DE102015107603B4

DE102015107603B4 - Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugbeschleunigung

Info

Publication number: DE102015107603B4
Application number: DE102015107603.9A
Authority: DE
Inventors: Mark A. Vernacchia; Jeong J. Park; Pierre U. Mokwe; James Mason Faucett
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2014-05-20
Filing date: 2015-05-13
Publication date: 2017-11-16
Anticipated expiration: 2035-05-14
Also published as: DE102015107603A1; CN105083261A; US20150338856A1; US9547314B2; CN105083261B

Abstract

Verfahren, umfassend, dass: ein Beschleunigungsdelta (404, 504) eines Fahrzeugs (100) basierend auf einer Differenz zwischen einer tatsächlichen Beschleunigung des Fahrzeugs (100) und einer gewünschten Beschleunigung (402, 502) des Fahrzeugs (100) ermittelt wird; ein Mittelwert des Beschleunigungsdeltas (404, 504) über eine erste vorbestimmte Zeitdauer und/oder mit einer vorbestimmten Anzahl von Abtastwerten des Beschleunigungsdeltas (404, 504) ermittelt wird; eine Drehmomentausgabe einer Kraftmaschine (102) und/oder eines Elektromotors (198) des Fahrzeugs (100) basierend auf einer Fahrerdrehmomentanforderung gesteuert wird; und dann, wenn der Mittelwert des Beschleunigungsdeltas (404, 504) größer als eine vorbestimmte Beschleunigung (414, 536) ist, unabhängig von einer Drehmomentanweisung, die zum Beschleunigen des Fahrzeugs (100) erzeugt wird, eine Abhilfemaßnahme ausgelöst wird, die umfasst, dass die Fahrerdrehmomentanforderung selektiv verringert wird, um die tatsächliche Beschleunigung auf einen Wert zu verringern, der kleiner als die vorbestimmte Beschleunigung (414, 536) ist.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Brennkraftmaschinen und insbesondere Systeme und Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugbeschleunigung.
HINTERGRUND
Brennkraftmaschinen verbrennen ein Luft- und Kraftstoffgemisch in Zylindern, um Kolben anzutreiben, wodurch ein Antriebsdrehmoment erzeugt und ein Fahrzeug beschleunigt wird. Zusätzlich oder alternativ kann ein Elektromotor verwendet werden, um ein Antriebsdrehmoment zu erzeugen und um dadurch das Fahrzeug zu beschleunigen. Der Betrag des erzeugten Antriebsdrehmoments basiert auf einer Fahrereingabe, wie beispielsweise der Position eines Gaspedals oder einer Tempomateinstellung. Ein Kraftmaschinen-Steuersystem speichert typischerweise mehrere Abbildungen der Fahrereingabe auf ein gewünschtes Drehmoment und ermittelt eine Fahrerdrehmomentanforderung basierend auf einer ausgewählten der Abbildungen. Das Kraftmaschinen-Steuersystem kann anschließend eine Drehmomentanweisung basierend auf der Fahrerdrehmomentanforderung und anderen Drehmomentanforderungen erzeugen und die Drehmomentanweisung verwenden, um den Betrag des erzeugten Antriebsdrehmoments zu steuern. Die anderen Drehmomentanforderungen können Drehmomentanforderungen umfassen, die zum Kompensieren von Nebenaggregatslasten, zum Erleichtern einer Getriebeumschaltung und/oder zum Unterstützen einer Traktionssteuerung erzeugt werden.
In einigen Fällen kann der Betrag des erzeugten Antriebsdrehmoments zu einer Fahrzeugbeschleunigung führen, die anders ist als gewünscht. Die Differenz zwischen der gewünschten Fahrzeugbeschleunigung der tatsächlichen Fahrzeugbeschleunigung kann als ein Fahrzeugbeschleunigungsdelta bezeichnet werden. Einige Kraftmaschinen-Steuersysteme können ein gewünschtes Drehmoment basierend auf der Fahrerdrehmomentanforderung und den anderen Drehmomentanforderungen parallel zum Erzeugen der Drehmomentanweisung ermitteln. Die Kraftmaschinen-Steuersysteme können anschließend eine Differenz zwischen dem gewünschten Drehmoment und der Drehmomentanweisung ermitteln und die Differenz mit einem Schwellenwertdrehmoment vergleichen, das anhand einer Kalibrierung vorbestimmt sein kann. Wenn die Differenz größer als das Schwellenwertdrehmoment ist und das Fahrzeugbeschleunigungsdelta größer als gewünscht ist, können die Kraftmaschinen-Steuersysteme eine Kraftmaschine abschalten, um das Fahrzeugbeschleunigungsdelta zu verringern. Das Evaluieren der Drehmomentanweisung unter Verwendung eines Schwellenwertdrehmoments zum Verringern des Fahrzeugbeschleunigungsdeltas trägt zu den Kosten und zur Komplexität bei. Zusätzlich kann das Abschalten der Kraftmaschine in bestimmten Situationen unerwünscht sein, und es kann zu unerwünschten Kosten und zu unerwünschtem Unbehagen für den Fahrer führen.
In der nachveröffentlichten Druckschrift US 2015/0 127 200 A1 sind ein System zur Steuerung einer Antriebskraft für ein Fahrzeug und ein entsprechendes Verfahren beschrieben, bei denen ein Index für ein gewünschtes Beschleunigungsverhalten des Fahrzeugs ermittelt und eine gewünschte Änderung des Index modeliert wird. Das Verhältnis der Motordrehzahl zur Fahrzeuggeschwindigkeit wird anhand der Änderung des Index angepasst.
Die DE 10 2010 031 463 A1 beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung der Beschleunigung eines Fahrzeugs, bei denen eine Radbeschleunigung, die anhand der Änderung einer gemessenen Radgeschwindigkeit berechnet wird, mittels einer Sollbeschleunigung geregelt wird. Falls in einem Übergangszustand eine Abweichung zwischen einer tatsächlichen Beschleunigung in Längsrichtung und der berechneten Radbeschleunigung auftritt, erfolgt eine Kompensationssteuerung durch eine Erhöhung einer Ansprechverzögerung der Rückkkopplung zur Regelung der Radbeschleunigung.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugbeschleunigung zu schaffen, mit welchem die Differenz zwischen einer gewünschten und einer tatsächlichen Fahrzeugbeschleunigung verringert werden kann, ohne das eine Kraftmaschine und/oder ein Elektromotor des Fahrzeugs abgeschaltet werden müssen.
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Das Verfahren umfasst, dass ein Beschleunigungsdelta eines Fahrzeugs basierend auf einer Differenz zwischen einer tatsächlichen Beschleunigung des Fahrzeugs und einer gewünschten Beschleunigung des Fahrzeugs ermittelt wird. Ferner wird ein Mittelwert des Beschleunigungsdeltas über eine erste vorbestimmte Zeitdauer und/oder mit einer vorbestimmten Anzahl von Abtastwerten des Beschleunigungsdeltas ermittelt. Eine Drehmomentausgabe einer Kraftmaschine und/oder eines Elektromotors wird basierend auf einer Fahrerdrehmomentanforderung gesteuert. Wenn der Mittelwert des Beschleunigungsdeltas größer als eine vorbestimmte Beschleunigung ist, wird unabhängig von einer Drehmomentanweisung, die zum Beschleunigen des Fahrzeugs erzeugt wird, eine Abhilfemaßnahme ausgelöst, die umfasst, dass die Fahrerdrehmomentanforderung selektiv verringert wird, um die tatsächliche Beschleunigung auf einen Wert zu verringern, der kleiner als die vorbestimmte Beschleunigung ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Offenbarung wird anhand der ausführlichen Beschreibung und der begleitenden Zeichnungen verständlicher werden, wobei:
1 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Kraftmaschinensystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
2 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Steuersystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
3 ein Flussdiagramm ist, das ein beispielhaftes Steuerverfahren gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung darstellt; und
4 und 5 Graphiken sind, die beispielhafte gewünschte Fahrzeugbeschleunigungen und beispielhafte Fahrzeugbeschleunigungsdeltas gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung darstellen.
