DE102014117812B4

DE102014117812B4 - Verbrennungsmotordrehzahl-Signalverarbeitungsverfahren für eine Kupplungssteuerung im Fahrzeug

Info

Publication number: DE102014117812B4
Application number: DE102014117812.2A
Authority: DE
Inventors: Jin Sung Kim
Original assignee: Hyundai Motor Co; Kia Motors Corp
Current assignee: Hyundai Motor Co; Kia Corp
Priority date: 2014-05-02
Filing date: 2014-12-03
Publication date: 2022-06-09
Anticipated expiration: 2034-12-04
Also published as: DE102014117812A1; CN105041490B; KR101567689B1; CN105041490A; US20150316446A1

Abstract

Ein Verbrennungsmotordrehzahl-Signalverarbeitungsverfahren in einem Fahrzeug, aufweisend:einen Niedrigdrehzahl-Ermittlungsschritt (S10) zum Ermitteln, ob ein Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignal einer Nachbearbeitung unterzogen werden muss, wenn das Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignal kleiner ist als eine vorbestimmte erste Bezugsdrehzahl,einen Filterschritt (S30) zum Verarbeiten desVerbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignals mit einem Kalman-Filter, um eine gefilterte Verbrennungsmotordrehzahl auszugeben, wenn im Niedrigdrehzahl-Ermittlungsschritt ermittelt wird, dass die Nachbearbeitung des Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignals erforderlich ist, undeinen Veränderungs-Beschränkungsschritt (S20) zum Beschränken von Veränderungen in der dem Filterschritt zugeführten Verbrennungsmotordrehzahl auf einen mittels eines vorbestimmten Bezugsinkrements und eines vorbestimmten Bezugsdekrements definierten Bereich durch Verarbeiten des dem Filterschritt zugeführten Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignals, wenn im Niedrigdrehzahl-Ermittlungsschritt (S10) ermittelt wird, dass die Nachbearbeitung des Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignals erforderlich ist..

Description

Hintergrund der Erfindung
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Verbrennungsmotordrehzahl-Signalverarbeitungsverfahren in einem Fahrzeug und insbesondere ein Verbrennungsmotordrehzahl-Signalverarbeitungsverfahren für Steuerungen, einschließlich einer Kupplungssteuerung, welche in einem Doppelkupplungsgetriebe an einem Fahrzeug verwendet wird.
Beschreibung der bezogenen Technik
Heutzutage wird ein Doppelkupplungsgetriebe aktiv entwickelt, um dem Fahrer sowohl den Komfort eines Automatikgetriebes als auch die Kraftstoffeffizienz und Leistungseffizienz eines Schaltgetriebes bereitzustellen. Das Doppelkupplungsgetriebe, ein automatisiertes Schaltgetriebe, hat zwei drehmomentübertragende Wellen und steuert die Kupplung ohne einen Drehmomentwandler automatisch. Solch ein Doppelkupplungsgetriebe ist kraftstoffeffizient.
Allerdings bringt ein Doppelkupplungsgetriebe-System, das eine Trockenkupplung aufweist, die Kupplung ohne einen Drehmomentwandler direkt im Eingriff, und somit hat die Kupplungssteuerungsleistung einen Effekt auf die Startleistung und Getriebeleistung des Fahrzeugs.
Das Doppelkupplungsgetriebe überwacht das Verbrennungsmotordrehmoment, die Verbrennungsmotordrehzahl usw. und führt eine Rückkopplungsregelung durch, um die Kupplung ohne den Drehmomentwandler für eine direkte Verbindung zu steuern. Insbesondere verwendet eine Schwingsteuerung, um das Starten des mit einer Trockenkupplung ausgestatteten Fahrzeugs zu verarbeiten, direkt das Verbrennungsmotordrehzahlsignal, um die Kupplung mit der Veränderung in der Verbrennungsmotordrehzahl zu steuern.
