DE102017113156A1 - Driving system control with model predictive control (MPC) - Google Patents

Driving system control with model predictive control (MPC)

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DE102017113156A1
DE102017113156A1 DE102017113156.6A DE102017113156A DE102017113156A1 DE 102017113156 A1 DE102017113156 A1 DE 102017113156A1 DE 102017113156 A DE102017113156 A DE 102017113156A DE 102017113156 A1 DE102017113156 A1 DE 102017113156A1
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Christopher E. Whitney
Kevin C. Wong
Michael Livshiz
Daniele Bernardini
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Abstract

Ein Antriebssystem, Steuersystem und Verfahren zum Optimieren von Kraftstoffeffizienz, die Modell-prädiktive Steuersysteme zum Erzeugen von ersten und zweiten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmomenten und ersten und zweiten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsraten basierend auf ersten und zweiten Sätzen von möglichen Sollwerten jeweils bereitgestellt werden. A drive system, control system and method for optimizing fuel efficiency, the model predictive control systems for generating first and second predicted actual Achsdrehmomenten and first and second predicted actual fuel consumption rates can be provided based on the first and second sets of possible target values, respectively. Die Sätze möglicher Sollwerte beinhalten angewiesene Motorausgangsdrehmomente und angewiesene Übersetzungsverhältnisse. The sets of possible target values ​​include commanded engine output torques and commanded gear ratios. Erste und zweite Kosten für die ersten und zweiten Sätze von möglichen Sollwerten werden jeweils basierend auf einem ersten vorgegebenen Gewichtungswert, einem zweiten vorgegebenen Gewichtungswert, den ersten und zweiten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmomenten jeweils, den ersten und zweiten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsraten jeweils, einem angeforderten Achsdrehmoment, einem angeforderten Motorausgangsdrehmoment, einem angeforderten Übersetzungsverhältnis und einer angeforderten Kraftstoffverbrauchsrate bestimmt. First and second cost for the first and second sets of possible target values ​​are respectively based on a first predetermined weighting value a second predetermined weight value, the first and second predicted actual Achsdrehmomenten respectively, the first and second predicted actual fuel consumption rate, respectively, a requested axle torque, a requested engine output torque, a requested transmission ratio and a requested fuel consumption rate determined. Einer der ersten und zweiten Sätze von möglichen Sollwerten wird ausgewählt und eingestellt basierend auf den niedrigeren Kosten. One of the first and second sets of possible target values ​​is selected and set based on the lower cost.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET TECHNICAL FIELD
  • Die Offenbarung betrifft ein Steuersystem und Verfahren für ein Antriebssystem eines Kraftfahrzeugs mit einem Motor und einem Getriebe und insbesondere ein Steuersystem und Verfahren, das eine multivariable Steuerung verwendet. The disclosure relates to a control system and method for a drive system of a motor vehicle having an engine and a transmission, and particularly to a control system and method that uses a multivariable control.
  • EINFÜHRUNG INTRODUCTION
  • Antriebssystemsteuerung in einem Fahrzeug schließt im Allgemeinen das Lesen von Fahrer- und Fahrzeugeingaben wie Gaspedalposition, Fahrzeugsensordaten und Drehmomentanforderungen ein und kommuniziert diese Eingaben an ein Motorsteuermodul (ECM) und einem Getriebesteuermodul (TCM). Driving system control in a vehicle generally includes the reading of driver and vehicle inputs such as accelerator pedal position, vehicle sensor data and torque requirements, and communicates this input to an engine control module (ECM) and a transmission control module (TCM). Das ECM kann ein erwünschtes Achsdrehmoment aus den Fahrer- und Fahrzeugeingaben errechnen. The ECM can calculate a desired axle torque from the driver and vehicle inputs. Das gewünschte Achsdrehmoment kann dann dem Motor und dem TCM übermittelt werden. The desired axle torque can then be transmitted to the motor and the TCM. Der Motor wird basierend auf dem gewünschten Achsdrehmoment zum Erzeugen eines tatsächlichen Achsdrehmoments gesteuert werden. The motor is controlled based on the desired axle torque to produce an actual axle torque. Währenddessen berechnet das ECM eine gewünschte Geschwindigkeit oder Getriebeübersetzung aus dem erwünschten Achsdrehmoment und der Fahrzeuggeschwindigkeit. Meanwhile, the ECM calculates a desired speed or gear ratio of the desired axle torque and vehicle speed. Das gewünschte Übersetzungsverhältnis wird dann dem Getriebe übermittelt. The desired ratio is then transmitted to the transmission. Das Getriebe wird basierend auf dem gewünschten Übersetzungsverhältnis zum Erzeugen eines tatsächlichen Übersetzungsverhältnisses gesteuert. The transmission is controlled based on the desired transmission ratio for producing an actual transmission ratio. Das tatsächliche Achsdrehmoment und das tatsächliche Übersetzungsverhältnis definieren die Betriebsbedingungen des Kraftfahrzeugs. The actual axle torque and the actual gear ratio define the operating conditions of the motor vehicle.
