wie die Dosierung einer unkorrekten Kraftstoffmenge durch Einspritzdüsen, eine Abweichung der Messwerte eines Luftmassensensors, thermische und mechanische Verluste im System aufgrund des Alters und/oder anderer Umgebungsfaktoren, usw. Daher kann durch Unkenntnis dessen, was die Differenz zwischen dem befohlenen Drehmoment und dem geschätzten Drehmoment verursacht, keine geeignete Korrektur angewendet werden, und Drehmomentfehler können bleiben. Als solche können Datenanalyseverfahren angewendet werden, um die Motordrehmoment-Rohinformation für eine genauere Drehmomentkorrektur zu verfeinern. Solche Analyseverfahren können aber rechenintensiv sein. Die derzeit in Fahrzeugen konfigurierten Steuersysteme können möglicherweise der Verarbeitungsleistung und dem Speicher, die für solche Analyseverfahren erforderlich sind, nicht gerecht werden.
Einige der obigen Probleme können zumindest teilweise durch ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeug-Drehmoments gelöst werden, das die Einstellung jedes Datenpunkts eines Motordrehmoment-Datensatzes mit einer Steigung und einem Offset-Modifikator von Motordrehmoment-Daten an Bord des Fahrzeugs, die Einstellung einzelner Datenpunkte des Motordrehmoment-Datensatzes von Motordrehmoment-Daten außerhalb des Fahrzeugs, und die Einstellung eines Motorbetriebs basierend auf dem Motordrehmoment-Datensatz aufweist. Auf diese Weise können Motordrehmoment-Daten an Bord des Fahrzeugs eingestellt werden, während die Daten gleichzeitig außerhalb des Fahrzeugs für eine weitere Drehmomentgenauigkeit analysiert werden.
In einem Beispiel kann ein an Bord des Fahrzeugs befindliches Steuersystem eine bordseitige Drehmomentschätzung basierend auf Drehmomenteingängen von verschiedenen an Bord des Fahrzeugs befindlichen Sensoren und weiter basierend auf adaptiven Drehmomenteinstellungen berechnen. Dabei kann das Steuersystem des Fahrzeugs einen Motordrehmoment-Datensatz unter Verwendung eines Rechenmodells anpassen, das Steigungen und/oder Offset-Modifikatoren der Drehmomenteinstellung bestimmt, die an alle Datenpunkte im Drehmoment-Datensatz, en masse, angewendet werden. Das heißt, jeder einzelne Datenpunkt des Datensatzes kann in der gleichen Weise mit dem gleichen Modifikator eingestellt werden. Parallel dazu können die Eingänge von den verschiedenen Sensoren und die bordseitigen Drehmomenteinstellungen zu einem externen Steuersystem, wie einem Cloud-Computing-System, hochgeladen werden, das kommunikativ mit dem bordseitigen Steuersystem verbunden ist, wobei die Drehmomentdaten in einer rechenintensiveren Weise unter Verwendung eines Rechenmodells analysiert werden können, das eine größere Anzahl von Bedingungen und Parametern hat. Das externe Steuersystem kann einen oder mehrere einzelne Datenpunkte unabhängig anpassen. Das heißt, nur manche der Datenpunkte des Datensatzes können eingestellt werden, und die Einstellungen der betroffenen Datenpunkte können sich voneinander unterscheiden und voneinander unabhängig sein. Die externen Drehmomenteinstellungen können heruntergeladen und mit den bordseitigen Drehmomenteinstellungen kombiniert werden, um eine genauere Drehmomentsteuerung zu liefern.
Auf diese Weise kann mittels Durchführung einer Verarbeitung von einigen Drehmomentdaten an Bord des Fahrzeugs unter Verwendung einiger Parameter, während eine zusätzliche Drehmomentdatenverarbeitung außerhalb des Fahrzeugs unter Verwendung zusätzlicher Parameter durchgeführt wird, eine verlässlichere Drehmomentschätzung erhalten werden, während die Verarbeitungsleistung und Speicherkonfiguration des bordseitigen Fahrzeug-Steuersystems beibehalten wird. Durch Verbesserung der Drehmomentsteuerung kann die Leistung des Motors und des Fahrzeugs verbessert werden.
Die obigen und andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung gehen klar aus der folgenden ausführlichen Beschreibung alleine oder in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen hervor.
Es versteht sich, dass die obige Kurzfassung geliefert wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten vorzustellen, die in der ausführlichen Beschreibung weiter beschrieben werden. Sie soll keine Haupt- oder wesentlichen Merkmale des beanspruchten Gegenstands kennzeichnen, dessen Schutzumfang nur durch die auf die ausführliche Beschreibung folgenden Patentansprüche definiert wird. Außerdem ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Ausführungen beschränkt, die alle oben oder in irgendeinem Teil dieser Offenbarung angegebenen Nachteile beseitigen.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 zeigt einen beispielhaften Antriebsstrang in einem Hybrid-Elektrofahrzeugsystem (HEV);
2 zeigt ein Blockdiagramm eines Steuergeräts, das ein System zur Steuerung des Fahrzeug-Antriebsstrangs aus 1 zur Steuerung eines Fahrzeug-Drehmoments veranschaulicht.
3 zeigt ein beispielhaftes Ablaufdiagramm zur Steuerung eines Fahrzeug-Drehmoments unter Verwendung von Drehmoment-Offsets, die an Bord des Fahrzeugs und extern erzeugt werden.
4 zeigt beispielhafte Drehmomenteinstellungen, die unter Verwendung der Drehmoment-Offsets durchgeführt werden, die an Bord des Fahrzeugs und extern erzeugt werden.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Es werden Verfahren und Systeme bereitgestellt, um die Genauigkeit der Drehmomentsteuerung in einem Fahrzeugsystem, wie dem Fahrzeugsystem der 1, zu verbessern. Insbesondere, wie in 2 gezeigt, können Motordrehmomentdaten an Bord eines Fahrzeugs von einem Fahrzeug-Steuergerät verarbeitet werden, während gleichzeitig die gleichen Motordaten außerhalb des Fahrzeugs von einem Cloud-Computing-System verarbeitet werden. Die externe Verarbeitung kann eine große Anzahl von Zwängen und/oder Parametern enthalten und folglich rechenintensiver sein als die bordseitige Verarbeitung. Das Fahrzeug-Steuergerät kann konfiguriert sein, um eine Routine auszuführen, wie das beispielhafte Verfahren der 3, um die Motordaten an Bord des Fahrzeugs zu verarbeiten und Steigungen und/oder Offset-Modifikatoren zu bestimmen, mit denen alle Datenpunkte eines Motordrehmoment-Datensatzes eingestellt werden. Gleichzeitig kann das Steuergerät die Daten zu einem externen Steuergerät hochladen, das unabhängige Einstellungen für einen oder mehrer Datenpunkte im Motordrehmoment-Datensatz bestimmt. Die unabhängigen Einstellungen können vom Fahrzeug-Steuergerät heruntergeladen und verwendet werden, um den Motordrehmoment-Datensatz weiter zu aktualisieren. Arbeitsabläufe des Motors können dann basierend auf dem aktualisierten Datensatz eingestellt werden. Beispielhafte externe und bordseitige Einstellungen sind hier in Bezug auf 4 veranschaulicht. Auf diese Weise kann mittels Durchführung einer gewissen bordseitigen Verarbeitung und einer zusätzlichen externen Verarbeitung die Genauigkeit der Drehmomentsteuerung verbessert werden.