Da das Verbrennungsmotordrehzahlsignal ein Signal eines Sensors an der Verbrennungsmotor-Kurbelwelle verwendet, hat es allerdings eine niedrige Auflösung in einem Niedrigdrehzahlbereich. Aufgrund der niedrigen Genauigkeit der Verbrennungsmotordrehzahl in diesem Bereich gibt es somit Schwierigkeiten beim Entwerfen von dazugehörigen Steuervorrichtungen für die Kupplungssteuerung, die Kupplungdrehmomentschätzung und dergleichen. Entsprechend ist in diesem Bereich die Signalverarbeitung wichtig, um die Zuverlässigkeit zu erhöhen.
Die Informationen, welche in diesem Hintergrund-Abschnitt offenbart sind, dienen lediglich dem besseren Verständnis des allgemeinen Hintergrunds der Erfindung und sollten nicht als Zugeständnis oder als irgendeine Andeutung angesehen werden, dass diese Informationen zum Stand der Technik, wie er dem Fachmann schon bekannt ist, gehören.
Aus dem Stand der Technik ist die DE 103 47 410 A1 bekannt, die ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebsmotor und einem Getriebe im Antriebsstrang zeigt, wobei ermittelt wird, ob ein Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignal einer Nachbearbeitung unterzogen werden muss und ein Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignal mit einem Kalman-Filter zu verarbeiten, um eine gefilterte Verbrennungsmotordrehzahl auszugeben, wenn ermittelt wurde, dass die Nachbearbeitung des Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignals erforderlich ist.
Ferner ist die US 2005/0 056 086 A1 bekannt, die ein Verfahren zum Erkennen von Fehlzündungsereignissen in einem Motor offenbart, das eine Systemidentifikationstechnologie verwendet. Ein lineares Modell wird zum Schätzen von Motorzündungsereignissen basierend auf Motordrehzahlschwankungen bestimmt. Das lineare Modell wird als Differenzengleichung dargestellt. Ein Kalman-Filter wird auf die Differenzengleichung angewendet, um unbekannte Parameter des linearen Modells zu bestimmen. Fehlzündungsereignisse im Motor werden basierend auf dem linearen Modell erkannt.
Ferner ist die US 6 170 623 B1 bekannt, die eine Kupplung zwischen dem Verbrennungsmotor und dem manuellen Mehrganggetriebe im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs offenbart, die auf ein Signal eines Steuergeräts hin, das Signale, die von Sensoren zur Überwachung der Positionen und/oder des Ausmaßes der Bewegungen einer oder mehrerer beweglicher Komponenten des manuellen Getriebes verarbeitet, geöffnet oder anderweitig verstellt wird. Ein Signal zum Ausrücken oder anderweitigen Einstellen der Kupplung wird erzeugt, wenn die überwachte(n) Position(en) und/oder die Größe(n) der auf eine oder mehrere bewegliche Komponenten wirkenden Kraft/Kräfte anzeigen, dass der Fahrer des Kraftfahrzeugs beabsichtigt, das Getriebe in oder aus einem gewählten Gang zu schalten.
Erläuterung der Erfindung
Das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 löst eines oder mehrere Probleme der bezogenen Technik und des Standes der Technik. Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen dargelegt.