In den Zeichnungen können Bezugszeichen erneut verwendet werden, um ähnliche und/oder identische Elemente zu identifizieren.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Ein System und ein Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung ermitteln einen Mittelwert eines Beschleunigungsdeltas, welcher einer vorbestimmten Zeitdauer und/oder einer vorbestimmten Anzahl von Beschleunigungsdelta-Datenpunkten entspricht. Das System und das Verfahren können eine Abhilfemaßnahme auslösen, wenn der Mittelwert des Beschleunigungsdeltas größer als ein vorbestimmter Wert ist. Beispielsweise können das System und das Verfahren den Betrag des Drehmoments, das durch eine Kraftmaschine und/oder einen Elektromotor erzeugt wird, basierend auf einer Drehmomentanforderung steuern, und sie können die Drehmomentanforderung verringern, wenn der Mittelwert größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Nachdem die Abhilfemaßnahme ausgelöst ist, ermitteln das System und das Verfahren, ob der Mittelwert des Beschleunigungsdeltas auf einen Wert verringert ist, der kleiner als der vorbestimmte Wert ist. Wenn der Mittelwert des Beschleunigungsdeltas kleiner als der vorbestimmte Wert ist, führen das System und das Verfahren die Kraftmaschine und/oder den Elektromotor zu einem Normalbetrieb zurück. Auf diese Weise können das System und das Verfahren Beschleunigungsdeltas größer als ein vorbestimmter Betrag verhindern, ohne dass die Kraftmaschine und/oder der Elektromotor abgeschaltet werden. Zusätzlich können das System und das Verfahren die Abhilfemaßnahme unabhängig von einer Drehmomentanweisung bzw. von Drehmomentanweisungen, die zum Steuern der Kraftmaschine und/oder des Elektromotors verwendet werden, auslösen, um die Kosten und die Komplexität des Evaluierens der Drehmomentanweisung unter Verwendung eines Schwellenwertdrehmoments zu verhindern.
Nun auf 1 Bezug nehmend, umfasst eine beispielhafte Implementierung eines Fahrzeugsystems 100 eine Kraftmaschine 102, die ein Luft/Kraftstoff-Gemisch verbrennt, um ein Antriebsdrehmoment für ein Fahrzeug zu erzeugen. Der Betrag des Drehmoments, das durch die Kraftmaschine 102 erzeugt wird, basiert auf einer Fahrereingabe von einem Fahrereingabemodul 104. Die Fahrereingabe kann auf einer Position eines Gaspedals basieren. Die Fahrereingabe kann auch auf einem Tempomatsystem basieren, das ein adaptives Tempomatsystem sein kann, das die Fahrzeuggeschwindigkeit variiert, um eine vorbestimmte Nachfolgedistanz aufrecht zu erhalten.
Luft wird durch ein Einlasssystem 108 in die Kraftmaschine 102 eingelassen. Lediglich beispielhaft kann das Einlasssystem 108 einen Einlasskrümmer 110 und ein Drosselventil 112 umfassen. Lediglich beispielhaft kann das Drosselventil 112 eine Drosselklappe mit einem drehbaren Blatt umfassen. Ein Kraftmaschinensteuermodul (ECM) 114 steuert ein Drossel-Aktuatormodul 116, welches das Öffnen des Drosselventils 112 regelt, um die Luftmenge zu steuern, die in den Einlasskrümmer 110 eingelassen wird.
Luft aus dem Einlasskrümmer 110 wird in Zylinder der Kraftmaschine 102 eingelassen. Obgleich die Kraftmaschine 102 mehrere Zylinder aufweisen kann, ist zu Darstellungszwecken ein einzelner repräsentativer Zylinder 118 gezeigt. Lediglich beispielhaft kann die Kraftmaschine 102 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 und/oder 12 Zylinder aufweisen. Das ECM 114 kann einige der Zylinder deaktivieren, was die Kraftstoffwirtschaftlichkeit unter bestimmten Kraftmaschinen-Betriebsbedingungen verbessern kann.
Die Kraftmaschine 102 kann unter Verwendung eines Viertakt-Kraftmaschinenzyklus arbeiten. Die vier Takte, die nachstehend beschrieben sind, werden als der Einlasstakt, der Kompressionstakt, der Verbrennungstakt und der Auslasstakt bezeichnet. Während jeder Umdrehung einer Kurbelwelle 120 treten zwei der vier Takte in dem Zylinder 118 auf. Daher sind zwei Kurbelwellenumdrehungen für den Zylinder 118 notwendig, um alle vier Takte zu durchlaufen.
Während des Einlasstakts wird Luft aus dem Einlasskrümmer 110 durch ein Einlassventil 122 in den Zylinder 118 eingelassen. Das ECM 114 steuert ein Kraftstoff-Aktuatormodul 124, das die Kraftstoffeinspritzung regelt, um ein gewünschtes Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu erreichen. Kraftstoff kann an einem zentralen Ort oder an mehreren Orten, wie z. B. in der Nähe des Einlassventils 122 jedes der Zylinder, in den Einlasskrümmer 110 eingespritzt werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann der Kraftstoff direkt in die Zylinder oder in Mischkammern, die den Zylindern zugeordnet sind, eingespritzt werden. Das Kraftstoff-Aktuatormodul 124 kann die Einspritzung von Kraftstoff in die Zylinder stoppen, die deaktiviert sind.
Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich mit Luft und erzeugt ein Luft/Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder 118. Während des Kompressionstakts komprimiert ein Kolben (nicht gezeigt) in dem Zylinder 118 das Luft/Kraftstoff-Gemisch. Die Kraftmaschine 102 kann eine Kraftmaschine mit Kompressionszündung sein, in welchem Fall die Kompression in dem Zylinder 118 das Luft/Kraftstoff-Gemisch zündet. Alternativ kann die Kraftmaschine 102 eine Kraftmaschine mit Funkenzündung sein, in welchem Fall ein Zündfunken-Aktuatormodul 126 eine Zündkerze 128 zum Erzeugen eines Zündfunkens in dem Zylinder 118 basierend auf einem Signal von dem ECM 114 aktiviert, welche das Luft/Kraftstoff-Gemisch zündet. Der Zeitpunkt des Zündfunkens kann relativ zu der Zeit spezifiziert werden, zu der sich der Kolben an seiner obersten Position befindet, die als oberer Totpunkt (TDC) bezeichnet wird.
Das Zündfunken-Aktuatormodul 126 kann durch ein Zündfunken-Zeitpunktsignal gesteuert werden, das spezifiziert, wie weit vor oder nach dem TDC der Zündfunken erzeugt werden soll. Da die Kolbenposition mit der Kurbelwellendrehung in direkter Beziehung steht, kann der Betrieb des Zündfunken-Aktuatormoduls 126 mit dem Kurbelwellenwinkel synchronisiert werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Zündfunken-Aktuatormodul 126 die Lieferung des Zündfunkens an die deaktivierten Zylinder stoppen.