1 enthält eine schematische Blockdiagrammdarstellung eines Fahrzeugsystems 100, um eine Ausführungsform eines Systems oder Verfahrens zur Steuerung eines Fahrzeug-Antriebsstrangs gemäß der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen. Das Fahrzeugsystem 100 stellt allgemein ein beliebiges Fahrzeug dar, das einen konventionellen oder Hybrid-Elektro-Antriebsstrang mit einem Verbrennungsmotor (ICE) 12 hat. In der dargestellten Ausführungsform ist das Fahrzeugsystem 100 ein Hybrid-Elektro-Fahrzeugsystem (HEV), wobei der Antriebsstrang 11 einen Verbrennungsmotor, eine Batterie 46 und eine elektrische Maschine (z.B. einen Motor und/oder einen Generator) enthält. Es versteht sich aber, dass in alternativen Ausführungsformen die hier erörterten Verfahren zur Drehmomentsteuerung an andere Hybridfahrzeugkonfigurationen sowie an konventionelle Fahrzeuge angewendet werden können, die einen Verbrennungsmotor haben.
Der Antriebsstrang 11 des Fahrzeugs enthält den Motor 12 und eine mit dem Motor über ein Zahnradgetriebe verbundene elektrische Maschine (hier als Generator 14 dargestellt). Als solcher kann der Generator 14 auch als elektrische Maschine bezeichnet werden, da er entweder als Motor oder als Generator arbeiten kann. Der Motor 12 und der Generator 14 sind über eine Leistungsübertragungseinheit oder Kraftübertragung verbunden, die in dieser Ausführungsform durch ein Planetenradgetriebe 16 ausgeführt wird. Als solche können andere Leistungsübertragungseinheiten, die andere Zahnradgetriebe und Kraftübertragungen enthalten, verwendet werden, um den Motor 12 mit dem Generator 14 zu verbinden. Das Planetenradgetriebe 16 enthält ein Hohlrad 18, einen Träger 20, Planetenräder 22 und ein Sonnenrad 24.
Der Generator 14 kann zum Liefern von elektrischem Strom verwendet werden, um die Batterie 46 zu laden oder den Motor 40 zu betreiben. Alternativ kann der Generator 14 als Motor betrieben werden, um ein Ausgangsdrehmoment an die Welle 26 zu liefern, die mit dem Sonnenrad 24 verbunden ist. In gleicher Weise liefert der Betrieb des Motors 12 ein Drehmoment an die Welle 28, die mit dem Träger 20 verbunden ist. Es ist eine Bremse 30 vorgesehen, um selektiv die Drehung der Welle 26 anzuhalten, wodurch das Sonnenrad 24 eingerastet wird. Da diese Konfiguration es ermöglicht, dass Drehmoment vom Generator 14 an den Motor 12 übertragen wird, wird eine Einweg-Kupplung 32 bereitgestellt, damit die Welle 28 nur in einer Richtung dreht. Zusätzlich kann der Generator 14 verwendet werden, um die Drehzahl des Motors 12 über das Planetenradgetriebe 16 und die Welle 28 zu steuern, wenn und falls gewünscht.
Das Hohlrad 18 ist mit einer Welle 34 verbunden, die mit Fahrzeug-Antriebsrädern 36 über ein zweites Zahnradgetriebe 38 verbunden ist. Das Fahrzeugsystem 100 enthält weiter einen Motor 40, der verwendet werden kann, um Drehmoment an die Welle 42 auszugeben. Der Motor 40 kann auch als elektrische Maschine bezeichnet werden, da er entweder als Motor oder als Generator arbeiten kann. Insbesondere kann die Batterie 46 konfiguriert sein, um die elektrische Maschine mit Energie zu versorgen und sie als Motor zu betreiben. Andere Fahrzeuge im Rahmen der vorliegenden Erfindung können andere Anordnungen elektrischer Maschinen haben, wie mehr oder weniger als die zwei elektrischen Maschinen (Generator 14 und Motor 40), die hier dargestellt sind. In der in 1 gezeigten Ausführungsform können beide elektrische Maschinen 14, 40 als Motoren betrieben werden unter Verwendung von elektrischem Strom von der Batterie 46 oder einer anderen Quelle elektrischen Stroms, um ein erwünschtes Ausgangsdrehmoment zu liefern. Alternativ können beide elektrischen Maschinen 14, 40 als Generatoren betrieben werden, die elektrische Energie an einen Hochspannungsbus 44 und/oder an eine Energiespeichervorrichtung liefern, die durch die Hochspannungsbatterie 46 dargestellt wird. Andere Arten von Energiespeichervorrichtungen und/oder Ausgabevorrichtungen, die verwendet werden können, enthalten zum Beispiel eine Kondensatorbatterie, eine Brennstoffzelle, ein Schwungrad, usw. Wie in 1 gezeigt, können der Motor 40, der Generator 14, das Planetenradgetriebe 16 und ein Teil des zweiten Zahnradgetriebes 38 allgemein als Achsgetriebe 48 bezeichnet werden.
Ein oder mehrere Steuersysteme 201, 202, die als Hardware und/oder Software angewendet werden, werden bereitgestellt, um den Motor 12 und die Bestandteile des Achsgetriebes 48 zu steuern. In der Ausführungsform der 1 ist das Steuersystem 201 ein bordseitiges Fahrzeug-Steuersystem, das sich an Bord des Fahrzeugs befindet, während das Steuersystem 202 ein externes Steuersystem ist, das sich nicht im Fahrzeug befindet. Obwohl das Steuersystem 201 als ein einziges Steuergerät gezeigt ist, kann es eine Vielzahl von Hardware- und/oder Software-Steuergeräten enthalten. Zum Beispiel kann das Steuersystem 201 ein getrenntes Antriebsstrang-Steuermodul (PCM) enthalten, das eine in das Steuersystem 201 eingebettete Software sein kann, oder das PCM könnte von einer getrennten Hardware-Vorrichtung mit entsprechender Software angewendet werden. Der Durchschnittsfachmann erkennt, dass ein Steuergerät von einer dedizierten Hardware-Vorrichtung angewendet werden kann, die eine programmierte Logik und/oder einen eingebetteten Mikroprozessor enthalten kann, der computerlesbare Anweisungen ausführt, um das Fahrzeug und den Antriebsstrang zu steuern. Ein Controller Area Network (CAN) 52 kann verwendet werden, um Steuerdaten und/oder Befehle zwischen dem Steuersystem 201, dem Achsgetriebe 48 und einem oder mehreren anderen Steuermodulen, wie einem Batteriesteuermodul (BCM) 54, zu übermitteln. Zum Beispiel kann das BCM 54 Daten wie Batterietemperatur, Ladezustand (SOC), Entladungsleistungsgrenze, und/oder andere Betriebsbedingungen oder Parameter der Batterie 46 übermitteln. Andere Vorrichtungen als die Batterie 46 können auch dedizierte Steuermodule haben, die mit dem Steuersystem 201 in Verbindung stehen, um die Steuerung des Fahrzeugs und Antriebsstrangs anzuwenden. Zum Beispiel kann eine Motorsteuerungseinheit (ECU) mit dem Steuersystem 201 in Verbindung stehen, um den Betrieb des Motors 12 zu steuern, und ein Achsgetriebe-Steuermodul (TCM) kann konfiguriert sein, um spezielle Bauteile innerhalb des Achsegetriebes 48, wie den Generator 14 und/oder den Motor 40, zu steuern.