Zahlreiche Aspekte der vorliegenden Erfindung sind darauf gerichtet, ein Verbrennungsmotordrehzahl-Signalverarbeitungsverfahren in einem Fahrzeug bereitzustellen, um die Informationen über die Verbrennungsmotordrehzahl selbst in einem Niedrigdrehzahlbereich effektiv zu verwenden. Mit anderen Worten verarbeitet das Verfahren die Signale von einem Sensor, der vorgesehen ist, die Verbrennungsmotordrehzahl im Niedrigdrehzahlbereich des Verbrennungsmotors zu messen, in geeigneter Weise und erhöht somit die Zuverlässigkeit der Informationen über die Verbrennungsmotordrehzahl. Gemäß zahlreichen Aspekten der vorliegenden Erfindung weist ein Verbrennungsmotordrehzahl-Signalverarbeitungsverfahren in einem Fahrzeug auf: einen Niedrigdrehzahl-Ermittlungsschritt zum Ermitteln, ob ein Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignal einer Nachbearbeitung unterzogen werden muss, wenn das Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignal kleiner ist als eine vorbestimmte erste Bezugsdrehzahl, und einen Filterschritt zum Verarbeiten des Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignals mit einem Kalman-Filter, um eine gefilterte Verbrennungsmotordrehzahl auszugeben, wenn im Niedrigdrehzahl-Ermittlungsschritt ermittelt wird, dass die Nachbearbeitung des Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignals erforderlich ist.
Es kann im Niedrigdrehzahl-Ermittlungsschritt ermittelt werden, dass die Nachbearbeitung des Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignals nicht erforderlich ist, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl für eine vorbestimmte Bezugsdauer oder länger größer ist als eine vorbestimmte zweite Bezugsdrehzahl, wobei die vorbestimmte zweite Bezugsdrehzahl größer ist als die erste Bezugsdrehzahl.
Das Verbrennungsmotordrehzahl-Signalverarbeitungsverfahren im Fahrzeug weist ferner auf: einen Veränderungs-Beschränkungsschritt zum Beschränken von Veränderungen in der dem Filterschritt zugeführten Verbrennungsmotordrehzahl auf einen mittels eines vorbestimmten Bezugsinkrements und eines vorbestimmten Bezugsdekrements definierten Bereich durch Verarbeiten des dem Filterschritt zugeführten Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignal, wenn im Niedrigdrehzahl-Ermittlungsschritt ermittelt wird, dass die Nachbearbeitung des Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignals erforderlich ist.
Der Veränderungs-Beschränkungsschritt kann durchgeführt werden, indem von einer in einem vorherigen Zyklus berechneten Verbrennungsmotordrehzahl minus dem Bezugsdekrement und von einem Signal vom Verbrennungsmotordrehzahlsensor ein größerer Wert oder von der in dem vorherigen Zyklus berechneten Verbrennungsmotordrehzahl plus dem Bezugsinkrement und von einem Signal vom Verbrennungsmotordrehzahlsensor ein kleinerer Wert als ein Verbrennungsmotordrehzahlsignal zum Filterschritt zugeführt wird.
Das Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignal kann im Filterschritt mit einem Kalman-Filter verarbeitet werden gemäß den folgenden Gleichungen: Prädiktionsschätzung der Zustandsvariablen: x̂ _[k] =Gx _[k-1] +Hu _[k-1], Prädiktionsschätzung der Kovarianz P _[k] = GP_[k-1]G^T + Q, Kalman-Matrix: K_[k] = P _[k]C^T (CP _[k]C^T + R)^-1, Zustandsschätzung: x̂_[k] = x̂ _[k] + K_[k] (y_[k] -Cx̂ _[k]), Schätzungskovarianz: P _[k] = (1 - K_[k]C)P _[k], wobei die Zustandsvariablen eine Verbrennungsmotor-Winkelgeschwindigkeit ω_e und eine Verbrennungsmotor-Winkelbeschleunigung ω̇_e sind, die dem Folgenden genügen: $x = [\begin{matrix} ω_{e} \\ {\dot{ω}}_{e} \end{matrix}]$
und $u = ω_{e},^{y}_{[k]} = [1 0] {\hat{x}}_{[k]} + z_{[k],} H = [\begin{matrix} T_{s}^{2} / 2 \\ T_{s} \end{matrix}], G = [\begin{matrix} 1 & T_{s} \\ 0 & 1 \end{matrix}], Q = [\begin{matrix} Q_{1} & 0 \\ 0 & Q_{2} \end{matrix}],$
C = [1 0], wobei z ein Signal vom Verbrennungsmotordrehzahlsensor ist, T_s eine Abtast-Zeit des Verbrennungsmotordrehzahlsignals ist, Q₁ und Q₂ gemäß der Zuverlässigkeit der Verbrennungsmotor-Winkelgeschwindigkeit und der Verbrennungsmotor-Winkelbeschleunigung relativ gesetzte Werte sind, und das in der Kalman-Matrix-Gleichung verwendete R ein Wert zum Dämpfen des Rauschens des Verbrennungsmotordrehzahlsensors und ein 1×1 Skalar-Konstantwert ist, der nach dem Ermitteln von Q₁ und Q₂ ermittelt wird.