Das Erzeugen des Zündfunkens kann als ein Zündungsereignis bezeichnet werden. Das Zündfunken-Aktuatormodul 126 kann die Fähigkeit aufweisen, den Zeitpunkt des Zündfunkens für jedes Zündungsereignis zu variieren. Das Zündfunken-Aktuatormodul 126 kann sogar dann in der Lage sein, den Zündfunkenzeitpunkt für ein nächstes Zündungsereignis variieren, wenn das Signal für den Zündfunkenzeitpunkt zwischen einem letzten Zündungsereignis und dem nächsten Zündungsereignis verändert wird. Bei verschiedenen Implementierungen kann die Kraftmaschine 102 mehrere Zylinder aufweisen, und das Zündfunken-Aktuatormodul 126 kann den Zündfunkenzeitpunkt relativ zu dem TDC für alle Zylinder in der Kraftmaschine 102 um denselben Betrag variieren.
Während des Verbrennungstakts treibt die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemischs den Kolben abwärts, wodurch die Kurbelwelle 120 angetrieben wird. Der Verbrennungstakt kann als die Zeit zwischen dem Erreichen des TDC durch den Kolben und der Zeit definiert werden, zu welcher der Kolben zu einem unteren Totpunkt (BDC) zurückkehrt. Während des Auslasstakts beginnt der Kolben, sich wieder von dem BDC aufwärts zu bewegen, und er treibt die Nebenprodukte der Verbrennung durch ein Auslassventil 130 heraus. Die Nebenprodukte der Verbrennung werden mittels eines Abgassystems 134 aus dem Fahrzeug ausgestoßen.
Das Einlassventil 122 kann durch eine Einlassnockenwelle 140 gesteuert werden, während das Auslassventil 130 durch eine Auslassnockenwelle 142 gesteuert werden kann. Bei verschiedenen Implementierungen können mehrere Einlassnockenwellen (einschließlich der Einlassnockenwelle 140) mehrere Einlassventile (einschließlich des Einlassventils 122) für den Zylinder 118 und/oder die Einlassventile (einschließlich des Einlassventils 122) mehrerer Reihen von Zylindern (einschließlich des Zylinders 118) steuern. Auf ähnliche Weise können mehrere Auslassnockenwellen (einschließlich der Auslassnockenwelle 142) mehrere Auslassventile für den Zylinder 118 und/oder die Auslassventile (einschließlich des Auslassventils 130) für mehrere Reihen von Zylindern (einschließlich des Zylinders 118) steuern.
Die Zeit, zu der das Einlassventil 122 geöffnet wird, kann durch einen Einlass-Nockenphasensteller 148 bezogen auf den Kolben-TDC variiert werden. Die Zeit, zu der das Auslassventil 130 geöffnet wird, kann durch einen Auslass-Nockenphasensteller 150 bezogen auf den Kolben-TDC variiert werden. Ein Ventil-Aktuatormodul 158 kann den Einlass- und den Auslass-Nockenphasensteller 148, 150 basierend auf Signalen von dem ECM 114 steuern. Wenn er implementiert ist, kann ein variabler Ventilhub ebenso durch das Ventil-Aktuatormodul 158 gesteuert werden.
Das Ventil-Aktuatormodul 158 kann den Zylinder 118 deaktivieren, indem das Öffnen des Einlassventils 122 und/oder des Auslassventils 130 abgeschaltet wird. Das Ventil-Aktuatormodul 158 kann das Öffnen des Einlassventils 122 abschalten, indem das Einlassventil 122 von dem Einlass-Nockenphasensteller 148 entkoppelt wird. Auf ähnliche Weise kann das Ventil-Aktuatormodul 158 das Öffnen des Auslassventils 130 abschalten, indem das Auslassventil 130 von dem Auslass-Nockenphasensteller 150 abgekoppelt wird. Gemäß verschiedenen Implementierungen kann das Ventil-Aktuatormodul 158 das Einlassventil 122 und/oder das Auslassventil 130 unter Verwendung von anderen Einrichtungen als Nockenwellen steuern, wie beispielsweise unter der Verwendung von elektromagnetischen oder elektrohydraulischen Aktuatoren.
Das Drehmoment, das an der Kurbelwelle 120 ausgegeben wird, wird über ein Antriebsstrangsystem 160 auf Räder 162 übertragen. Das Antriebsstrangsystem 160 umfasst einen Drehmomentwandler 164, ein Getriebe 166, eine Antriebswelle 168, ein Differential 170 und Achswellen 172. Der Drehmomentwandler 164, das Getriebe 166 und das Differential 170 verstärken das Kraftmaschinendrehmoment mit verschiedenen Übersetzungsverhältnissen, um ein Achsendrehmoment an den Achswellen 172 zu liefern. Das Achsendrehmoment dreht die Räder 162 und die Reifen 174, die an den Rädern 162 angebracht sind, was bewirkt, dass das Fahrzeug in eine Vorwärts- oder in eine Rückwärtsrichtung beschleunigt.
Das Fahrzeugsystem 100 kann die Position der Kurbelwelle 120 unter Verwendung eines Kurbelwellen-Positionssensors (CKP-Sensors) 176 messen. Die Temperatur des Kraftmaschinenkühlmittels kann unter Verwendung eines Kraftmaschinenkühlmittel-Temperatursensors (ECT-Sensors) 178 gemessen werden. Der ECT-Sensor 178 kann in der Kraftmaschine 102 oder an anderen Orten angeordnet sein, an denen das Kühlmittel zirkuliert, wie beispielsweise in einem Kühler (nicht gezeigt).
Der Druck in dem Einlasskrümmer 110 kann unter Verwendung eines Krümmerabsolutdrucksensors (MAP-Sensors) 180 gemessen werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann ein Kraftmaschinenvakuum gemessen werden, das die Differenz zwischen dem Umgebungsluftdruck und dem Druck in dem Einlasskrümmer 110 ist. Die Luftmassenströmungsrate in den Einlasskrümmer 110 kann unter Verwendung eines Luftmassenströmungssensors (MAF-Sensors) 182 gemessen werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann der MAF-Sensor 182 in einem Gehäuse angeordnet sein, das auch das Drosselventil 112 umfasst.
Das Drossel-Aktuatormodul 116 kann die Position des Drosselventils 112 unter Verwendung eines oder mehrerer Drosselpositionssensoren (TPS) 184 überwachen. Die Umgebungstemperatur der Luft, die in die Kraftmaschine 102 angesaugt wird, kann unter Verwendung eines Einlassluft-Temperatursensors (IAT-Sensors) 186 gemessen werden. Die Ausgangsdrehzahl des Getriebes 166 kann unter Verwendung eines Getriebe-Ausgangsdrehzahlsensors (TOS-Sensors) 188 gemessen werden. Die Drehzahl der Räder 162 kann unter Verwendung eines Raddrehzahlsensors (WSS) 190 gemessen werden. Das ECM 114 kann Signale der Sensoren verwenden, um Steuerentscheidungen für das Fahrzeugsystem 100 zu treffen.
Das ECM 114 kann mit einem Getriebesteuermodul (TCM) 194 in Verbindung stehen, um Gangwechsel in dem Getriebe 166 abzustimmen. Beispielsweise kann das ECM 114 das Kraftmaschinendrehmoment während eines Gangwechsels verringern. Obgleich einige der Sensorsignale derart gezeigt sind, dass sie an das TCM 194 geliefert werden, kann das TCM 194 diese Sensorsignale an das ECM 114 übertragen. Alternativ können diese Sensorsignale direkt an das ECM 114 geliefert werden.