In der dargestellten Ausführungsform ist das externe Steuersystem 202 ein Cloud-Computing-System, das kommunikativ mit dem bordseitigen Fahrzeug-Steuersystem verbunden ist. Zum Beispiel können die Steuersysteme über eine Funkverbindung 50 verbunden sein, die Wi-Fi, Bluetooth, eine beliebige Art von Mobilfunkdienst, oder ein beliebiges generisches drahtloses Datenübertragungsprotokoll sein kann. Als solche kann diese Konnektivität, wohin die Fahrzeugdaten hochgeladen werden, auch als die “Cloud” bezeichnet, ein Dienst wie ein “Airbiquity Service”, ein alternativer kommerzieller Dienst oder ein privater Server sein, wo die Daten gespeichert sind und auf die dann durch Optimierungsalgorithmen eingewirkt wird. Die Algorithmen können die Daten von einem einzigen Fahrzeug, einer Familie von Motoren, einer Familie von Antriebssträngen, oder einer Kombination davon verarbeiten. Die Algorithmen können weiter die Systemgrenzen berücksichtigen, Drehmomenteinstellungs-Steigungen und/oder Offset-Modifikatoren erzeugen, die geeignet eingeschränkt sind, und sie zum Fahrzeug zurückschicken, wo sie angewendet werden.
Beliebige oder alle der verschiedenen Steuergeräte oder Steuermodule, wie die Steuersysteme 201, 202 und BCM 54, können eine auf einem Mikroprozessor basierende zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 10 in Verbindung mit einer Speicherverwaltungseinheit (MMU) 2 enthalten, die verschiedene computerlesbare Speichermedien 74 verwaltet. Die computerlesbaren Speichermedien enthalten vorzugsweise verschiedene Arten von flüchtigen und nicht-flüchtigen Speichern, wie einen Nur-Lese-Speicher (ROM) 16, einen Schreib-Lesespeicher (RAM) 8 und einen batteriestromgestützter Speicherchip (KAM) 7. Das computerlesbare Speichermedium kann unter Verwendung einer beliebigen von einer Anzahl von bekannten temporären und/oder persistenten Speichervorrichtungen wie PROMs, EPROMs, EEPROMs, Flash-Speicher, oder beliebigen anderen elektrischen, magnetischen, optischen oder Kombinationsspeichern angewendet werden, die Daten, Code, Anweisungen, Kalibrierungsinformationen, Operationsvariablen und dergleichen speichern können, die von der CPU 10 bei der Steuerung des Motors, Fahrzeugs, oder verschiedener Subsysteme verwendet werden. Für Steuergerät-Architekturen, die keine MMU 2 enthalten, kann die CPU 10 direkt mit einem oder mehreren Speichermedien 74 in Verbindung stehen. Die CPU 10 steht mit den verschiedenen Sensoren und Stellantrieben des Motors, Fahrzeugs, usw. über eine Eingangs-/Ausgangs(I/O)-Schnittstelle 82 in Verbindung.
Das Fahrzeugsystem 100 kann auch eine oder mehrere Emissionssteuerungsvorrichtungen 56 enthalten. Diese können zum Beispiel einen Kohlenstofftank zum Sammeln von Kraftstoffdämpfen zur Verringerung von Emissionen enthalten. Von Zeit zu Zeit kann der Kohlenstofftank gereinigt werden, so dass gesammelte Dämpfe zum Motor-Luftansaugsystem gebracht und verbrannt werden. Die Emissionssteuervorrichtung 56 kann auch einen oder mehrere Katalysatoren oder katalytische Konverter in verschiedenen Konfigurationen enthalten, um Abgase des Motors 12 zu behandeln. Zusätzlich zur Emissionssteuerung oder -vorrichtung 56 kann das Fahrzeugsystem 100 auch eines oder mehrere Motor-angetriebene Zubehörteile (AC/DC) 58 enthalten. Da die Zubehörteile 58 ein vom Motor 12 erzeugtes Drehmoment und/oder elektrische Energie von der Batterie 46 und/oder den elektrischen Maschinen 14, 40 verwenden, können eines oder mehrere der Zubehörteile 58 selektiv vom Fahrzeug-Steuersystem 201 gesteuert werden, um die Drehmomenterzeugung des Motors 12 genauer zu steuern, wenn er nahe der Verbrennungsstabilitätsgrenze arbeitet. Zum Beispiel kann ein Klimaanlagensystem einen Kompressor 59 enthalten, dessen Betrieb vom Steuersystem während ausgewählter Betriebsarten eingestellt wird, um den Betrieb des Motors 12 genauer zu steuern.
Nun in 2 zeigt die Abbildung 200 ein Blockdiagramm, das eine Ausführungsform eines Verfahrens zur Steuerung des Drehmoments eines Fahrzeugs veranschaulicht. Das Verfahren kann in einem Fahrzeugsystem wie dem der 1 ausgeführt werden. Das Verfahren ermöglicht, dass Datenpunkte eines Motordrehmoment-Datensatzes sowohl an Bord des Fahrzeugs als auch außerhalb des Fahrzeugs verarbeitet werden, wobei die bordseitige Verarbeitung sich von der externen Verarbeitung unterscheidet.
Ein bordseitiges Fahrzeug-Steuersystem 201 kann ein gewünschtes Motordrehmoment 204 basierend auf verschiedenen Betriebsbedingungen und Parametern des Motors, wie der Motordrehzahl, Gaspedalstellung, Motorlast, usw. schätzen. Für die repräsentative Ausführungsform eines in 1 veranschaulichten HEV kann das gewünschte Motordrehmoment die Drehmomentmenge darstellen, die vom Motor 12 geliefert werden soll, unter Berücksichtigung zusätzlicher Faktoren (d.h. zusätzlich zu den oben aufgeführten), wie Betriebsart des Fahrzeugs, Ladezustand der Batterie (SOC), Motor-Kühlmitteltemperatur, Motorstrom, Tempostatzustand, Emissionskontrollvorrichtungszustand, Motorleerlaufmodus, usw. Das gewünschte Motordrehmoment 204 kann gefiltert oder verzögert worden sein, um physikalische Eigenschaften des Ansaugkrümmers des Motors zu berücksichtigen, und kann verschiedene geschätzte oder gemessene Betriebsparameter wie Luftdruck, Massenluftstrom, Umgebungstemperatur und dergleichen enthalten, um die Dynamik des Ansaugkrümmers anzugleichen.
Das gewünschte Motordrehmoment 204 wird mit einem aktuellen Motordrehmoment (bordseitige Drehmomentschätzung 205) verglichen, das von dem bordseitigen Fahrzeug-Steuersystem 201 geschätzt wird, um einen Drehmomentfehler zu bestimmen, der an den Drehmomentregler 206 geliefert wird. Basierend auf dem bestimmten Drehmomentfehler kann der Drehmomentregler 206 verschiedene Motordrehmoment-Stellantriebe in 208 einstellen. Die durchgeführten Einstellungen können eine Luftströmungssteuerung, wie sie durch Einstellungen an einer Drosselklappenstellung ausgeführt wird, und/oder eine Ventilsteuerung enthalten. Ventilsteuerungseinstellungen können für Einlass- und/oder Auslassventile durchgeführt werden, und können das Anpassen einer Ventilöffnungszeit, einer Ventilschließzeit, einer Ventilöffnungsdauer, einer Ventilüberdeckung, usw. enthalten. In noch anderen Ausführungsformen, wie bei Motoren, die einen Superlader oder Turbolader enthalten, kann die Luftstromsteuerung des Drehmoments durch die Steuerung des Ladedrucks erhalten werden. Die vom Drehmomentregler 206 durchgeführten Einstellungen können auch die Zündverstellung des Drehmoments enthalten, wobei eine Fremdzündungssteuerung eingestellt wird (z.B. voreilend oder nacheilend von MBT – maximales Bremsdrehmoment). Noch andere Motor-Stellantriebe können eingestellt werden, um die Drehmomentsteuerung zu erhalten.