Das Q₁ kann kleiner gesetzt werden als Q₂, wenn die Verbrennungsmotor-Winkelgeschwindigkeit in der Zuverlässigkeit höher ist als die Verbrennungsmotor-Winkelbeschleunigung, und das Q₂ kann niedriger gesetzt werden als Q₁, wenn die Verbrennungsmotor-Winkelbeschleunigung in der Zuverlässigkeit höher ist als die Verbrennungsmotor-Winkelgeschwindigkeit.
Diese Erfindung ermöglicht es, die Informationen über die Verbrennungsmotordrehzahl in einem Niedrigdrehzahlbereich des Verbrennungsmotors effektiv zu verwenden, indem ein Signal von einem Sensor, der vorgesehen ist, die Verbrennungsmotordrehzahl im Niedrigdrehzahlbereich zu messen, in geeigneter Weise verarbeitet wird und die Zuverlässigkeit der Informationen über die Verbrennungsmotordrehzahl erhöht wird.
Die Verfahren und Vorrichtungen der vorliegenden Erfindung haben andere Merkmale und Vorteile, welche aus den beiliegenden Zeichnungen, die hierin aufgenommen sind, und der folgenden detaillierten Beschreibung, die zusammen dazu dienen, bestimmte Grundsätze der vorliegenden Erfindung zu erklären, ersichtlich sind oder darin ausführlicher dargelegt werden.
Figurenliste

1 ist ein Flussdiagramm, um ein beispielhaftes Verbrennungsmotordrehzahl-Signalverarbeitungsverfahren in einem Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen.
2 ist ein Graph, um einen Effekt des beispielhaften Verbrennungsmotordrehzahl-Signalverarbeitungsverfahrens im Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung zu veranschaulichen.

Es sollte verstanden werden, dass die beigefügten Zeichnungen nicht zwangsläufig im Maßstab sind und eine einigermaßen vereinfachte Darstellung von verschiedenen Merkmalen präsentieren, welche veranschaulichend für die Grundprinzipien der Erfindung sind. Die spezifischen Gestaltungsmerkmale der vorliegenden Erfindung, wie sie hierin offenbart sind, einschließlich, zum Beispiel, spezifischer Dimensionen, Ausrichtungen, Positionen und Formen, werden zum Teil durch die besondere beabsichtigte Anwendung und Einsatzumgebung bestimmt werden.
Detaillierte Beschreibung
Es wird nun im Detail Bezug genommen auf die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung(en), von denen Beispiele in den beiliegenden Zeichnungen dargestellt und unten beschrieben sind. Während die Erfindung(en) im Zusammenhang mit den Ausführungsbeispielen beschrieben wird/werden, versteht sich, dass die vorliegende Beschreibung nicht beabsichtigt, die Erfindung(en) auf diese beispielhaften Ausführungsformen zu beschränken. Im Gegenteil ist beabsichtigt, dass die Erfindung(en) nicht nur die beispielhaften Ausführungsformen, sondern auch verschiedene Alternativen, Modifikationen, Abwandlungen und andere Ausführungsformen deckt/decken, die in den Sinn und Schutzbereich der Erfindung(en) fallen, wie in den angehängten Patentansprüchen definiert.