Das ECM 114 kann mit einem Hybridsteuermodul (HCM) 196 in Verbindung stehen, um den Betrieb der Kraftmaschine 102 und eines Elektromotors 128 abzustimmen. Der Elektromotor 198 kann auch als ein Generator arbeiten, und er kann verwendet werden, um elektrische Energie zur Verwendung durch elektrische Systeme des Fahrzeugs und/oder zur Speicherung in einer Batterie zu erzeugen. Zusätzlich oder alternativ kann der Elektromotor 198 ein Antriebsdrehmoment unabhängig von der Kraftmaschine 102 direkt an das Antriebsstrangsystem 160 liefern. Zusätzlich kann die Kraftmaschine 102 weggelassen werden, und das Antriebsdrehmoment kann allein durch den Elektromotor 198 geliefert werden. Bei verschiedenen Implementierungen können verschiedene Funktionen des ECM 114, des TCM 194 und/oder des HCM 196 in ein oder mehrere Module integriert sein. Das ECM 114, das TCM 194 und das HCM 196 können einzeln oder zusammen als ein Antriebsstrang-Steuermodul bezeichnet werden.
Nun auf 2 Bezug nehmend, umfasst eine beispielhafte Implementierung des ECM 114 ein Fahrer-Drehmomentanforderungsmodul 202. Das Fahrer-Drehmomentanforderungsmodul 202 ermittelt eine Fahrerdrehmomentanforderung basierend auf der Fahrereingabe von dem Fahrereingabemodul 104. Das Fahrer-Drehmomentanforderungsmodul 202 kann beispielsweise eine oder mehrere Abbildungen der Gaspedalposition auf ein gewünschtes Drehmoment speichern, und es kann die Fahrerdrehmomentanforderung basierend auf einer ausgewählten der Abbildungen ermitteln. Das Fahrer-Drehmomentanforderungsmodul 202 kann eine der Abbildungen basierend auf der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und/oder basierend auf der Steigung einer Straße auswählen, auf der sich das Fahrzeug bewegt. Das Fahrer-Drehmomentanforderungsmodul 202 gibt die Fahrerdrehmomentanforderung aus.
Ein Motordrehmoment-Steuermodul 204 und ein Kraftmaschinendrehmoment-Steuermodul 206 steuern die Drehmomentausgabe des Elektromotors 198 bzw. der Kraftmaschine 102 basierend auf der Fahrerdrehmomentanforderung. Obgleich das Motordrehmoment-Steuermodul 204 im ECM 114 gezeigt ist, kann das Motordrehmoment-Steuermodul 204 im HCM 196 eingebunden sein. Das Motordrehmoment-Steuermodul 204 gibt eine Motordrehmomentanweisung zum Steuern der Drehmomentausgabe des Elektromotors 198 aus. Das Kraftmaschinendrehmoment-Steuermodul 206 gibt eine Kraftmaschinen-Drehmomentanweisung zum Steuern der Drehmomentausgabe der Kraftmaschine aus.
Das Motordrehmoment-Steuermodul 204 kann ermitteln, ob ein Speicherniveau einer Batterie, die Energie an den Elektromotor 198 liefert, größer als ein vorbestimmtes Niveau ist. Wenn das Batteriespeicherniveau größer als das vorbestimmte Niveau ist, kann das Motordrehmoment-Steuermodul 204 die Motordrehmomentausgabe anpassen, um die Fahrerdrehmomentanforderung zumindest teilweise zu erfüllen. Ansonsten kann das Motordrehmoment-Steuermodul 204 die Motordrehmomentanweisung auf Null oder auf einen negativen Wert (zum Aufladen der Batterie) anpassen, und das Kraftmaschinendrehmoment-Steuermodul 206 kann die Kraftmaschinen-Drehmomentanweisung gleich der Fahrerdrehmomentanforderung setzen. Bei Implementierungen, bei denen die Kraftmaschine 102 weggelassen ist und das Antriebsdrehmoment ausschließlich durch den Elektromotor 198 geliefert wird, kann das Motordrehmoment-Steuermodul 204 die Motordrehmomentausgabe anpassen, um die Fahrerdrehmomentanforderung vollständig zu erfüllen.
Wenn das Batteriespeicherniveau größer als das vorbestimmte Niveau ist, kann das Motordrehmoment-Steuermodul 204 ermitteln, ob die Fahrerdrehmomentanforderung größer als eine Drehmomentkapazität des Elektromotors 198 ist. Wenn die Fahrerdrehmomentanforderung größer als die Drehmomentkapazität des Elektromotors 198 ist, kann das Motordrehmoment-Steuermodul 204 die Motordrehmomentanweisung gleich der Motordrehmomentkapazität setzen. Zusätzlich kann das Kraftmaschinendrehmoment-Steuermodul 206 die Kraftmaschinen-Drehmomentanweisung gleich einer Differenz zwischen der Fahrerdrehmomentanforderung und der Motordrehmomentkapazität setzen.
Ein Drosselsteuermodul 208 gibt eine gewünschte Drosselposition aus, und das Drossel-Aktuatormodul 116 passt die Drosselposition des Drosselventils 112 an, um die gewünschte Drosselposition zu erreichen. Ein Kraftstoffsteuermodul 210 gibt eine gewünschte Kraftstoffzufuhrrate aus, und das Kraftstoff-Aktuatormodul 124 steuert die Kraftstoffeinspritzung der Kraftmaschine 102 basierend auf der gewünschten Kraftstoffzufuhrrate. Ein Zündfunkensteuermodul 212 gibt einen gewünschten Zündfunkenzeitpunkt aus, und das Zündfunken-Aktuatormodul 126 steuert die Zündkerze 128 basierend auf dem gewünschten Zündfunkenzeitpunkt.
Das Drosselsteuermodul 208, das Kraftstoffsteuermodul 210 und das Zündfunkensteuermodul 212 können die Drosselposition, die Kraftstoffzufuhrrate bzw. den Zündfunkenzeitpunkt basierend auf der Kraftmaschinen-Drehmomentanweisung anpassen. Wenn die Kraftmaschine 102 eine Kraftmaschine mit Funkenzündung ist, kann das Drosselsteuermodul 208 die Drosselposition basierend auf der Kraftmaschinen-Drehmomentanweisung anpassen, und das Kraftstoffsteuermodul 210 kann die Kraftstoffzufuhrrate basierend auf dem gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnis anpassen. Wenn die Kraftmaschine 102 eine Kraftmaschine mit Kompressionszündung ist, kann das Kraftstoffsteuermodul 210 die Kraftstoffzufuhrrate basierend auf der Kraftmaschinen-Drehmomentanweisung anpassen. In beiden Fällen kann das Zündfunkensteuermodul 212 den Zündfunkenzeitpunkt basierend auf der Kraftmaschinen-Drehmomentanweisung anpassen.
Ein Fahrzeuggeschwindigkeitsmodul 214 ermittelt die Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Das Fahrzeuggeschwindigkeitsmodul 214 kann die Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf der Getriebeausgangsdrehzahl von dem TOS-Sensor 188 und/oder basierend auf der Raddrehzahl von dem WSS 190 ermitteln. Ein Modul 216 für eine tatsächliche Beschleunigung ermittelt die tatsächliche Beschleunigung des Fahrzeugs.