  • Während dieses System von Antriebssystemsteuerung für seine Zweckbestimmung nützlich ist, besteht in der Technik Raum für Verbesserungen der dynamischen Steuerung des Achsdrehmoments zum Ausgleichen von Leistung und Kraftstoffeinsparung, insbesondere in Antriebssystemen mit einem stufenlosen Getriebe. While this system of propulsion system control for their intended useful exists in the art room for improvement of the dynamic control of the axle torque to compensate for performance and fuel economy, particularly in drive systems with a continuously variable transmission.
  • Motorsteuersysteme wurden entwickelt, um das Motorausgangsdrehmoment zu regeln und ein erwünschtes Drehmoment zu erzielen. Engine control systems have been developed to control the engine output torque and to achieve a desired torque. Herkömmliche Motorsteuersysteme regeln jedoch das Motorausgangsdrehmoment nicht mit der erforderlichen Genauigkeit. However, conventional engine control systems do not regulate the engine output torque with the required accuracy.
  • ZUSAMMENFASSUNG SUMMARY
  • Die vorliegende Offenbarung stellt ein Verfahren und System zum Steuern eines Parameters wie einer Fahrzeugbeschleunigung, in einem Fahrzeugantriebssystem unter Optimieren der Kraftstoffeinsparung mittels Modell-prädiktiver Steuerung bereit. The present disclosure provides a method and system for controlling a parameter such as a vehicle acceleration, prepared in a vehicle drive system by optimizing the fuel efficiency by means of model-predictive control. In einigen Ausführungsformen wird die Modell-prädiktive Steuerung verwendet, um den Motor und das Getriebe zu koordinieren und die Kraftstoffeffizienz und das Fahrverhalten zu verbessern. In some embodiments, the model predictive control is used to coordinate the engine and transmission and to improve the fuel efficiency and drivability.
  • In einer Form, die zusammen mit oder getrennt von anderen hier beschriebenen Formen offengelegt sein können, wird ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebssystems eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt. In a form that can be disclosed together with or separately from other forms described herein, a method for controlling a drive system of a motor vehicle is provided. Das Verfahren beinhaltet Erzeugen eines ersten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoments und einer ersten vorhergesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate basierend auf einem ersten Satz von möglichen Sollwerten, worin der erste Satz von möglichen Sollwerten ein erstes angewiesenes Motorausgangsdrehmoment und ein erstes angewiesenes Übersetzungsverhältnis beinhaltet. The method includes generating a first predicted actual axle torque and a first predicted actual fuel consumption rate based on a first set of possible target values, wherein the first set of possible reference values ​​includes a first angewiesenes engine output torque and a first angewiesenes ratio. Das Verfahren beinhaltet auch Erzeugen eines zweiten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoments und einer zweiten vorhergesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate basierend auf einem zweiten Satz von möglichen Sollwerten, worin der zweite Satz von möglichen Sollwerten ein zweites angewiesenes Motorausgangsdrehmoment und ein zweites angewiesenes Übersetzungsverhältnis beinhaltet. The method also includes generating a second predicted actual axle torque and a second predicted actual fuel consumption rate based on a second set of possible target values, wherein the second set of possible target values ​​includes a second angewiesenes engine output torque and a second angewiesenes ratio. In der Praxis kann das Verfahren auch Bestimmen einer Vielzahl von zusätzlichen vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmomenten und vorhergesagten Werten von tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsratemwerten basierend auf zusätzlichen Sätzen von möglichen Sollwerten für das Motorausgangsmoment und das Getriebe beinhalten, jedoch sind hier zwei von jedem vorausgesagten Wert als Minimum beschrieben. In practice, the method may also include determining a plurality of additional predicted actual Achsdrehmomenten and predicted values ​​of actual Kraftstoffverbrauchsratemwerten based on additional sets of possible target values ​​for the engine output torque and the transmission, however, two predicted from each value are here described as a minimum.