Die bordseitige Drehmomentschätzung 205 kann durch das bordseitige Steuersystem 201 basierend auf einem Eingang von einem oder mehreren bordseitigen Sensoren 210 (hier als S1–Sn dargestellt) bestimmt werden. Der eine oder die mehreren Sensoren 210 können konfiguriert sein, um eine Schätzung eines Motordrehmoments zu liefern, und können zum Beispiel Drehmomentsensoren, Drehmomentanzeiger, Motordrehzahlsensoren, Wellendrehzahlsensoren, Luftstromsensoren, Temperatursensoren, usw. enthalten.
Während 2 verschiedene bordseitige Sensoren und Drehmomentanzeiger zeigt, versteht es sich, dass die verschiedenen Drehmomentsensoren und Drehmomentanzeiger auch verschiedene Drehmomentmess- oder Inferenzmechanismen enthalten können, die zum Beispiel einen oder mehrere enthalten von Kurbelwellendrehmomentsensoren, einer Nulldrehmomentmessung in einer Kraftübertragung des Fahrzeugsystems basierend auf einem offenen Kupplungszustand, Zylinderdrucksensoren, einer Pumpdrehmomentschätzung, einem Kraftübertragungseingang oder -ausgang, Wellendrehmomentsensoren, einer Übersetzungsverhältnisschätzung, entstandener Drehmomenterhöhung und/oder -verluste, um ein gemessenes Drehmoment in ein Motorkurbelwellendrehmoment zu übertragen, einer Motordrehmomentschätzung basierend auf einem Drehmomentausgleich, wobei das Drehmoment gemessen oder von einem Elektromotor abgeleitet wird, einer Motordrehmomentschätzung basierend auf einem Drehmomentwandler-Turbinendrehmoment berechnet von gemessenen Turbinen- und Laufraddrehzahlen, einer Kennzeichnung des Drehmomentwandlers, und anderer Drehmomentquellen oder -verluste zwischen dem Laufrad und dem Motorausgang; einer Motordrehmomentschätzung basierend auf einem geschätzten Getriebekupplungsdrehmoment, und einer Motordrehmomentschätzung basierend auf der Fahrzeugbeschleunigung.
Zusätzlich kann der Eingang von den verschiedenen Sensoren und Drehmomentanzeigern vom Steuersystem 201 genutzt werden, um eine adaptive Drehmomentschätzung 212 zu berechnen. Die adaptive Drehmomentschätzung 212 kann verschiedene Einstellungen in offenem und geschlossenem Regelkreis enthalten und verwendet werden, um eine bordseitige Anpassung 214 durchzuführen. Die bordseitige Anpassung kann die Bestimmung der Steigung und Offset-Modifikatoren enthalten, mit denen der Motordrehmoment-Datensatz 216 aktualisiert werden kann. Das bordseitige Fahrzeug-Steuersystem 201 kann dann jeden Datenpunkt des Motordrehmoment-Datensatzes mit einer Steigung und einem Offset-Modifikator von Motordrehmoment-Daten an Bord des Fahrzeugs einstellen. Speziell wird während der bordseitigen Anpassung jeder Datenpunkt mit der gleichen Steigung und dem gleichen Offset-Modifikator eingestellt. Als ein Beispiel kann die Einstellung die Vergrößerung jedes Datenpunkts im Motordrehmoment-Datensatz enthalten. Als ein anderes Beispiel kann die Einstellung die Verkleinerung jedes Datenpunkts im Motordrehmoment-Datensatz enthalten. Beispielhafte Einstellungen sind in 4 dargestellt.
Parallel kann eine externe Anpassung 220 des Motordrehmoment-Datensatzes von einem externen Rechensystem, wie dem Cloud-Computing-System 202, durchgeführt werden. Der Motordrehmoment-Datensatz 216 sowie die bordseitige Drehmomentschätzung 205 können vom bordseitigen Fahrzeug-Steuersystem zum Cloud-Computing-System zur Verarbeitung hochgeladen werden. Zusätzlich können Rohdaten von den verschiedenen bordseitigen Drehmomentsensoren auch zum Cloud-Computing-System 202 zur Verarbeitung hochgeladen oder weitergeleitet werden. Die Daten von den verschiedenen bordseitigen Sensoren 210 und vom Motordrehmoment-Datensatz können dann im Cloud-Computing-System verarbeitet werden, um eine externe Drehmomentschätzung 218 zu bestimmen, die mit der bordseitigen Drehmomentschätzung 205 verglichen wird.
Basierend auf dem Fehler zwischen den beiden kann eine externe Anpassung 220 bestimmt werden, die die Bestimmung von unterschiedlichen Steigungen und Offset-Modifikatoren für ausgewählte Datenpunkte des Motordrehmoment-Datensatzes enthalten. Speziell kann das Cloud-Computing-System einen oder mehrere Datenpunkte des Motordrehmoment-Datensatzes einstellen, wobei jeder der ein oder mehreren Datenpunkte mit unterschiedlichen und unabhängigen Einstellungen eingestellt wird. Das heißt, jeder Punkt kann unterschiedlich und unabhängig von anderen Datenpunkten eingestellt werden. Als ein Beispiel kann die Einstellung die Vergrößerung eines ersten Datenpunkts im Motordrehmoment-Datensatz durch eine Menge enthalten, während ein zweiter Datenpunkt um eine unterschiedliche Menge verkleinert wird, und während ein dritter Datenpunkt beibehalten wird. Noch andere Einstellungen können möglich sein, wie weiter durch die beispielhaften Einstellungen der 4 ausgearbeitet wird.
Als solche kann die externe Verarbeitung des Motordrehmoment-Datensatzes rechenintensiver sein als die bordseitige Verarbeitung des Datensatzes. Zum Beispiel kann die Einstellung, die an Bord des Fahrzeugs vom bordseitigen Fahrzeug-Steuersystem 201 durchgeführt wird, die Einstellung unter Verwendung eines ersten Rechenmodells enthalten, das eine erste, kleinere Anzahl von Parametern hat. Im Vergleich kann die außerhalb des Fahrzeugs vom Cloud-Computing-System 202 durchgeführte Einstellung die Einstellung eines zweiten Rechenmodells enthalten, das eine zweite, größere Anzahl von Parametern hat. Das erste Rechenmodell kann auch ein erstes, schmaleres (d.h. restriktiveres) Motorbetriebsfenster verwenden, während das zweite Rechenmodell ein zweites, breiteres Motorbetriebsfenster verwenden kann. Als ein Beispiel kann das erste Rechenmodell den Motordrehmoment-Datensatz nur verarbeiten und aktualisieren, wenn die Motordrehzahl sich nicht ändert, wenn die Lufttemperatur sich in einem vordefinierten Bereich befindet, und/oder wenn es keine Fehlfunktionsanzeigen gibt. Im Vergleich dazu kann das zweite Rechenmodell den Datensatz unter allen Motordrehzahl- und Lufttemperaturbedingungen verarbeiten und aktualisieren, und selbst wenn ein Fehlfunktionslicht leuchtet. Als weiteres Beispiel kann das erste Rechenmodell den Motordrehmoment-Datensatz nur während ausgewählter Motordrehzahl-Lastbedingungen verarbeiten und aktualisieren, während das zweite Rechenmodell den Datensatz während aller Motordrehzahl-Lastbedingungen verarbeiten und aktualisieren kann.