Das Modul 216 für die tatsächliche Beschleunigung kann die tatsächliche Beschleunigung basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit ermitteln. Beispielsweise kann das Modul 216 für die tatsächliche Beschleunigung die Ableitung der Fahrzeuggeschwindigkeit bezüglich der Zeit ermitteln, um die tatsächliche Beschleunigung zu erhalten. Zusätzlich oder alternativ kann das Modul 216 für die tatsächliche Beschleunigung die tatsächliche Beschleunigung basierend auf der Getriebeausgangsdrehzahl ermitteln. Beispielsweise kann das Modul 216 für die tatsächliche Beschleunigung die tatsächliche Beschleunigung unter Verwendung einer Beziehung ermitteln wie beispielsweise a_acutal(g) = 2·π·τ(m) / 9,81·60·FDR·TOS(rpm/s) (1) wobei a_actual(g) die tatsächliche Beschleunigung in g ist, r(m) der Rollradius der Reifen 174 in Metern ist, FDR das Endantriebsverhältnis von der Ausgangsseite des Getriebes 166 zu den Rädern 162 ist und TOS(rpm/s) die Getriebeausgangsdrehzahl in Umdrehungen pro Minute pro Sekunde ist. Bei der beispielhaften Implementierung des Fahrzeugsystems 100, die in 1 gezeigt ist, ist das Endantriebsverhältnis gleich dem Verhältnis des Differentials 170.
Ein Modul für eine gewünschte Beschleunigung 218 ermittelt eine gewünschte Beschleunigung des Fahrzeugs. Das Modul für die gewünschte Beschleunigung kann die gewünschte Beschleunigung basierend auf der Fahrerdrehmomentanforderung ermitteln. Beispielsweise kann das Modul 218 für die gewünschte Beschleunigung die gewünschte Beschleunigung unter Verwendung einer Beziehung ermitteln, wie beispielsweise
wobei a_desired(g) die gewünschte Beschleunigung in g ist, T_rqst die Fahrerdrehmomentanforderung ist, FDR das Endantriebsverhältnis von der Ausgangsseite des Getriebes 166 zu den Rädern 162 ist, m(kg) die Masse des Fahrzeugs in Kilogramm ist und r(m) der Rollradius der Reifen in Metern ist.
Ein Beschleunigungsdeltamodul 220 ermittelt ein Beschleunigungsdelta des Fahrzeugs. Das Beschleunigungsdeltamodul 220 kann das Beschleunigungsdelta gleich einer Differenz zwischen der tatsächlichen Beschleunigung und der gewünschten Beschleunigung setzen. Das Beschleunigungsdeltamodul 220 kann den Wert des Beschleunigungsdeltas mit einer vorbestimmten Rate ermitteln (z. B. jede 12,5 Millisekunden (ms), 25 ms, 50 ms oder 100 ms), und jeder ermittelte Wert kann als ein Abtastwert des Beschleunigungsdeltas bezeichnet werden.
Das Beschleunigungsdeltamodul 220 ermittelt einen Mittelwert des Beschleunigungsdeltas über eine erste vorbestimmte Zeitdauer (z. B. 50 ms bis 150 ms) und/oder den Mittelwert einer ersten vorbestimmten Anzahl (z. B. 3, 5 oder 7) von Abtastwerten des Beschleunigungsdeltas. Beispielsweise kann das Beschleunigungsdeltamodul 220 in einer Iteration den Mittelwert des ersten, zweiten und dritten Abtastwerts ermitteln. Anschließend kann das Beschleunigungsdeltamodul 220 in der nächsten Iteration den Mittelwert des zweiten, dritten und vierten Abtastwerts ermitteln. Diesbezüglich kann der Mittelwert als ein gleitender Mittelwert bezeichnet werden.
Ein Abhilfemaßnahmenmodul 222 kann eine Abhilfemaßnahme basierend auf dem Mittelwert des Beschleunigungsdeltas auslösen. Beispielsweise kann das Abhilfemaßnahmenmodul 222 die Abhilfemaßnahme auslösen, wenn der Mittelwert für eine zweite vorbestimmte Zeitdauer (z. B. 250 ms bis 400 ms) und/oder für eine zweite vorbestimmte Anzahl (z. B. 10 bis 64) von Abtastwerten des Beschleunigungsdeltas größer als eine vorbestimmte Beschleunigung ist (z. B. 0,2 g bis 0,3 g). Die Abhilfemaßnahme kann umfassen, dass die Fahrerdrehmomentanforderung verringert wird, um die tatsächliche Beschleunigung auf einen Wert zu verringern, der kleiner als die vorbestimmte Beschleunigung ist, oder dass die Kraftmaschine 102 und/oder der Elektromotor 198 vorübergehend abgeschaltet werden. Das Abhilfemaßnahmenmodul 222 kann die Abhilfemaßnahme unabhängig von der Motordrehmomentanweisung und/oder der Kraftmaschinen-Drehmomentanweisung auslösen.
Bei verschiedenen Implementierungen beginnt das Beschleunigungsdeltamodul 220 dann, wenn der gleitende Mittelwert des Beschleunigungsdeltas größer als die vorbestimmte Beschleunigung ist, einen Mittelwert der mehreren gleitenden Mittelwerte zu ermitteln. Wenn der Mittelwert der gleitenden Mittelwerte der zweiten vorbestimmten Zeitdauer und/oder der zweiten vorbestimmten Anzahl von Abtastwerten entspricht, dann vergleicht das Abhilfemaßnahmenmodul 222 den Mittelwert mit der vorbestimmten Beschleunigung. Wenn der Mittelwert der gleitenden Mittelwerte größer als die vorbestimmte Beschleunigung ist, löst das Abhilfemaßnahmenmodul 222 die Abhilfemaßnahme aus.
Das Abhilfemaßnahmenmodul 222 kann basierend auf dem Mittelwert des Beschleunigungsdeltas die Ausführung der Abhilfemaßnahme stoppen, nachdem die Abhilfemaßnahme ausgelöst ist. Beispielsweise kann das Abhilfemaßnahmenmodul 222 aufhören, die Fahrerdrehmomentanforderung zu verringern, wenn der Mittelwert des Beschleunigungsdeltas innerhalb einer dritten vorbestimmten Zeitdauer (z. B. 500 ms) und/oder für eine dritte vorbestimmte Anzahl (z. B. 20 bis 80) von Abtastwerten des Beschleunigungsdeltas kleiner als die vorbestimmte Beschleunigung ist. Die dritte vorbestimmte Zeitdauer kann beginnen, wenn das Beschleunigungsdelta größer als Null ist oder wenn das Abhilfemaßnahmenmodul 222 die Fahrerdrehmomentanforderung zu verringern beginnt.
Wenn die Abhilfemaßnahme ausgelöst ist, kann das Abhilfemaßnahmenmodul 222 eine Diagnose ausführen, um die Ursache des Beschleunigungsdeltas zu identifizieren. Wenn die Ursache identifiziert ist, kann das Abhilfemaßnahmenmodul 222 den Betrieb des Fahrzeugsystems 100 basierend auf der identifizierten Ursache anpassen, um das Beschleunigungsdelta zu beenden und/oder zu verhindern. Beispielsweise kann das Abhilfemaßnahmenmodul 222 ermitteln, dass die Ursache des Beschleunigungsdeltas der gegenwärtige Gang des Getriebes 166 ist, in welchem Fall das Abhilfemaßnahmenmodul 222 Gänge des Getriebes 166 umschalten kann. Bei einem anderen Beispiel kann das Abhilfemaßnahmenmodul 222 ermitteln, dass die Ursache des Beschleunigungsdeltas der Elektromotor 198 ist, in welchem Fall das Abhilfemaßnahmenmodul 222 nur die Kraftmaschine 102 verwenden kann, um ein Antriebsdrehmoment zu erzeugen. Bei einem weiteren Beispiel kann das Abhilfemaßnahmenmodul 222 ermitteln, dass die Ursache des Beschleunigungsdeltas einer von mehreren Elektromotoren ist, in welchem Fall das Abhilfemaßnahmenmodul 222 nur den anderen Elektromotor bzw. die anderen Elektromotoren verwenden kann, um ein Antriebsdrehmoment zu erzeugen.