Bezugnehmend auf 1 weist ein Verbrennungsmotordrehzahl-Signalverarbeitungsverfahren in einem Fahrzeug gemäß zahlreichen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung auf: einen Niedrigdrehzahl-Ermittlungsschritt (S10) zum Ermitteln, ob ein Verbrennungsmotordrehzahlsignal einer Nachbearbeitung unterzogen werden muss, wenn das Verbrennungsmotordrehzahlsignal kleiner ist als eine vorbestimmte erste Bezugsdrehzahl, und einen Filterschritt (S30) zum Verarbeiten des Verbrennungsmotordrehzahlsignals mit einem Kalman-Filter, um eine gefilterte Verbrennungsmotordrehzahl auszugeben, wenn im Niedrigdrehzahl-Ermittlungsschritt ermittelt wird, dass die Nachbearbeitung des Verbrennungsmotordrehzahlsignals erforderlich ist.
Mit anderen Worten führt dieses Verfahren die Nachbearbeitung des Ausgangssignals vom Verbrennungsmotordrehzahlsensor mit einem Kalman-Filter in einem Bereich durch, in dem das Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignal eine niedrige Auflösung hat, und verwendet dann das Signal als Verbrennungsmotordrehzahlsignal für verschiedene Steuerungen einschließlich der Kupplungssteuerung.
Entsprechend ist es wünschenswert, die erste Bezugsdrehzahl auf ein Niveau zu setzen, auf dem es möglich ist, die Zuverlässigkeit des Signals in Abhängigkeit davon, ob die Nachbearbeitung des Verbrennungsmotordrehzahlsignals durchgeführt wird oder nicht, zu differenzieren. Somit wird sie hauptsächlich nahe der Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors gesetzt.
Im Niedrigdrehzahl-Ermittlungsschritt wird ermittelt, dass die Nachbearbeitung des Verbrennungsmotordrehzahlsignals nicht erforderlich ist, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl für eine vorbestimmte Bezugsdauer oder länger größer ist als eine vorbestimmte zweite Bezugsdrehzahl, wobei die vorbestimmte zweite Bezugsdrehzahl höher ist als die erste Bezugsdrehzahl. Das Obige ist dazu beabsichtigt, die Wiederholung des Eintrittes in den Filterschritt und die Wiederholung des Verlassens des Filterschrittes zu verhindern, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl nahe der ersten Bezugsdrehzahl schwankt, und die stabile Funktionsfähigkeit zu sichern. Somit wird die zweite Bezugsdrehzahl mittels vieler Experimente in geeigneter Weise höher gesetzt als die erste Bezugsdrehzahl, um mit dem obigen Ziel übereinzustimmen, und die Bezugsdauer wird auch in geeigneter Weise in einem Bereich von mehreren Dutzend Millisekunden gesetzt, um mit dem obigen Ziel übereinzustimmen.
Zahlreiche Ausführungsformen weisen ferner einen Veränderungs-Beschränkungsschritt (S20) zum Beschränken der Veränderungen in der Verbrennungsmotordrehzahl auf einen mittels eines vorbestimmten Bezugsinkrements und eines vorbestimmten Bezugsdekrements definierten Bereich auf, indem das Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignal verarbeitet wird, das dem Filterschritt zugeführt wird, wenn im Niedrigdrehzahl-Ermittlungsschritt ermittelt wird, dass die Nachbearbeitung des Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignals erforderlich ist.
Der Veränderungs-Beschränkungsschritt (S20) wird ausgeführt, indem von einer in einem vorherigen Zyklus berechneten Verbrennungsmotordrehzahl minus dem Bezugsdekrement und von einem Signal vom Verbrennungsmotordrehzahlsensor ein größerer Wert oder von einer in einem vorherigen Zyklus berechneten Verbrennungsmotordrehzahl plus dem Bezugsinkrement und von einem Signal vom Verbrennungsmotordrehzahlsensor ein kleinerer Wert als ein Verbrennungsmotordrehzahlsignal dem Filterschritt bereitgestellt wird.