  • Das Verfahren beinhaltet weiterhin Bestimmen erster und zweiter Kosten. The method further includes determining first and second costs. Die ersten Kosten wird für den ersten Satz von möglichen Sollwerten auf Grundlage mindestens eines ersten vorgegebenen Gewichtungswerts, eines zweiten vorgegebenen Gewichtungswerts, des ersten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoments, der ersten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate, eines angeforderten Achsdrehmoments, eines angeforderten Motorausgangsdrehmoments, eines angeforderten Übersetzungsverhältnisses und einer angeforderten Kraftstoffverbrauchsrate bestimmt. The first cost is for the first set of possible target values ​​based on at least a first predetermined weighting value, a second predetermined weight value, the first predicted actual axle torque, the first predicted actual fuel consumption rate, a required axle torque, a requested engine output torque, a requested transmission ratio and a requested fuel consumption rate determined. Die zweiten Kosten für den zweiten Satz von möglichen Sollwerten werden auf Grundlage des mindestens ersten vorgegebenen Gewichtungswerts, des zweiten vorgegebenen Gewichtungswerts, des zweiten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoments, der zweiten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate, des angeforderten Achsdrehmoments, des angeforderten Motorausgangsmoments, des angeforderten Übersetzungsverhältnisses und der angeforderten Kraftstoffverbrauchsrate bestimmt. The second cost for the second set of possible reference values ​​are based on the at least first predetermined weight value, the second predetermined weight value, the second predicted actual axle torque, the second predicted actual fuel consumption rate, the requested axle torque, the requested engine output torque, the requested transmission ratio and the requested fuel consumption rate determined. Das Verfahren kann auch Bestimmen einer Vielzahl von zusätzlichen Kosten für jeden Satz von möglichen Sollwerten für das Motorausgangsmoment und das Getriebe beinhalten, in Fällen, worin mehr als zwei Sätze von möglichen Sollwerten verwendet werden, was wahrscheinlich bei den meisten Optimierungssteuerungen der Fall ist. The method may also include determining a plurality of additional costs for each set of possible target values ​​for the engine output torque and the gear, in cases where more than two sets are used by the possible target values, which is likely in most optimization controls the case. Erste und zweite Kosten sind hier sind als Minimum beschrieben. First and second charges are described as a minimum here.
  • Das Verfahren beinhaltet Auswählen eines ersten und zweiten Satzes von möglichen Sollwerten basierend auf den niedrigeren ersten und zweiten Kosten und Einstellen der gewünschten Sollwerte basierend auf den möglichen Sollwerten des ausgewählten ersten und zweiten Satzes. The method includes selecting a first and second set of possible target values ​​based on the first and second lower costs and adjusting the desired nominal values ​​based on the possible nominal values ​​of the selected first and second set. Wie vorstehend erwähnt, können weit mehr als zwei Kosten bestimmt werden, und wenn ja, werden die niedrigsten Kosten ausgewählt innerhalb jeglicher Beschränkungen ausgewählt. As mentioned above, more than two costs can be measured, and if so, the lowest cost is selected within any restrictions selected. Das Verfahren beinhaltet weiterhin das Steuern eines Fahrzeugparameters auf der Basis mindestens eines gewünschten Sollwerts. The method further includes controlling a vehicle parameter on the basis of at least one desired setpoint value.
  • In einer anderen Form, die kombiniert mit oder separat von den anderen Formen hier offenbart sein kann, wird ein Fahrzeugantriebs-Steuersystem für ein Fahrzeug mit einem Getriebe und einem Motor bereitgestellt. In another form, the combined may be disclosed separately from the other forms here, or, a vehicle drive control system for a vehicle with a transmission and a motor is provided. Das Fahrzeugantriebs-Steuersystem beinhaltet ein Vorhersagemodul zum Erzeugen eines ersten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoments und eines ersten vorhergesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchs basierend auf einem ersten Satz von möglichen Sollwerten, worin der erste Satz von möglichen Sollwerten ein erstes angewiesenes Motorausgangsdrehmoment und ein erstes angewiesenes Übersetzungsverhältnis beinhaltet. The vehicle drive control system includes a prediction module for generating a first predicted actual axle torque and a first predicted actual fuel consumption based on a first set of possible target values, wherein the first set of possible reference values ​​includes a first angewiesenes engine output torque and a first angewiesenes ratio. Das Vorhersagemodul ist ferner konfiguriert zum Erzeugen eines zweiten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoments und einer zweiten vorhergesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate basierend auf einem zweiten Satz von möglichen Sollwerten, worin der zweite Satz von möglichen Sollwerten ein zweites angewiesenes Motorausgangsdrehmoment ein zweites angewiesenes Übersetzungsverhältnis beinhaltet. The prediction module is further configured to generate a second predicted actual axle torque and a second predicted actual fuel consumption rate based on a second set of possible target values, wherein the second set of possible target values, a second angewiesenes engine output torque includes a second angewiesenes ratio. In der Praxis kann das Vorhersagemodul auch konfiguriert sein zum Bestimmen einer Vielzahl von zusätzlichen vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmomentwerten und vorhergesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsraten-Werten basierend auf zusätzlichen Sätzen von möglichen Sollwerten für das Motorausgangsmoment und das Getriebe, wie es wahrscheinlich für ein Optimierungssteuersystem ist. In practice, the prediction module may also be configured to determine a plurality of additional predicted actual Achsdrehmomentwerten and predicted actual fuel consumption rate values ​​based on additional sets of possible target values ​​for the engine output torque and the gear, it is probable for an optimization control system.