Wenn der Mittelwert des Beschleunigungsdeltas größer als die vorbestimmte Beschleunigung oder gleich dieser ist, sobald die dritte vorbestimmte Zeitdauer endet, kann das Abhilfemaßnahmenmodul 222 die Kraftmaschine 102 und/oder den Elektromotor 198 abschalten. Das Abhilfemaßnahmenmodul 222 kann auch Diagnosefehlercode (DTC) setzen, und es kann nicht zulassen, dass die Kraftmaschine 102 oder der Elektromotor 198 erneut gestartet werden, bis der DTC gelöscht ist. Ein Servicetechniker kann die Ursache des Beschleunigungsdeltas diagnostizieren und diese reparieren, und er kann den DTC beispielsweise unter Verwendung eines Scanwerkzeugs löschen.
Nun auf 3 Bezug nehmend, beginnt ein Verfahren zum Steuern einer Fahrzeugbeschleunigung bei 302. Bei 304 ermittelt das Verfahren die Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Das Verfahren kann die Fahrzeuggeschwindigkeit basierend auf einer gemessenen Getriebeausgangsdrehzahl und/oder einer gemessenen Raddrehzahl ermitteln.
Bei 306 ermittelt das Verfahren die tatsächliche Beschleunigung des Fahrzeugs. Das Verfahren kann die tatsächliche Beschleunigung basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit ermitteln. Beispielsweise kann das Verfahren die Ableitung der Fahrzeuggeschwindigkeit bezüglich der Zeit ermitteln, um die tatsächliche Beschleunigung zu erhalten. Alternativ kann das Verfahren die tatsächliche Beschleunigung basierend auf der Getriebeausgangsdrehzahl ermitteln, indem beispielsweise die Beziehung (1), die vorstehend beschrieben ist, direkt verwendet wird.
Bei 308 ermittelt das Verfahren eine gewünschte Beschleunigung des Fahrzeugs. Das Verfahren kann die gewünschte Beschleunigung basierend auf einer Fahrerdrehmomentanforderung beispielsweise unter Verwendung der Beziehung (2), die vorstehend beschrieben ist, ermitteln. Das Verfahren kann die Fahrerdrehmomentanforderung basierend auf einer Fahrereingabe ermitteln, beispielsweise basierend auf der Position eines Gaspedals oder basierend auf einer Tempomateinstellung. Das Verfahren die Drehmomentausgabe einer Kraftmaschine und/oder eines Elektromotors basierend auf der Fahrerdrehmomentanforderung einstellen.
Bei 310 ermittelt das Verfahren ein Beschleunigungsdelta des Fahrzeugs. Das Verfahren kann eine Differenz zwischen der tatsächlichen Beschleunigung und der gewünschten Beschleunigung ermitteln, um das Beschleunigungsdelta zu erhalten. Das Verfahren kann das Beschleunigungsdelta mit einer vorbestimmten Rate ermitteln (z. B. jede 12,5 Millisekunden (ms), 25 ms, 50 ms oder 100 ms), und jeder ermittelte Wert kann als ein Abtastwert des Beschleunigungsdeltas bezeichnet werden. Die vorbestimmte Rate kann basierend auf Kraftmaschinen-Betriebsbedingungen ausgewählt werden.
Bei 312 ermittelt das Verfahren einen Mittelwert des Beschleunigungsdeltas. Das Verfahren kann den Mittelwert des Beschleunigungsdeltas über eine erste vorbestimmte Zeitdauer (z. B. 50 ms bis 150 ms) und/oder den Mittelwert einer ersten vorbestimmten Anzahl (z. B. 3,5 oder 7) von Abtastwerten des Beschleunigungsdeltas ermitteln. Das Verfahren kann den Mittelwert jedes Mal dann ermitteln, wenn die erste vorbestimmte Zeitdauer verstrichen ist, und/oder jedes Mal dann, wenn die erste vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten erfasst wurde. Diesbezüglich kann der Mittelwert, welcher der ersten vorbestimmten Zeitdauer und/oder der ersten vorbestimmten Anzahl von Abtastwerten entspricht, als ein gleitender Mittelwert bezeichnet werden.
Bei 314 ermittelt das Verfahren, ob der Mittelwert des Beschleunigungsdeltas für eine zweite vorbestimmte Zeitdauer (z. B. 250 ms bis 400 ms) und/oder für eine zweite vorbestimmte Anzahl (z. B. 10 bis 64) von Abtastwerten des Beschleunigungsdeltas größer als eine vorbestimmte Beschleunigung ist (z. B. 0,2 g bis 0,3 g). Wenn der Mittelwert des Beschleunigungsdeltas für die zweite vorbestimmte Zeitdauer und/oder die zweite vorbestimmte Anzahl von Abtastwerten größer als die vorbestimmte Beschleunigung ist, fährt das Verfahren bei 316 fort. Ansonsten fährt das Verfahren bei 304 fort.
Vor 314 kann das Verfahren bei verschiedenen Implementierungen beginnen, einen Mittelwert mehrerer gleitender Mittelwerte zu ermitteln, wenn der gleitende Mittelwert des Beschleunigungsdeltas größer als die vorbestimmte Beschleunigung ist. Wenn der Mittelwert der gleitenden Mittelwerte der zweiten vorbestimmten Zeitdauer und/oder der zweiten vorbestimmten Anzahl von Abtastwerten entspricht, dann kann das Verfahren bei 314 fortfahren. Anschließend kann das Verfahren bei 314 ermitteln, ob der Mittelwert der gleitenden Mittelwerte größer als die vorbestimmte Beschleunigung ist. Wenn der Mittelwert der gleitenden Mittelwerte größer als die vorbestimmte Beschleunigung ist, kann das Verfahren bei 316 fortfahren. Ansonsten kann das Verfahren bei 304 fortfahren.
Bei 316 löst das Verfahren eine Abhilfemaßnahme aus. Das Verfahren kann die Abhilfemaßnahme unabhängig von Drehmomentanweisungen auslösen, die erzeugt werden, um die Kraftmaschine und/oder den Elektromotor zu steuern. Die Abhilfemaßnahme kann umfassen, dass die Fahrerdrehmomentanforderung verringert wird, um die tatsächliche Beschleunigung auf einen Wert zu verringern, der kleiner als die vorbestimmte Beschleunigung ist. Alternativ kann die Abhilfemaßnahme umfassen, dass die Kraftmaschine und/oder der Elektromotor vorübergehend abgeschaltet werden.
Bei 318 ermittelt das Verfahren, ob der Mittelwert des Beschleunigungsdeltas kleiner als die vorbestimmte Beschleunigung ist. Das Verfahren kann warten, bis eine dritte vorbestimmte Zeitdauer (z. B. 500 ms) beendet ist und/oder bis eine dritte vorbestimmte Anzahl (z. B. 20 bis 80) von Beschleunigungsdelta-Abtastwerten erfasst wurde, bevor es bei 318 fortfährt. Die dritte vorbestimmte Zeitdauer kann beginnen, wenn das Beschleunigungsdelta größer als Null ist oder wenn das Verfahren die Abhilfemaßnahme auszuführen beginnt.