Mit anderen Worten, falls es eine plötzliche Veränderung in dem Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignal gibt, wird im Veränderungs-Beschränkungsschritt (S20) das Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignal nicht direkt für den Filterschritt verwendet. Stattdessen wird es, wenn das Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignal in einem mittels des Bezugsinkrements und des Bezugsdekrements definierten Bereich ist, für den Filterschritt verwendet, aber wenn das Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignal kleiner ist als der Wert, der durch Subtrahieren des Bezugsdekrements von der im vorherigen Zyklus berechneten Verbrennungsmotordrehzahl erhalten wird, wird der Wert als Verbrennungsmotordrehzahlsignal verwendet, das dem Filterschritt zugeführt wird. Wenn ferner das Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignal größer ist als der Wert, der durch Addieren des Bezugsinkrements zur im vorherigen Zyklus berechneten Verbrennungsmotordrehzahl erhalten wird, wird der Wert als Verbrennungsmotordrehzahlsignal verwendet, das dem Filterschritt zugeführt wird.
Entsprechend wird das Drehzahl-Sensorsignal, das eine plötzliche Veränderung aufweist, bereits vor dem Filterschritt mittels des Veränderungs-Beschränkungsschritt (S20) gefiltert.
Mit anderen Worten, wenn im Niedrigdrehzahl-Ermittlungsschritt ermittelt wird, dass die Nachbearbeitung des Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignals erforderlich ist, wird wie in den vorher erläuterten Ausführungsformen der Filterschritt nach dem Veränderungs-Beschränkungsschritt durchgeführt. Anders als in den vorher erläuterten Ausführungsformen ist es, obwohl im Niedrigdrehzahl-Ermittlungsschritt ermittelt wird, dass die Nachbearbeitung des Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignals nicht erforderlich ist, möglich, den Veränderungs-Beschränkungsschritt durchzuführen und eine glatte Verbrennungsmotordrehzahl-Veränderung zu erhalten.
Das Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignal wird im Filterschritt (S30) mit einem Kalman-Filter gemäß den folgenden Gleichungen verarbeitet: Prädiktionsschätzung der Zustandsvariablen: x̂ _[k]=Gx _[k-1]+Hu_[k-1], = Gx̂ _[k-1] + Hu_[k-1], Prädiktionsschätzung der Kovarianz: P _[k] = GP_[k-1]G^T + Q, Kalman-Matrix: K_[k] = P _[k]C^T (CP _[k]C^T + R)^-1, Zustandsschätzung: x̂_[k]= x̂ _[k] +K_[k](y_[k]-Cx̂ _[k]), Schätzungskovarianz: P _[k] = (1 - K_[k] C)P[_k], wobei die Zustandsvariablen eine Verbrennungsmotor-Winkelgeschwindigkeit ω_e und eine Verbrennungsmotor-Winkelbeschleunigung ω̇_e sind, die dem Folgenden genügen: $x = [\begin{matrix} ω_{e} \\ {\dot{ω}}_{e} \end{matrix}] u n d u = ω_{e}, y_{[k]} = [1 0] {\hat{x}}_{[k]} + z_{[k],} H = [\begin{matrix} T_{s}^{2} / 2 \\ T_{s} \end{matrix}], G = [\begin{matrix} 1 & T_{s} \\ 0 & 1 \end{matrix}],$
$Q = [\begin{matrix} Q_{1} & 0 \\ 0 & Q_{2} \end{matrix}], C = [1 0],$
wobei z ein Signal vom Verbrennungsmotordrehzahlsensor ist, T_s eine Abtast-Zeit des Verbrennungsmotordrehzahlsignals ist, Q₁ und Q₂ gemäß der Zuverlässigkeit der Verbrennungsmotor-Winkelgeschwindigkeit und der Verbrennungsmotor-Winkelbeschleunigung relativ gesetzte Werte sind, und C ein 1×2 Vektor ist, da nur die Verbrennungsmotor-Winkelgeschwindigkeit praktisch gemessen werden kann.