In manchen Ausführungsformen kann zusätzlich zur Verwendung eines Rechenmodells mit mehr Parametern das externe Cloud-Computing-System auch einen Eingang von mehr Sensoren als das bordseitige Rechensystem empfangen. Als ein Beispiel kann in der dargestellten Ausführungsform das bordseitige Steuersystem 201 einen Dateneingang von einem kleineren Teilsatz (S1 und S2) aller bordseitigen Sensoren empfangen, während das externe Steuersystem 202 einen Dateneingang von einem größeren Teilsatz oder allen (S1 bis Sn) bordseitigen Sensoren empfangen kann. Weiter kann das externe Steuersystem 202 einen Dateneingang von (bordseitigen oder externen) Sensoren (Sz, Sy) empfangen, die nicht konfiguriert sind, um einen Dateneingang an das bordseitige Steuersystem 201 einzuspeisen.
Nach der externen Verarbeitung können die verarbeiteten Daten vom externen Cloud-Computing-System zum bordseitigen Fahrzeug-Steuersystem heruntergeladen und verwendet werden, um den Motordrehmoment-Datensatz zu aktualisieren. Auf diese Weise kann der Motordrehmoment-Datensatz periodisch mit sowohl bordseitig als auch außerhalb des Fahrzeugs erzeugten Updates eingestellt werden. Der Motorbetrieb kann dann basierend auf dem aktualisierten Drehmoment-Datensatz durch Betätigen eines oder mehrerer Drehmomentantriebe eingestellt werden, wie oben ausgeführt.
Die in der Abbildung 200 dargestellten Prozesse werden durch die beispielhafte Routine 300 der 3 weiter klargestellt, die ein Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeug-Drehmoments unter Verwendung von Drehmoment-Offsets und Anpassungen veranschaulicht, die sowohl bordseitig als auch außerhalb des Fahrzeugs erzeugt werden. Insbesondere können die Schritte 302–308 und 326 der Routine 300 an Bord des Fahrzeugs durch ein Fahrzeug-Steuersystem durchgeführt werden, während die Schritte 316–324 außerhalb des Fahrzeugs durch ein Cloud-Computing-System durchgeführt werden können, das kommunikativ mit dem Fahrzeug-Steuersystem verbunden ist. Die Schritte der 3 können während des Betriebs des Fahrzeugs während der Lebensdauer des Fahrzeugs durchgeführt werden. Durch die Einstellung der Motordrehmoment-Daten unter Verwendung beider Sätze von Anpassungen kann eine größere Genauigkeit des Drehmoments erzielt werden.
In 302 können die Betriebsbedingungen des Motors geschätzt und/oder abgeleitet werden. Diese können zum Beispiel das gewünschte Drehmoment, die Motordrehzahl, die Gaspedalstellung, den Luftdruck, die Motortemperatur, den Ladezustand der Batterie usw. enthalten. Zusätzlich können Eingänge von einem oder mehreren Sensoren (z.B. Temperatursensoren, Drucksensoren, Drehzahlsensoren, usw.) an Bord des Fahrzeugs zur Schätzung eines Motordrehmoments empfangen werden. In 304 kann ein Motordrehmoment-Datensatz abgerufen werden. Der Motordrehmoment-Datensatz kann in dem Speicher des bordseitigen Steuersystems des Fahrzeugs gespeichert werden. In einem Beispiel kann der Motordrehmoment-Datensatz als 2D-Abbildung gespeichert werden, die als eine Funktion der Motordrehzahl und der Temperatur der Motorbauteile eingetragen ist.
In 306 kann das bordseitige Steuersystem eine gemeinsame Steigung und Modifikator der Drehmomenteinstellung bestimmen. Wie in 2 ausgearbeitet, kann dies die Bestimmung einer bordseitigen Drehmomentschätzung und die Verwendung der bordseitigen Drehmomentschätzung zur Durchführung einer bordseitigen Anpassung enthalten. Als ein Beispiel kann das Fahrzeug-Steuersystem eine Drehmomentschätzung unter Verwendung unterschiedlicher Vorgehensweisen bestimmen und sie vergleichen, um einen bordseitigen Drehmomentfehler zu bestimmen. Zum Beispiel kann das Fahrzeug-Steuersystem eine erste Drehmomentschätzung basierend auf der Motordrehzahl und der Abgastemperatur berechnen, während es eine zweite Drehmomentschätzung basierend auf den Drehmomentwandler-Eingangs- und Ausgangsdrehzahlen berechnet. Das Steuersystem kann dann eine Steigung und/oder einen Offset-Modifikator basierend auf dem Drehmomentfehler zwischen der ersten und der zweiten Drehmomentschätzung berechnen.
In 308 kann das bordseitige Steuersystem jeden Datenpunkt des Motordrehmoment-Datensatzes mit den bestimmten Drehmomenteinstellungs-Steigung und Offset-Modifikator einstellen. Dies enthält das Skalieren aller Datenpunkte des Motordrehmoment-Datensatzes in dem bordseitigen Fahrzeug-Steuersystem basierend auf den bordseitig abgetasteten und verarbeiteten Daten. Das Skalieren aller Datenpunkte kann die Vergrößerung oder Verkleinerung aller Datenpunkte, en masse, mit den gemeinsamen Steigung und Offset-Modifikator enthalten. Wie in 4 ausgearbeitet, führt dies zu einer Kurve, die darstellt, dass die Drehmomentfunktion entlang einer Achse verschoben wird (z.B. nach oben oder nach unten verschoben).
Als solche kann die bordseitige Einstellung eine periodische Einstellung sein, wobei das Steuersystem jeden Datenpunkt an Bord des Fahrzeugs in einem ersten, kürzeren Zeitintervall periodisch anpassen kann. Als ein Beispiel kann das erste Zeitintervall eine Schwellenzahl von Verbrennungszyklen enthalten. Als ein weiteres Beispiel kann das erste Zeitintervall eine vorbestimmte Tastgeschwindigkeit oder Schwellendauer (z.B. jede Sekunde, jede Minute, usw.) enthalten. Zusätzlich können die bordseitige Einstellung und das Update des Motordrehmoment-Datensatzes automatisch und ohne Empfang einer Eingabe (z.B. ohne eine Erlaubnis zu erfordern) vom Fahrzeugführer durchgeführt werden. Als solche können die Schritte 302–308 an Bord des Fahrzeugs von einem bordseitigen Fahrzeug-Steuersystem durchgeführt werden.