  • Das Steuersystem beinhaltet auch ein Kostenmodul, das zum Bestimmen (mindestens) der ersten und zweiten Kosten konfiguriert ist. The control system also includes a cost module that is configured of the first and second costs to determine (at least). Die ersten Kosten für den ersten Satz von möglichen Sollwerten werden auf Grundlage mindestens eines ersten vorgegebenen Gewichtungswerts, eines zweiten vorgegebenen Gewichtungswert, des ersten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoments, der ersten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate, eines angeforderten Achsdrehmoments, eines angeforderten Motorausgangsdrehmoments, eines angeforderten Übersetzungsverhältnisses und einer angeforderten Kraftstoffverbrauchsrate bestimmt. The initial cost for the first set of possible reference values ​​are based on at least a first predetermined weighting value, a second predetermined weight value of the first predicted actual axle torque, the first predicted actual fuel consumption rate, a required axle torque, a requested engine output torque, a requested transmission ratio and a requested fuel consumption rate determined. Die zweiten Kosten für den zweiten Satz von möglichen Sollwerten werden auf Grundlage mindestens des ersten vorgegebenen Gewichtungswerts, des zweiten vorgegebenen Gewichtungswerts, des zweiten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoments, der zweiten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate, des angeforderten Achsdrehmoments, des angeforderten Motorausgangsdrehmoments, des angeforderten Übersetzungsverhältnisses und der angeforderten Kraftstoffverbrauchsrate bestimmt. The second cost for the second set of possible reference values ​​are based on at least the first predetermined weight value, the second predetermined weight value, the second predicted actual axle torque, the second predicted actual fuel consumption rate, the requested axle torque, the requested engine output torque of the requested transmission ratio and the requested fuel consumption rate determined. Das Kostenmodul kann auch konfiguriert sein, um eine Vielzahl von zusätzlichen Kosten für jeden zusätzlichen Satz von möglichen Sollwerten für das Motorausgangsmoment und das Getriebe zu bestimmen, in Fällen, worin mehr als zwei Sätze möglicher Sollwerte verwendet werden, was wahrscheinlich bei den meisten Optimierungssteuerungen der Fall ist. The cost module can also be configured to determine a variety of additional cost for each additional set of possible target values ​​for the engine output torque and the transmission, in cases where more than two sets of possible target values ​​are used, probably for most optimization controllers of the case is. Erste und zweite Kosten sind hier lediglich als minimale Kosten beschrieben. First and second charges are merely described as minimal costs.
  • Das Steuersystem beinhaltet ferner ein Auswahlmodul, das ausgebildet ist zum Auswählen eines ersten und zweiten Satzes (oder zusätzlicher Sätze) von möglichen Sollwerten basierend auf den niedrigeren der ersten und zweiten Kosten (oder zusätzlicher bestimmter Kosten) und Sätzen gewünschter Sollwerte basierend auf den möglichen Sollwerten des ausgewählten ersten und zweiten Satzes. The control system further includes a selection module configured to select a first and second set (or additional sets) of possible target values ​​based on the lower of the first and second costs (or additional certain costs) and sets desired target values ​​based on the possible nominal values ​​of the selected first and second set.
  • In noch einer anderen Form, die kombiniert mit oder getrennt von anderen Formen hier offenbart sein kann, wird ein Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt. In still another form, the combined may be disclosed separately from other forms here, or a drive system for an automotive vehicle is provided. Das Antriebssystem beinhaltet einen Motor, der betreibbar ist zum Versorgen des Fahrzeugs. The drive system includes a motor operable to power the vehicle. Der Motor weist eine Motorausgangswelle zum Übertragen von Motorausgangsdrehmoment auf. The motor has a motor output shaft for transmitting engine output torque. Das Antriebssystem beinhaltet auch ein stufenloses Getriebe mit einer Variatorbaugruppe einschließlich einer ersten Riemenscheibe und einer zweiten Riemenscheibe. The drive system also includes a continuously variable transmission with a Variatorbaugruppe including a first pulley and a second pulley. Die ersten und zweiten Riemenscheiben sind drehbar durch eine drehbare Vorrichtung verbunden. The first and second pulleys are rotatably connected by a rotatable device. Mindestens eine der ersten und zweiten Riemenscheiben beinhaltet eine bewegbare Scheibe, die entlang einer Achse übersetzbar ist zum selektiven Verändern eines Übersetzungsverhältnisses zwischen der Motorausgangswelle und einer Getriebeabtriebswelle ist. At least one of the first and second pulleys includes a movable sheave, which is translatable along an axis for selectively varying a transmission ratio between the engine output shaft and a transmission output shaft. Zusätzlich wird eine Antriebsachse bereitgestellt, die über die Getriebeausgangswelle angetrieben wird. In addition, a drive shaft is provided which is driven by the transmission output shaft. Die Antriebsachse ist konfiguriert zum Ausgeben von Achsdrehmoment auf einen Radsatz. The drive shaft is configured to output axle torque to a wheel set.