Ferner ist das in der Kalman-Matrix-Gleichung verwendete R der Wert zum Dämpfen des Rauschens des Verbrennungsmotordrehzahlsensors, der 1×1 Skalar-Konstantwert, der nach dem Ermitteln von Q₁ und Q₂ ermittelt wird, und kann durch Erhöhen von R eingestellt werden, um mit dem Ergebnis zu korrespondieren.
Wenn die Verbrennungsmotor-Winkelgeschwindigkeit in der Zuverlässigkeit höher ist als die Verbrennungsmotor-Winkelbeschleunigung wird Q₁ kleiner gesetzt als Q₂. Wenn andererseits die Verbrennungsmotor-Winkelbeschleunigung in der Zuverlässigkeit höher ist als die Verbrennungsmotor-Winkelgeschwindigkeit, wird Q₂ kleiner gesetzt als Q₁. Das durch den Filterschritt passierende Signal der Verbrennungsmotordrehzahl hat - wie in 2 gezeigt - eine glatte Kurvenform ohne eine stark variable Schwingung und gleicht dem gemessenen Signal. Somit kann es für verschiedene Steuerungen einschließlich einer Kupplungssteuerung des Fahrzeugs und zur Erhöhung der Stabilität und Zuverlässigkeit der Steuerung verwendet werden.
Außerdem veranschaulicht 2 das Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignal A im Vergleich zum mittels der vorliegenden Erfindung verarbeiteten Signal B, wobei das Abdrosseln des Verbrennungsmotors vorausbestimmt wird, während ein Fahrzeug in einer Kriechfahrt bewegt wird. Die vorhergehenden Beschreibungen der spezifischen beispielhaften Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dienen dem Zweck der Darstellung und Beschreibung. Sie sollen nicht als erschöpfend oder die Erfindung auf die genaue offenbarte Form einschränkend verstanden werden, und es sind offensichtlich viele Modifikationen und Variationen möglich angesichts der obigen Lehre. Die beispielhaften Ausführungsformen wurden ausgewählt und beschrieben, um bestimmte Grundsätze der Erfindung und deren praktische Anwendung zu erläutern und dadurch dem Fachmann die Herstellung und den Gebrauch der verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sowie von deren zahlreichen Alternativen und Modifikationen zu ermöglichen. Es ist beabsichtigt, dass der Schutzumfang der Erfindung durch die angeführten Ansprüche und deren Äquivalente definiert wird.

Claims

Ein Verbrennungsmotordrehzahl-Signalverarbeitungsverfahren in einem Fahrzeug, aufweisend: einen Niedrigdrehzahl-Ermittlungsschritt (S10) zum Ermitteln, ob ein Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignal einer Nachbearbeitung unterzogen werden muss, wenn das Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignal kleiner ist als eine vorbestimmte erste Bezugsdrehzahl, einen Filterschritt (S30) zum Verarbeiten des Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignals mit einem Kalman-Filter, um eine gefilterte Verbrennungsmotordrehzahl auszugeben, wenn im Niedrigdrehzahl-Ermittlungsschritt ermittelt wird, dass die Nachbearbeitung des Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignals erforderlich ist, und einen Veränderungs-Beschränkungsschritt (S20) zum Beschränken von Veränderungen in der dem Filterschritt zugeführten Verbrennungsmotordrehzahl auf einen mittels eines vorbestimmten Bezugsinkrements und eines vorbestimmten Bezugsdekrements definierten Bereich durch Verarbeiten des dem Filterschritt zugeführten Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignals, wenn im Niedrigdrehzahl-Ermittlungsschritt (S10) ermittelt wird, dass die Nachbearbeitung des Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignals erforderlich ist..