Parallel kann in 316 der Motordrehmoment-Datensatz zu einem externen Steuersystem wie einem Cloud-Computing-System hochgeladen werden, das kommunikativ mit dem Fahrzeug-Steuersystem verbunden ist. In 318 kann das Cloud-Computing-System die Daten verarbeiten und eine externe Drehmomentschätzung bestimmen. Das Cloud-Computing-System kann dann eine externe Anpassung durchführen. Dies kann die unterschiedliche Einstellung einzelner Datenpunkte des Motordrehmoment-Datensatzes enthalten. Das heißt, eine Vielzahl von einzelnen Datenpunkten des Motordrehmomentsatzes kann unterschiedlich im Fahrzeug-Steuersystem eingestellt werden, basierend auf den bordseitig abgetasteten und verarbeiteten Daten sowie auf außerhalb des Fahrzeugs verarbeiteten Daten. Die unterschiedliche Einstellung kann zum Beispiel die Vergrößerung eines ersten Datenpunkts (um eine erste Menge) bei Verkleinerung eines zweiten Datenpunkts (um eine zweite Menge) und bei Vergrößerung eines dritten Datenpunkts (um eine dritte Menge) enthalten. Die erste Vergrößerungsmenge im ersten Datenpunkt kann sich von der zweiten Verkleinerungsmenge im zweiten Datenpunkt und von der dritten Vergrößerungsmenge im dritten Datenpunkt unterscheiden. Als ein Beispiel kann der erste Datenpunkt stärker vergrößert werden als der dritte Datenpunkt, während die Verkleinerung im zweiten Punkt größer sein kann als die Vergrößerung im dritten Datenpunkt. In noch anderen Beispielen können einige Datenpunkte vergrößert werden, andere Datenpunkte können verkleinert werden, während die verbleibenden Datenpunkte beibehalten werden. Wie in 4 ausgearbeitet, kann dies eine Änderung sowie eine Verschiebung in einer die Drehmomentfunktion darstellenden Kurve verursachen.
Als solche kann die externe Einstellung eine periodische Einstellung sein, wobei das Steuersystem periodisch einzelne Datenpunkte außerhalb des Fahrzeugs in einem zweiten, kürzeren Zeitintervall einstellen kann. Als ein Beispiel kann das zweite Zeitintervall einen Motor-Ein/Aus-Zyklus oder einen Zündung-Ein/Aus-Zyklus enthalten.
In 320 kann bestimmt werden, ob eine Fahrererlaubnis zum Herunterladen des aktualisierten Motordrehmoment-Datensatzes empfangen wurde. Als solche können die externe Einstellung und das Update des Motordrehmoment-Datensatzes nicht automatisch durchgeführt und nur bei Empfang einer Erlaubnis vom Fahrzeugführer durchgeführt werden. In einem Beispiel kann bei jedem Motor-Ein/Aus-Zyklus (oder Zündung-Ein/Aus-Zyklus) eine Anforderung zum Herunterladen von Updates vom Cloud-Computing-System dem Fahrzeugführer angezeigt werden, wie zum Beispiel auf einem Anzeigebildschirm auf dem Armaturenbrett des Fahrzeugs.
Wenn die Fahrererlaubnis empfangen wird, enthält die Routine in 322 das Herunterladen der verarbeiteten Updates des Motordrehmoment-Datensatzes vom Cloud-Computing-System in das Fahrzeug-Steuersystem. In 324 kann der Motordrehmoment-Datensatz basierend auf den heruntergeladenen Updates weiter aktualisiert werden.
In 326 kann der Motorbetrieb basierend auf dem aktualisierten Motordrehmoment-Datensatz eingestellt werden. Hier kann der aktualisierte Motordrehmoment-Datensatz die bordseitigen Updates sowie die externen Updates enthalten, wenn die Erlaubnis zum Herunterladen der extern verarbeiteten Updates vom Fahrer empfangen wird. Alternativ kann der aktualisierte Motordrehmoment-Datensatz nur die bordseitigen Updates enthalten, wenn keine Erlaubnis zum Herunterladen der extern verarbeiteten Updates vom Fahrer empfangen wird. Auf diese Weise enthält das Verfahren automatisch und ohne Empfang einer Eingabe vom Fahrer die Einstellung des Motorbetriebs basierend auf der Skalierung des Motordrehmoment-Datensatzes, und die Einstellung des Motorbetriebs basierend auf der unterschiedlichen Einstellung des Motordrehmoment-Datensatzes nur nach Empfang der Erlaubnis von einem Fahrer.
Die Schritte der 2–3 werden weiter durch die beispielhaften Einstellungen der 4 in der Abbildung 400 ausgearbeitet. Insbesondere zeigt die Abbildung 400 einen (nicht eingestellten) Motordrehmoment-Datensatz 401, der einer bordseitigen Verarbeitung 402 an Bord eines Fahrzeugs unterzogen werden kann, während er auch einer externen Verarbeitung 406 weg vom Fahrzeug unterzogen wird. Der Motordrehmoment-Datensatz ist hier als eine 2D-Abbildung dargestellt, die als eine Funktion der Motordrehzahl und Temperatur eingetragen ist.
Während der bordseitigen Verarbeitung 402 kann jeder Datenpunkt (a–m) des Motordrehmoment-Datensatzes 401 mit einer Steigung und/oder einem Offset-Modifikator eingestellt werden. Insbesondere kann jeder Datenpunkt mit dem gleichen Offset-Modifikator (hier als Δx in dem aktualisierten Motordrehmoment-Datensatz 403a dargestellt) und/oder der gleichen Steigung (hier als Δy in dem aktualisierten Motordrehmoment-Datensatz 403b dargestellt) eingestellt werden. In dem dargestellten Beispiel wird jeder Datenpunkt um die gleiche Menge vergrößert und/oder mit der gleichen Menge multipliziert. In einer alternativen Ausführungsform kann jeder Datenpunkt aber um die gleiche Menge verkleinert und/oder durch die gleiche Menge dividiert werden. Der Graph 404 zeigt, wie die bordseitig bestimmten Steigungen und Offset-Modifikatoren eine Kurve (durchgezogene Linie) ändern können, die die Drehmomentfunktion darstellt. Wie gezeigt, kann die Skalierung jedes Datenpunkts dazu führen, dass die resultierende Kurve (gestrichelte Linien) von der Originalkurve entlang einer Achse (hier der y-Achse) verschoben wird.
Im Vergleich können während der externen Verarbeitung 406 einzelne Datenpunkte des Motordrehmoment-Datensatzes 401 mit unterschiedlichen und unabhängigen Steigungen und/oder Offset-Modifikatoren eingestellt werden. Insbesondere können ein oder mehrere Datenpunkte (und nicht unbedingt alle Datenpunkte) des Motordrehmoment-Datensatzes unterschiedlich eingestellt werden. Im dargestellten Beispiel sind einige Datenpunkte (a, f, g, i, k, l, n und p) eingestellt, während andere Datenpunkte (b–e, h, j, m, o) beibehalten werden. In alternativen Ausführungsformen können aber alle Datenpunkte eingestellt werden. Die Einstellungen an den eingestellten Datenpunkte können unterschiedlich sein. Zum Beispiel kann ein erster Datenpunkt vergrößert werden, während ein zweiter Datenpunkt verkleinert wird. Desgleichen kann ein dritter Datenpunkt um eine andere Menge als die Vergrößerung im ersten Datenpunkt vergrößert werden, während ein vierter Datenpunkt um eine andere Menge verkleinert wird als die Verkleinerung im zweiten Datenpunkt. Im dargestellten Beispiel wird der Datenpunkt a mit einem Offset-Modifikator Δu vergrößert, während der Datenpunkt l mit einem anderen Offset-Modifikator Δv vergrößert wird. Desgleichen wird der Datenpunkt f mit einem Offset-Modifikator Δu verkleinert, während der Datenpunkt k mit einem anderen Offset-Modifikator Δw verkleinert wird. Als noch anderes Beispiel wird der Datenpunkt g mit einer Steigung Δv vergrößert, während die Datenpunkte i und p mit einer anderen Steigung Δw bzw. Δu vergrößert werden. Der Graph 408 zeigt, wie die externen Einstellungen eine Kurve (durchgezogene Linie) ändern können, die die Drehmomentfunktion darstellt. Wie gezeigt, kann die Vergrößerung einiger Datenpunkte bei Verkleinerung anderer Datenpunkte dazu führen, dass die resultierende Kurve (gestrichelte Linie) geändert und von der Originalkurve verschoben wird.