  • Weiterhin beinhaltet das Antriebssystem ein Steuersystem mit einem Vorhersagemodul, einem Kostenmodul und einem Auswahlmodul. Furthermore, the drive system includes a control system including a prediction module, a cost module and a selection module. Das Vorhersagemodul ist ausgestaltet zum Erzeugen eines ersten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoments und eines ersten vorhergesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchs basierend auf einem ersten Satz von möglichen Sollwerten. The prediction module is configured for generating a first predicted actual axle torque and a first predicted actual fuel consumption based on a first set of possible setpoint values. Der erste Satz von möglichen Sollwerten beinhaltet ein erstes angewiesenes Motorausgangsdrehmoment und ein erstes angewiesenes Übersetzungsverhältnis. The first set of possible target values ​​includes a first angewiesenes engine output torque and a first angewiesenes ratio. Das Vorhersagemodul ist ferner konfiguriert zum Erzeugen eines zweiten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoments und einer zweiten vorhergesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate basierend auf einem zweiten Satz von möglichen Sollwerten. The prediction module is further configured to generate a second predicted actual axle torque and a second predicted actual fuel consumption rate based on a second set of possible setpoint values. Der zweite Satz von möglichen Sollwerten beinhaltet ein zweites angewiesenes Motorausgangsdrehmoment und ein zweites angewiesenes Übersetzungsverhältnis. The second set of possible target values ​​includes a second angewiesenes engine output torque and a second angewiesenes ratio. Wie vorstehend beschrieben können zusätzliche Sätze von vorausgesagten Werten basierend auf zusätzlichen möglichen Sollwerten bestimmt werden. can, as described above, additional sets of predicted values ​​are determined based on additional possible nominal values. Das Kostenmodul ist konfiguriert zum Bestimmen der ersten und zweiten Kosten (oder zusätzlicher Kosten basierend auf zusätzlichen möglichen Sollwerten). The cost module is configured to determine the first and second costs (or additional costs based on additional possible nominal values). Die ersten Kosten für den ersten Satz von möglichen Sollwerten werden auf Grundlage mindestens eines ersten vorgegebenen Gewichtungswerts, eines zweiten vorgegebenen Gewichtungswerts, des ersten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoments, der ersten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate, eines angeforderten Achsdrehmoments, eines angeforderten Motorausgangsdrehmoments, eines angeforderten Übersetzungsverhältnisses und einer angeforderten Kraftstoffverbrauchsrate bestimmt. The initial cost for the first set of possible reference values ​​are based on at least a first predetermined weighting value, a second predetermined weight value, the first predicted actual axle torque, the first predicted actual fuel consumption rate, a required axle torque, a requested engine output torque, a requested transmission ratio and a requested fuel consumption rate determined. Die zweiten Kosten für den zweiten Satz von möglichen Sollwerten werden auf Grundlage mindestens des ersten vorgegebenen Gewichtungswerts, des zweiten vorgegebenen Gewichtungswerts, des zweiten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoments, der zweiten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate, des angeforderten Achsdrehmoments, des angeforderten Motorausgangsmoments, des angeforderten Übersetzungsverhältnisses und der angeforderten Kraftstoffverbrauchsrate bestimmt. The second cost for the second set of possible reference values ​​are based on at least the first predetermined weight value, the second predetermined weight value, the second predicted actual axle torque, the second predicted actual fuel consumption rate, the requested axle torque, the requested engine output torque, the requested transmission ratio and the requested fuel consumption rate determined. Das Auswahlmodul ist konfiguriert zum Auswählen eines ersten und zweiten Satzes (oder zusätzlicher Sätze) von möglichen Sollwerten basierend auf den niedrigeren der ersten und zweiten Kosten (oder zusätzlicher Kosten) und gewünschter Sollwerte basierend auf den möglichen Sollwerten des ausgewählten ersten und zweiten Satzes (oder zusätzlicher Sätze). The selection module is configured to select a first and second set (or additional sets) based on the lower of the first and second cost of possible target values ​​(or additional costs) and the desired target values ​​based on the possible nominal values ​​of the selected first and second set (or additional Sentences).
  • Weitere zusätzliche Eigenschaften können in jeder beliebigen Form hier offenbart und bereitgestellt werden, einschließlich aber nicht beschränkt auf die folgenden Eigenschaften, die in Absätzen [0016]–[0023] offenbart sind. Other additional features can in any form disclosed herein and are provided, including but not limited to the following properties that in paragraphs [0016] - are [0023] revealed.