Wenn der Mittelwert des Beschleunigungsdeltas kleiner als die vorbestimmte Beschleunigung ist, fährt das Verfahren bei 320 fort, und es stoppt die Ausführung der Abhilfemaßnahme. Ansonsten fährt das Verfahren bei 322 fort, und es schaltet die Kraftmaschine und/oder den Elektromotor ab. Das Verfahren endet bei 324.
Nun auf 4 Bezug nehmend, sind eine gewünschte Beschleunigung 402 und ein Beschleunigungsdelta 404 bezogen auf eine x-Achse 406, welche die Zeit in Millisekunden (ms) repräsentiert, und eine y-Achse 408 aufgetragen, welche die Beschleunigung in g repräsentiert. Ein System und ein Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung ermitteln einen Mittelwert des Beschleunigungsdeltas 404, welcher einer ersten vorbestimmten Zeitdauer (z. B. 50 ms bis 150 ms) und/oder einer ersten vorbestimmten Anzahl (z. B. 3, 5 oder 7) von Abtastwerten des Beschleunigungsdeltas 404 entspricht. Die erste vorbestimmte Zeitdauer weist eine feste Zeitspanne mit einer variablen Start- und einer variablen Endzeit auf. Diesbezüglich kann der Mittelwert des Beschleunigungsdeltas 404, welcher der ersten vorbestimmten Zeitdauer und/oder der ersten vorbestimmten Anzahl von Abtastwerten entspricht, als ein gleitender Mittelwert bezeichnet werden. Das System und das Verfahren können vorbestimmte Zeitdauern und/oder vorbestimmte Anzahlen von Abtastwerten basierend auf der Prozessorleistung des Systems und basierend auf dem Grad der gewünschten Genauigkeit auswählen, wenn der Mittelwert des Beschleunigungsdeltas 404 ermittelt wird.
Bei 410 beginnt das Beschleunigungsdelta 404, von Null aus zuzunehmen. Bei 412 ist der gleitende Mittelwert des Beschleunigungsdeltas 404 größer als eine vorbestimmte Beschleunigung 414 (z. B. 0,2 g bis 0,3 g). Daher beginnen das System und das Verfahren, einen Mittelwert der gleitenden Mittelwerte des Beschleunigungsdeltas 404 zu ermitteln. Bei 416 ist der Mittelwert des Beschleunigungsdeltas 404 für eine zweite vorbestimmte Zeitdauer 418 (z. B. 250 ms bis 400 ms) und/oder für eine zweite vorbestimmte Anzahl (z. B. 10 bis 64) von Abtastwerten des Beschleunigungsdeltas 404 größer als die vorbestimmte Beschleunigung 414. Mit anderen Worten entspricht der Mittelwert der gleitenden Mittelwerte bei 416 der zweiten vorbestimmten Zeitdauer 418 und/oder der zweiten vorbestimmten Anzahl von Abtastwerten, und er ist größer als die vorbestimmte Beschleunigung 414. Daher lösen das System und das Verfahren eine Abhilfemaßnahme aus, wie beispielsweise das Verringern einer Drehmomentanforderung und/oder das vorübergehende Abschalten einer Kraftmaschine und/oder eines Elektromotors.
Bei 420 endet eine dritte vorbestimmte Zeitdauer (z. B. 500 ms), und/oder es wurde eine dritte vorbestimmte Anzahl (z. B. 20 bis 80) von Abtastwerten des Beschleunigungsdeltas 404 erfasst. Die dritte vorbestimmte Zeitdauer kann einer Zeitdauer 422 von 410 bis 420 oder einer Zeitdauer 424 von 416 bis 420 entsprechen. Am Ende der dritten vorbestimmten Zeitdauer ist ein Mittelwert 426 des Beschleunigungsdeltas 404 kleiner als die vorbestimmte Beschleunigung 414. Daher beenden das System und das Verfahren die Ausführung der Abhilfemaßnahme.
Nun auf 5 Bezug nehmend, sind eine gewünschte Beschleunigung 502 und ein Beschleunigungsdelta 504 bezogen auf eine x-Achse 506, welche die Zeit in Millisekunden (ms) repräsentiert, und eine y-Achse 508 aufgetragen, welche die Beschleunigung in g repräsentiert. Ein System und ein Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung ermitteln Mittelwerte des Beschleunigungsdeltas 504, welche einer ersten vorbestimmten Zeitdauer (z. B. 50 ms bis 150 ms) und/oder einer ersten vorbestimmten Anzahl (z. B. 3, 5 oder 7) von Abtastwerten des Beschleunigungsdeltas 504 entsprechen. Die erste vorbestimmte Zeitdauer weist eine feste Zeitspanne mit einer variablen Start- und einer variablen Endzeit auf. Diesbezüglich kann der Mittelwert des Beschleunigungsdeltas 504, welcher der ersten vorbestimmten Zeitdauer und/oder der ersten vorbestimmten Anzahl von Abtastwerten entspricht, als ein gleitender Mittelwert bezeichnet werden. Das System und das Verfahren können die vorbestimmten Zeitdauern und/oder die vorbestimmten Anzahlen von Abtastwerten basierend auf der Prozessorleistung des Systems und basierend auf dem Grad der gewünschten Genauigkeit auswählen, wenn der Mittelwert des Beschleunigungsdeltas 504 ermittelt wird.
Ein erster Mittelwert 510 des Beschleunigungsdeltas 504 entspricht Abtastwerten 512 des Beschleunigungsdeltas 504. Ein zweiter Mittelwert 514 des Beschleunigungsdeltas 504 entspricht Abtastwerten 516 des Beschleunigungsdeltas 504. Ein dritter Mittelwert 518 des Beschleunigungsdeltas 504 entspricht Abtastwerten 520 des Beschleunigungsdeltas 504.
Ein vierter Mittelwert 522 des Beschleunigungsdeltas 504 entspricht Abtastwerten 524 des Beschleunigungsdeltas 504. Ein fünfter Mittelwert 526 des Beschleunigungsdeltas 504 entspricht Abtastwerten 528 des Beschleunigungsdeltas 504. Ein sechster Mittelwert 530 des Beschleunigungsdeltas 504 entspricht Abtastwerten 532 des Beschleunigungsdeltas 504. Die Mittelwerte 510, 514, 518, 522, 526 und 530 können jeweils der ersten vorbestimmten Zeitdauer und/oder der ersten vorbestimmten Anzahl von Abtastwerten entsprechen. Daher können die Mittelwerte 510, 514, 518, 522, 526 und 530 als gleitende Mittelwerte bezeichnet werden.