Auf diese Weise kann mittels Durchführung einer Drehmomentdaten-Verarbeitung an Bord des Fahrzeugs unter Verwendung einiger Parameter, während eine drastischere Drehmomentdaten-Verarbeitung außerhalb des Fahrzeugs unter Verwendung von mehr Parametern durchgeführt wird, eine verlässlichere Drehmomentschätzung erhalten werden. Durch Verwendung sowohl der bordseitig verarbeiteten als auch der extern verarbeiteten Drehmomenteinstellungen zur Aktualisierung eines Motordrehmoment-Datensatzes kann die Genauigkeit der Drehmomentsteuerung verbessert werden, ohne extensive Upgrades der Verarbeitungsleistung und Speicherkonfiguration eines bordseitigen Fahrzeug-Steuersystems zu erfordern. Insgesamt kann die Leistung des Motors und des Fahrzeugs durch Verbesserung der Fahrzeug-Drehmomentsteuerung verbessert werden.
Es ist anzumerken, dass die hier enthaltenen beispielhaften Steuer- und Schätzroutinen mit verschiedenen Motor- und/oder Fahrzeugsystemkonfigurationen verwendet werden können. Die hier beschriebenen speziellen Routinen können eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien darstellen, wie ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading, und dergleichen. Als solche können verschiedene veranschaulichte Vorgänge, Arbeitsabläufe oder Funktionen in der veranschaulichten Folge, parallel durchgeführt, oder in manchen Fällen weggelassen werden. Desgleichen ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht unbedingt erforderlich, um die Merkmale und Vorteile der hier beschriebenen Ausführungsbeispiele zu erzielen, sondern wird zur Vereinfachung der Veranschaulichung und Beschreibung geliefert. Eine oder mehrere der veranschaulichten Vorgänge oder Funktionen können wiederholt durchgeführt werden, abhängig von der verwendeten bestimmten Strategie. Weiter können die beschriebenen Vorgänge graphisch einen Code darstellen, der in das computerlesbare Speichermedium im Motor-Steuersystem zu programmieren ist.
Es versteht sich, dass die hier offenbarten Konfigurationen und Routinen von beispielhafter Art sind, und dass diese speziellen Ausführungsformen nicht einschränkend zu verstehen sind, da viele Variationen möglich sind. Zum Beispiel kann die obige Technologie an V-6-, I-4-, I-6-, V-12-, Vierzylinder-Boxer- und andere Motortypen angewendet werden. Der Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthält alle neuen und nicht naheliegenden Kombinationen und Subkombinationen der verschiedenen Systeme und Konfigurationen und anderen Einrichtungen, Funktionen und/oder Eigenschaften, die hier offenbart werden.
Die folgenden Patentansprüche zeigen insbesondere bestimmte Kombinationen und Subkombinationen auf, die als neu und nicht naheliegend angesehen werden. Diese Patentansprüche können sich auf “ein” Element oder “ein erstes” Element oder dessen Äquivalent beziehen. Es sollte klar sein, dass solche Patentansprüche die Einfügung eines oder mehrerer solcher Elemente enthalten und zwei oder mehr solcher Elemente weder erfordern noch ausschließen. Andere Kombinationen und Subkombinationen der offenbarten Einrichtungen, Funktionen, Elemente und/oder Eigenschaften können durch eine Nachbesserung der vorliegenden Patentansprüche oder durch die Vorlage neuer Patentansprüche in dieser oder einer verwandten Anmeldung beansprucht werden. Solche Patentansprüche, ob sie nun breiter, enger, gleich oder unterschiedlich im Schutzumfang sind als die ursprünglichen Patentansprüche, werden auch als im Gegenstand der vorliegenden Offenbarung enthalten angesehen.
Bezugszeichenliste
Fig. 1

202: Cloud-Computing-System
46: BATTERIE
14: GENERATOR
40: MOTOR

218: externe Drehmomentschätzung
205: bordseitige Drehmomentschätzung
220: externe Anpassung
202: externes Cloud-Computing-System
216: Motordrehmoment-Datensatz
201: bordseitiges Fahrzeug-Steuersystem Updates am Datensatz (z.B. Steigung, Offset)
214: bordseitige Anpassung
212: adaptive Drehmomentschätzung
204: gewünschtes Motordrehmoment
206: Drehmoment-Steuergerät
208: Einstellen Motordrehmoment-Stellantriebe (Zündfunke, Ventilsteuerung, Drosselklappenstellung, usw.)

302: Schätzen und/oder Messen der Motorbetriebsbedingungen einschließlich Drehmomentschätzung von Motorsensoren
304: Abrufen Motordrehmoment-Datensatz
306: Bestimmen (gemeinsame) Drehmomenteinstellungs-Steigung und Offset-Modifikator
308: Einstellen jedes Datenpunkts des Motordrehmoment-Datensatzes mit Drehmomenteinstellungs-Steigung und Offset-Modifikator (4)
316: Hochladen Motordrehmoment-Datensatz zu externem Cloud-Control-System
318: differentielle Einstellung einzelner Datenpunkte des Motordrehmoment-Datensatzes (4)
320: Erlaubnis des Fahrers zum Herunterladen des aktualisierten Motordrehmoment-Datensatzes ?
322: Herunterladen Motordrehmoment-Datensatz von externem Cloud-Control-System
324: weiteres Update des Motordrehmoment-Datensatzes basierend auf Herunterladen
326: Einstellen des Motorbetriebs basierend auf Motordrehmoment-Datensatz

Claims

Verfahren zum Steuern eines Fahrzeug-Drehmoments, das aufweist: Einstellen jedes Datenpunkts eines Motordrehmoment-Datensatzes mit einer Steigung und einem Offset-Modifikator von Motor-Drehmomentdaten an Bord des Fahrzeugs; Einstellen einzelner Datenpunkte des Motordrehmoment-Datensatzes von Motordrehmoment-Daten außerhalb des Fahrzeugs; und Einstellen eines Motorbetriebs basierend auf dem Motordrehmoment-Datensatz.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Einstellung jedes Datenpunkts mit einer Steigung und einem Offset-Modifikator von Motordrehmoment-Daten an Bord des Fahrzeugs die Einstellung jedes Datenpunkts mit der gleichen Steigung und dem gleichen Offset-Modifikator enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Einstellung einzelner Datenpunkte von Motordrehmoment-Daten außerhalb des Fahrzeugs die Einstellung eines oder mehrerer Datenpunkte enthält, wobei jeder der ein oder mehreren Datenpunkte mit unterschiedlichen, unabhängigen Einstellungen eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Einstellung an Bord des Fahrzeugs die Einstellung unter Verwendung eines ersten Rechenmodells enthält, das eine erste, kleinere Anzahl von Parametern hat, und wobei die Einstellung außerhalb des Fahrzeugs die Einstellung unter Verwendung eines zweiten Rechenmodells enthält, das eine zweite, größere Anzahl von Parametern hat.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Einstellung an Bord des Fahrzeugs die Einstellung über ein Fahrzeug-Steuersystem an Bord des Fahrzeugs enthält, und wobei die Einstellung außerhalb des Fahrzeugs die Einstellung über ein Cloud-Computing-System außerhalb des Fahrzeugs enthält, wobei das Cloud-Computing-System kommunikativ mit dem Fahrzeug-Steuersystem verbunden ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Einstellung jedes Datenpunkts an Bord des Fahrzeugs die Vergrößerung jedes Datenpunkts oder die Verkleinerung jedes Datenpunkts enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Einstellung einzelner Datenpunkte außerhalb des Fahrzeugs das Vergrößern eines ersten Datenpunkts, das Verkleinern eines zweiten Datenpunkts und das Vergrößern eines dritten Datenpunkts enthält, wobei der erste Datenpunkt stärker vergrößert wird als der dritte Datenpunkt, wobei die Verkleinerung im zweiten Datenpunkt größer als die Vergrößerung im dritten Datenpunkt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Einstellung jedes Datenpunkts eine periodische Einstellung jedes Datenpunkts an Bord des Fahrzeugs in einem ersten, kürzeren Zeitintervall enthält, und wobei die Einstellung einzelner Datenpunkte die periodische Einstellung einzelner Datenpunkte außerhalb des Fahrzeugs in einem zweiten, längeren Zeitintervall enthält.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das erste Zeitintervall eine von einer Schwellenzahl von Verbrennungszyklen und einer Schwellendauer enthält, und wobei das zweite Zeitintervall einen von einem Motor-Ein/Aus-Zyklus und einem Zündung-Ein/Aus-Zyklus enthält.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Einstellung jedes Datenpunkts an Bord des Fahrzeugs während eines ersten Motorbetriebsfensters durchgeführt wird, und wobei die Einstellung einzelner Datenpunkte außerhalb des Fahrzeugs während eines zweiten Motorbetriebsfensters durchgeführt wird, wobei das erste Betriebsfenster restriktiver ist als das zweite Betriebsfenster.