  • Beispielsweise können die ersten und zweiten Kosten (oder eine Anzahl einer Vielzahl von Kosten im Optimierungssteuerplan) bestimmt werden mit der folgenden Kostengleichung: For example, (or a number of a plurality of cost optimization control scheme) are determined with the following cost equation, the first and second cost:
    Figure DE102017113156A1_0002
    Figure DE102017113156A1_0003
    worin Te_a = vorausgesagtes tatsächliches Motorausgangsmoment; wherein Te_a = predicted actual engine output torque; FR_a = vorausgesagte tatsächliche Kraftstoffverbrauchsrate; FR_a = predicted actual fuel consumption rate; Rat_a = vorausgesagtes tatsächliches Übersetzungsverhältnis; Rat_a = predicted actual transmission ratio; Ta_a = vorausgesagtes tatsächliches Achsdrehmoment; Ta_a = predicted actual axle torque; Te_r = angefordertes Motorausgangsdrehmoment ; Te_r = requested engine output torque; FR_r = angeforderte Kraftstoffverbrauchsrate; FR_r = requested fuel consumption rate; Rat_r = angefordertes Übersetzungsverhältnis; Rat_r = requested gear ratio; Ta_r = angefordertes Achsdrehmoment; Ta_r = requested axle torque; Te_c = angewiesenes Motorausgangsdrehmoment; Te_c angewiesenes = motor output torque; Rat_c = angewiesenes Übersetzungsverhältnis; Rat_c = angewiesenes ratio; Q y = ein erster vorgegebener Gewichtungswert; Q y = a first predetermined weighting value; Q u = ein zweiter vorgegebener Gewichtungswert; Q u = a second predetermined weighting value; Q Δu = ein dritter vorgegebener Gewichtungswert; Q = .DELTA.u a third predetermined weighting value; i = Index-Wert; i = index value; k = Vorhersageschritt; k = predicting step; und T = transponierter Vektor. and T = transposed vector.
  • In einigen Formen kann die Kostengleichung iterativ angewendet werden zum Erreichen der geringsten Kosten für eine Vielzahl von Sätzen von möglichen Sollwerten, worin die Vielzahl von Sätzen von möglichen Sollwerten die ersten und zweiten Sätze von möglichen Sollwerten beinhalten und der Satz von möglichen Sollwerten mit den geringsten Kosten ausgewählt werden kann, worin der Satz von möglichen Sollwerten mit den geringsten Kosten definiert ist als einer der ersten und zweiten Sätze von möglichen Sollwerten. In some forms of the cost equation may be applied iteratively to achieve the lowest cost for a plurality of sets of possible target values, wherein the plurality of sets of possible target values ​​include the first and second sets of possible target values ​​and the set of possible target values ​​with the lowest cost can be selected, wherein the set of possible target values ​​is defined with the least cost one of the first and second sets of possible nominal values.
  • Zusätzlich können das Verfahren und die Systeme konfiguriert sein zum Bestimmen einer Gaspedalposition PP, einer Motordrehzahl RPM, einer Fahrzeuggeschwindigkeit V und eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses AF. Additionally, the method and the systems may be configured to determine an accelerator pedal position PP, an engine speed RPM, vehicle speed V and an air-fuel ratio AF. Das angeforderte Achsdrehmoment Ta_r kann dann basierend auf der Gaspedalposition PP und der Fahrzeuggeschwindigkeit V bestimmt werden; The axle torque requested Ta_r can then be determined based on the accelerator position PP and the vehicle speed V; die angeforderte Kraftstoffverbrauchsrate FR_r anhand des angeforderten Achsdrehmoments Ta_r, der Fahrzeuggeschwindigkeit V, der Drehzahl RPM und des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses AF; the requested fuel consumption rate on the basis of the requested FR_r Ta_r axle torque, vehicle speed V, the speed RPM and of the air-fuel ratio AF; das angeforderte Übersetzungsverhältnis Rat_r kann anhand des angeforderten Achsdrehmoments Ta_r und der Fahrzeuggeschwindigkeit V; the requested gear ratio Rat_r can reference the requested axle torque Ta_r and the vehicle speed V; und das angeforderte Motorausgangsdrehmoment Te_r kann anhand des angeforderten Achsdrehmoments Ta_r, des angeforderten Übersetzungsverhältnisses Rat_r und des endgültigen Antriebsverhältnisses FD bestimmt werden. and the requested engine output torque Te_r can be determined based on the required axle torque Ta_r, the requested gear ratio of the final drive ratio and Rat_r FD.