Das Verfahren nach Anspruch 1, wobei im Niedrigdrehzahl-Ermittlungsschritt (S10) ermittelt wird, dass die Nachbearbeitung des Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignals nicht erforderlich ist, wenn die Verbrennungsmotordrehzahl für eine vorbestimmte Bezugsdauer oder länger größer ist als eine vorbestimmte zweite Bezugsdrehzahl, wobei die vorbestimmte zweite Bezugsdrehzahl größer ist als die erste Bezugsdrehzahl.
Das Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Veränderungs-Beschränkungsschritt durchgeführt wird, indem von einer in einem vorherigen Zyklus berechneten Verbrennungsmotordrehzahl minus dem Bezugsdekrement und von einem Signal vom Verbrennungsmotordrehzahlsensor ein größerer Wert oder von der in dem vorherigen Zyklus berechneten Verbrennungsmotordrehzahl plus dem Bezugsinkrement und von einem Signal vom Verbrennungsmotordrehzahlsensor ein kleinerer Wert als ein Verbrennungsmotordrehzahlsignal zum Filterschritt (S30) zugeführt wird.
Das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Verbrennungsmotordrehzahl-Sensorsignal im Filterschritt (S30) mit einem Kalman-Filter verarbeitet wird gemäß den folgenden Gleichungen: Prädiktionsschätzung der Zustandsvariablen x̂ _[k]= Gx _[k-1] + Hu_[k-1], Prädiktionsschätzung der Kovarianz P _[k] = GP[_k-1]G^T + Q, Kalman-Matrix: K_[k] = P _[k]C^T (CP_[k]C^T + R)^-1, Zustandsschätzung: x̂_[k] = x̂ _[k] + K_[k] (y_[k] - Cx̂ _[k], Schätzungskovarianz: P _[k] = (1 - K_[k]C)P _[k], wobei die Zustandsvariablen eine Verbrennungsmotor-Winkelgeschwindigkeit ω_e und eine Verbrennungsmotor-Winkelbeschleunigung ω̇_e sind, die dem Folgenden genügen: $x = [\begin{matrix} ω_{e} \\ {\dot{ω}}_{e} \end{matrix}] und u = ω_{e},$
$y_{[k]} = [1 0] {\hat{x}}_{[k]} + z_{[k],}$
$H = [\begin{matrix} T_{s}^{2} / 2 \\ T_{s} \end{matrix}], G = [\begin{matrix} 1 & T_{s} \\ 0 & 1 \end{matrix}], Q = [\begin{matrix} Q_{1} & 0 \\ 0 & Q_{2} \end{matrix}], C = [1 0],$
wobei z ein Signal vom Verbrennungsmotordrehzahlsensor ist, T_s eine Abtast-Zeit des Verbrennungsmotordrehzahlsignals ist, Q₁ und Q₂ gemäß der Zuverlässigkeit der Verbrennungsmotor-Winkelgeschwindigkeit und der Verbrennungsmotor-Winkelbeschleunigung relativ gesetzte Werte sind, und das in der Kalman-Matrix-Gleichung verwendete R ein Wert zum Dämpfen des Rauschens des Verbrennungsmotordrehzahlsensors und ein 1x1 Skalar-Konstantwert ist, der nach dem Ermitteln von Q₁ und Q₂ ermittelt wird.
Das Verfahren nach Anspruch 4, wobei Q₁ kleiner gesetzt wird als Q₂, wenn die Verbrennungsmotor-Winkelgeschwindigkeit in der Zuverlässigkeit höher ist als die Verbrennungsmotor-Winkelbeschleunigung, und Q₂ niedriger gesetzt wird als Q₁, wenn die Verbrennungsmotor-Winkelbeschleunigung in der Zuverlässigkeit höher ist als die Verbrennungsmotor-Winkelgeschwindigkeit.