Verfahren, das aufweist: während des Fahrzeugbetriebs im Lauf einer Fahrzeuglebensdauer: Skalieren aller Datenpunkte eines Motordrehmoment-Datensatzes in einem bordseitigen Fahrzeug-Steuersystem basierend auf bordseitig abgetasteten und verarbeiteten Daten; und unterschiedliches Einstellen einer Vielzahl einzelner Datenpunkte des Motordrehmoment-Datensatzes im Fahrzeug-Steuersystem basierend auf bordseitig abgetasteten und verarbeiteten Daten und extern verarbeiteten Daten; und Einstellen des Motorbetriebs basierend auf dem Datensatz.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Skalieren aller Datenpunkte die Vergrößerung oder Verkleinerung aller Datenpunkte mit gemeinsamer Steigung und gemeinsamem Offset-Modifikator enthält, und wobei die unterschiedliche Einstellung einer Vielzahl von einzelnen Datenpunkten das Vergrößern eines ersten Datenpunkts um eine erste Menge enthält, während ein zweiter Datenpunkt um eine zweite, unterschiedliche Menge verkleinert wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei extern verarbeitete Daten Daten enthalten, die in einem Cloud-Computing-System verarbeitet werden.
Verfahren nach Anspruch 13, das weiter das Hochladen des Motordrehmoment-Datensatzes vom Fahrzeug-Steuersystem zum Cloud-Computing-System zur Verarbeitung und das Herunterladen des verarbeiteten Datensatzes vom Cloud-Computing-System in das Fahrzeug-Steuersystem enthält.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei die bordseitig verarbeiteten Daten unter Verwendung eines ersten Rechenmodells verarbeitet werden, das eine erste, kleinere Anzahl von Parametern und eine erstes, schmaleres Motorbetriebsfenster hat, und wobei die extern verarbeiteten Daten unter Verwendung eines zweiten Rechenmodells verarbeitet werden, das eine zweite, größere Anzahl von Parametern und ein zweites, breiteres Motorbetriebsfenster hat.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Skalieren aller Datenpunkte einmal in jeder Schwellendauer durchgeführt wird, und wobei die unterschiedliche Einstellung einmal bei jedem Zündung-Ein/Aus-Ereignis durchgeführt wird.
Fahrzeugsystem, das aufweist: einen Motor; einen oder mehrere Motordrehmomentanzeiger; und ein bordseitiges Steuersystem, das kommunikativ mit einem externen Steuersystem verbunden ist, wobei das bordseitige Steuersystem computerlesbare Anweisungen enthält für: die Verarbeitung von Rohdaten, die von dem einen oder den mehreren Motordrehmomentanzeigern empfangen werden; das Skalieren jedes Datenpunkts eines Motordrehmoment-Datensatzes, der im bordseitigen Steuersystem gespeichert ist, basierend auf der Verarbeitung; das Hochladen der Rohdaten zum externen Steuersystem zur Verarbeitung; das Herunterladen verarbeiteter Daten vom externen Steuersystem; die unterschiedliche Einstellung einzelner Datenpunkte des Motordrehmoment-Datensatzes basierend auf heruntergeladenen Daten; und die Einstellung des Motorbetriebs basierend auf dem Motordrehmoment-Datensatz.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 17, wobei das externe Steuersystem ein Cloud-Computing-System in Funkverbindung mit dem bordseitigen Steuersystem ist.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 17, wobei das Skalieren jedes Datenpunkts das Vergrößern oder Verkleinern jedes Datenpunkts durch eine gemeinsamen Steigung und einen gemeinsamen Offset-Modifikator enthält, und wobei die unterschiedliche Einstellung einzelner Datenpunkte das Vergrößern eines ersten Datenpunkts um eine Menge, das Verkleinern eines zweiten Datenpunkt um eine andere Menge und das Beibehalten eines dritten Datenpunkts enthält.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 17, wobei die Einstellung des Motorbetrieb enthält, automatisch und ohne Empfang einer Eingabe vom Fahrer, die Einstellung des Motorbetriebs basierend auf der Skalierung des Motordrehmoment-Datensatzes; und die Einstellung des Motorbetriebs nur bei Empfang der Erlaubnis von einem Fahrer, um den Motorbetrieb basierend auf der unterschiedlichen Einstellung des Motordrehmoment-Datensatzes einzustellen.
Fahrzeugsystem nach Anspruch 17, wobei die Motordrehmomentanzeiger einen oder mehrere enthalten von Kurbelwellendrehmomentsensoren, einer Nulldrehmomentmessung in einer Kraftübertragung basierend auf einem offenen Kupplungszustand, Zylinderdrucksensoren, einer Pumpdrehmomentschätzung, einem Kraftübertragungseingang oder -ausgang, Wellendrehmomentsensoren, einer Übersetzungsverhältnisschätzung, Drehmomenterhöhung und/oder -verluste, um ein gemessenes Drehmoment in ein Motorkurbelwellendrehmoment zu übertragen, einer Motordrehmomentschätzung basierend auf einem Drehmomentausgleich, wobei das Drehmoment gemessen oder von einem Elektromotor abgeleitet wird, einer Motordrehmomentschätzung basierend auf einem Drehmomentwandler-Turbinendrehmoment berechnet von gemessenen Turbinen- und Laufraddrehzahlen, einer Kennzeichnung des Drehmomentwandlers, und anderer Drehmomentquellen oder -verluste zwischen dem Laufrad und dem Motorausgang; einer Motordrehmomentschätzung basierend auf einem geschätzten Getriebekupplungsdrehmoment, und einer Motordrehmomentschätzung basierend auf der Fahrzeugbeschleunigung.