  • Die ersten und zweiten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmomente (oder jede Anzahl an vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmomenten) und die ersten und zweiten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsraten (oder jede Anzahl an vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsraten) können mit dem folgenden Satz an Gleichungen bestimmt werden: The first and second predicted actual axis torques (or any number of predicted actual Achsdrehmomenten) and the first and second predicted actual fuel consumption rate (or any number of predicted actual fuel consumption rate) can be determined using the following set of equations:
    Figure DE102017113156A1_0004
    worin x k+1 = Zustandsvariable an einem Voraussageschritt k + 1; wherein x k + 1 = state variable at a predicting step k + 1; x k = Zustandsvariable an einem Voraussageschritt k; x k = a state variable k at a predicting step; A = eine erste Zustandsmatrix; A = a first state matrix; B = eine zweite Zustandsmatrix; B = a second state matrix; Te_c k = Motorausgangsdrehmoment angewiesen an Voraussageschritt k; Te_c k = k engine output torque dependent on predicting step; Rat_c k = Übersetzungsverhältnis angewiesen an Voraussageschritt k; Rat_c k = k ratio dependent on predicting step; K KF = eine Kalman-Filter-Verstärkung; K KF = Kalman filter gain; Te_a k = vorausgesagtes tatsächliches Motorausgangsmoment an Voraussageschritt k; Te_a k = predicted actual engine output torque on predicting step k; FR_a k = vorausgesagte tatsächliche Kraftstoffverbrauchsrate an Voraussageschritt k; FR_a k = predicted actual fuel consumption rate in predicting step k; Rat_a k = vorausgesagtes tatsächliches Übersetzungsverhältnis an Voraussageschritt k; Rat_a k = predicted actual transmission ratio in predicting step k; Ta_a k = vorausgesagtes tatsächliches Achsdrehmoment an Voraussageschritt k; Ta_a k = predicted actual axle torque at predicting step k; Te_m k = gemessenes Motorausgangsdrehmoment an Voraussageschritt k; Te_m k = measured engine output torque predicting step k; FR_m k = gemessene Kraftstoffverbrauchsrate an Voraussageschritt k; FR_m k = Measured fuel consumption rate in predicting step k; Rat_m k = gemessenes Übersetzungsverhältnis an Voraussageschritt k; Rat_m k = measured ratio of predicting step k; Ta_m k = gemessenes Achsdrehmoment an Voraussageschritt k; Ta_m k = measured axle torque at predicting step k; Ta_a k+1 = vorausgesagtes tatsächliches Achsdrehmoment an Voraussageschritt k + 1; Ta_a k + 1 = predicted actual axle torque at predicting step k + 1; FR_a k+1 = vorausgesagte tatsächliche Kraftstoffverbrauchsrate an Voraussageschritt k + 1; FR_a k + 1 = predicted actual fuel consumption rate in predicting step k + 1; und C = eine dritte Zustandsmatrix ist. and C = a third state matrix.
  • In einigen Formen können die ersten und zweiten Kosten (oder jede beliebige Anzahl an Kosten) mit der folgenden detaillierteren Kostengleichung bestimmt werden: In some embodiments, the first and second costs can be determined with the following more detailed cost equation (at cost or any number): Cost = λ a ·(Ta_a k – Ta_r) 2 + λ a ·(Ta_a k+1 – Ta_r) 2 + λ a ·(Ta_a k+1 – Ta_r) 2 + λ f ·(FR_a k – FR_r) 2 + λ f ·(FR_a k+1 – FR_r) 2 + λ f ·(FR_a k +2 – FR_r) 2 + λ e ·(Te_c k – Te_r) 2 + λ e ·(Te_c k+1 – Te_r) 2 + λ r ·(Rat_c k – Rat_r) 2 + λ r ·(Rat_c k+1 – Rat_r) 2 + λ Δr ·(ΔRat_c k ) 2 + λ Δr ·(ΔRat_c k+1 ) 2 + λ Δr ·(ΔTe_c k ) 2 + λ Δe ·(ΔTe_c k+1 ) 2 Cost = λ a · (Ta_a k - Ta_r) 2 + λ a · (Ta_a k + 1 - Ta_r) 2 + λ a · (Ta_a k + 1 - Ta_r) 2 + λ f * (FR_a k - FR_r) 2 + λ · f (k + 1 FR_a - FR_r) 2 + λ f * (k FR_a +2 - FR_r) 2 + λ s · (k Te_c - Te_r) 2 + λ s · (k + 1 Te_c - Te_r) 2 + λ r · (Rat_c k - Rat_r) 2 + λ r · (Rat_c k + 1 - Rat_r) 2 + λ .DELTA.R * (ΔRat_c k) 2 + λ .DELTA.R * (ΔRat_c k + 1) 2 + λ .DELTA.R * (ΔTe_c k ) 2 + λ · .DELTA.e (ΔTe_c k + 1) 2 worin λ a = ein erster vorgegebener Gewichtungswert; wherein λ a = a first predetermined weighting value; Ta a k = vorausgesagtes tatsächliches Achsdrehmoment an Voraussageschritt k; Ta - a k = predicted actual axle torque at predicting step k; Ta_r = angefordertes Achsdrehmoment; Ta_r = requested axle torque; Ta_a k+1 = vorausgesagtes tatsächliches Achsdrehmoment an Voraussageschritt k + 1; Ta_a k + 1 = predicted actual axle torque at predicting step k + 1; Ta_a k+2 = vorausgesagtes tatsächliches Achsdrehmoment an Voraussageschritt k + 