Bei 534 ist der gleitende Mittelwert des Beschleunigungsdeltas 504 (z. B. der dritte Mittelwert 518) größer als eine vorbestimmte Beschleunigung 536 (z. B. 0,2 g bis 0,3 g). Daher beginnen das System und das Verfahren, einen Mittelwert der gleitenden Mittelwerte des Beschleunigungsdeltas 504 zu ermitteln. Bei 538 ist der Mittelwert des Beschleunigungsdeltas 504 für eine zweite vorbestimmte Zeitdauer 540 (z. B. 250 ms bis 400 ms) und/oder für eine zweite vorbestimmte Anzahl (z. B. 10 bis 64) von Abtastwerten des Beschleunigungsdeltas 504 größer als die vorbestimmte Beschleunigung 536. Mit anderen Worten entspricht der Mittelwert der gleitenden Mittelwerte bei 538 der zweiten vorbestimmten Zeitdauer 540 und/oder der zweiten vorbestimmten Anzahl von Abtastwerten, und er ist größer als die vorbestimmte Beschleunigung 536. Daher lösen das System und das Verfahren eine Abhilfemaßnahme aus, wie beispielsweise die Verringerung einer Drehmomentanforderung und/oder das vorübergehende Abschalten einer Kraftmaschine und/oder eines Elektromotors.
Bei 542 endet eine dritte vorbestimmte Zeitdauer (z. B. 500 ms), und/oder es wurde eine dritte vorbestimmte Anzahl (z. B. 20 bis 80) von Abtastwerten des Beschleunigungsdeltas 504 erfasst. Die dritte vorbestimmte Zeitdauer kann einer Zeitdauer 544 von 0 ms bis 542 oder einer Zeitdauer 546 von 538 bis 542 entsprechen. Am Ende der dritten vorbestimmten Zeitdauer ist der gleitende Mittelwert des Beschleunigungsdeltas 504 (z. B. der sechste Mittelwert 530) kleiner als die vorbestimmte Beschleunigung 536. Daher beenden das System und das Verfahren die Ausführung der Abhilfemaßnahme.
In dieser Anmeldung einschließlich der nachstehenden Definitionen kann der Ausdruck Modul durch den Ausdruck Schaltung ersetzt werden. Der Ausdruck Modul kann sich auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC); eine digitale, analoge oder gemischt analoge/digitale diskrete Schaltung; eine digitale, analoge oder gemischt analoge/digitale integrierte Schaltung; eine Schaltung der kombinatorischen Logik; ein feldprogrammierbares Gate-Array (FPGA); einen Prozessor (gemeinsam genutzt, fest zugeordnet oder als Gruppe), der einen Code ausführt; einen Speicher (gemeinsam genutzt, fest zugeordnet oder als Gruppe), der Code speichert, der durch den Prozessor ausgeführt wird; andere geeignete Hardwarekomponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen; oder eine Kombination einiger oder aller von den vorstehenden Gegenständen, wie beispielsweise bei einem Ein-Chip-System, beziehen, ein Teil von diesen sein oder diese umfassen.
Der Ausdruck Code, wie er vorstehend verwendet wird, kann eine Software, eine Firmware und/oder einen Mikrocode umfassen, und er kann sich auf Programme, Routinen, Funktionen, Klassen und/oder Objekte beziehen. Der Ausdruck gemeinsam genutzter Prozessor umfasst einen einzelnen Prozessor, der einen Teil des Codes oder den gesamten Code mehrerer Module ausführt. Der Ausdruck Gruppenprozessor umfasst einen Prozessor, der in Kombination mit zusätzlichen Prozessoren einen Teil des Codes oder den gesamten Code eines oder mehrerer Module ausführt. Der Ausdruck gemeinsam genutzter Speicher umfasst einen einzelnen Speicher, der einen Teil des Codes oder den gesamten Code mehrerer Module speichert. Der Ausdruck Gruppenspeicher umfasst einen Speicher, der in Kombination mit zusätzlichen Speichern einen Teil oder den gesamten Code eines oder mehrerer Module speichert. Der Ausdruck Speicher kann eine Teilmenge des Ausdrucks computerlesbares Medium bezeichnen. Der Ausdruck computerlesbares Medium umfasst keine vorübergehenden elektrischen und elektromagnetischen Signale, die sich durch ein Medium ausbreiten, und dieses kann daher als zugreifbar und nicht flüchtig angesehen werden. Nicht einschränkende Beispiele des nicht flüchtigen, zugreifbaren, computerlesbaren Mediums sind ein nicht flüchtiger Speicher, ein magnetischer Speicher und ein optischer Speicher.
Die in dieser Anmeldung beschriebenen Vorrichtungen und Verfahren können teilweise oder vollständig durch ein oder mehrere Computerprogramme implementiert werden, die durch einen oder mehrere Prozessoren ausgeführt werden. Die Computerprogramme umfassen durch einen Prozessor ausführbare Anweisungen, die auf einem nicht flüchtigen, zugreifbaren, computerlesbaren Medium gespeichert sind. Die Computerprogramme können auch gespeicherte Daten umfassen und/oder auf diese angewiesen sein.

Claims

Verfahren, umfassend, dass: ein Beschleunigungsdelta (404, 504) eines Fahrzeugs (100) basierend auf einer Differenz zwischen einer tatsächlichen Beschleunigung des Fahrzeugs (100) und einer gewünschten Beschleunigung (402, 502) des Fahrzeugs (100) ermittelt wird; ein Mittelwert des Beschleunigungsdeltas (404, 504) über eine erste vorbestimmte Zeitdauer und/oder mit einer vorbestimmten Anzahl von Abtastwerten des Beschleunigungsdeltas (404, 504) ermittelt wird; eine Drehmomentausgabe einer Kraftmaschine (102) und/oder eines Elektromotors (198) des Fahrzeugs (100) basierend auf einer Fahrerdrehmomentanforderung gesteuert wird; und dann, wenn der Mittelwert des Beschleunigungsdeltas (404, 504) größer als eine vorbestimmte Beschleunigung (414, 536) ist, unabhängig von einer Drehmomentanweisung, die zum Beschleunigen des Fahrzeugs (100) erzeugt wird, eine Abhilfemaßnahme ausgelöst wird, die umfasst, dass die Fahrerdrehmomentanforderung selektiv verringert wird, um die tatsächliche Beschleunigung auf einen Wert zu verringern, der kleiner als die vorbestimmte Beschleunigung (414, 536) ist.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass die Abhilfemaßnahme ausgelöst wird, ohne dass die Kraftmaschine (102) und/oder der Elektromotor (198) abgeschaltet werden.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass die Fahrerdrehmomentanforderung verringert wird, wenn der Mittelwert des Beschleunigungsdeltas (404, 504) für eine zweite vorbestimmte Zeitdauer (418, 540) größer als die vorbestimmte Beschleunigung (414, 536) ist.
Verfahren nach Anspruch 3, ferner umfassend, dass das Verringern der Fahrerdrehmomentanforderung beendet wird, wenn der Mittelwert des Beschleunigungsdeltas (404, 504) innerhalb einer dritten vorbestimmten Zeitdauer (422, 544) kleiner als die vorbestimmte Beschleunigung (414, 536) ist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die dritte vorbestimmte Zeitdauer (422, 544) beginnt, wenn das Beschleunigungsdelta (404, 504) größer als Null ist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die dritte vorbestimmte Zeitdauer (422, 544) beginnt, wenn die Fahrerdrehmomentanforderung anfänglich verringert wird.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei die Abhilfemaßnahme die Kraftmaschine (102) und/oder den Elektromotor (198) abschaltet, wenn der Mittelwert des Beschleunigungsdeltas (404, 504) größer als die vorbestimmte Beschleunigung (414, 536) oder gleich dieser ist, sobald die dritte vorbestimmte Zeitdauer (422, 544) endet.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass die tatsächliche Beschleunigung basierend auf einer gemessenen Getriebeausgangsdrehzahl ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend, dass die gewünschte Beschleunigung (402, 502) basierend auf der Fahrerdrehmomentanforderung ermittelt wird.