2; Ta_a k + 2 = predicted actual axle torque at predicting step k + 2; λ f = ein zweiter vorgegebener Gewichtungswert; λ f = a second predetermined weighting value; FR a k = vorausgesagte tatsächliche Kraftstoffverbrauchsrate an Voraussageschritt k; FR - A k = predicted actual fuel consumption rate in predicting step k; FR r = angeforderte Kraftstoffverbrauchsrate; FR - r = requested fuel consumption rate; FR_a k+1 = vorausgesagte tatsächliche Kraftstoffverbrauchsrate an Voraussageschritt k + 1; FR_a k + 1 = predicted actual fuel consumption rate in predicting step k + 1; FR_a k+2 = vorausgesagten tatsächliche Kraftstoffverbrauchsrate an Voraussageschritt k + 2; FR_a k + 2 = predicted actual fuel consumption rate in predicting step k + 2; λ e = ein dritter vorgegebener Gewichtungswert; λ = e a third predetermined weighting value; Te_c k = angewiesenes Motorausgangsdrehmoment an Voraussageschritt k; Te_c k = angewiesenes engine output torque predicting step k; Te_r = angefordertes Motorausgangsdrehmoment; Te_r = requested engine output torque; Te_c k+1 = angewiesenes Motorausgangsdrehmoment an Voraussageschritt k + 1; Te_c k + 1 = angewiesenes engine output torque predicting step k + 1; λ r = ein vierter vorgegebener Gewichtungswert; λ r = a fourth predetermined weighting value; Rat_c k = geregeltes Übersetzungsverhältnis an Voraussageschritt k; Rat_c controlled k = ratio of predicting step k; Rat_r = angefordertes Übersetzungsverhältnis; Rat_r = requested gear ratio; Rat_c k+1 = geregeltes Übersetzungsverhältnis an Voraussageschritt k + 1; Rat_c k + 1 = controlled ratio of predicting step k + 1; λ Δr = ein fünfter vorgegebener Gewichtungswert; λ = .DELTA.R a fifth predetermined weighting value; ΔRat_c k = angewiesene Übersetzungsverhältnisänderung an Voraussageschritt k; ΔRat_c k = commanded gear ratio change to predicting step k; ΔRat c k+1 = angewiesene Übersetzungsverhältnisänderung an Voraussageschritt k + 1; ΔRat - c k + 1 = commanded gear ratio change to predicting step k + 1; λ Δe = ein sechster vorgegebener Gewichtungswert; λ = .DELTA.e a sixth predetermined weighting value; ΔTe_c k = Änderung des angeforderten Drehmoments an Voraussageschritt k; ΔTe_c k = change of the required torque at predicting step k; und ΔTe_c k+1 = Änderung des angeforderten Drehmoments an Voraussageschritt k + 1 ist. and ΔTe_c k + 1 = change of the required torque at predicting step k + 1st
  • Ta_a k+1 und FR_a k+1 kann jeweils gleich dem ersten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoment und der ersten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate sein, wenn diese basierend auf dem ersten Satz von möglichen Sollwerten für Te_c k und Rat_c k erzeugt wurden. Ta_a k + 1 and k + 1 may be FR_a the first predicted actual axle torque and the first predicted actual fuel consumption rate in each case identical, if they have been generated based on the first set of possible target values for k and Te_c Rat_c k. Zum anderen können Ta_a k+1 und FR_a k+1 jeweils gleich dem zweiten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoment und der zweiten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate sein, wenn sie basierend auf dem zweiten Satz von möglichen Sollwerten für Te c k und Rat_c k erzeugt wurden. On the other Ta_a may each be equal to the second predicted actual axle torque and the second predicted actual fuel consumption rate k + 1 and FR_a k + 1, when based on the second set of possible target values for Te - c k and Rat_c k were generated.
  • In einigen Formen kann das Steuersystem weiterhin ein Betätigungsmodul beinhalten, das konfiguriert ist zum Steuern eines Fahrzeugparameters wie Beschleunigung, basierend auf mindestens einem der erwünschten Sollwerte (ein Sollwert vom ausgewählten Satz möglicher Sollwerte). In some embodiments, the control system may further include an actuation module configured to control a vehicle parameter such as acceleration, based on at least one of the desired target values ​​(a target value of the selected set of possible target values).
  • Weiterhin können die Regelwerte durch Beschränkungen beschränkt sein wie etwa: Furthermore, the control values ​​may be limited by restrictions such as: Te min < Te_c k < Te max ; Te min <Te_c k <th max; Te min < Te_c k+1 < Te max ; Te min <Te_c k + 1 <th max; Rat min < Rat_c k < Rat max ; Council min <Rat_c k <council max; Rat min < Rat_c k+1 < Rat max ; Council min <Rat_c k + 1 <council max; ΔTe_c k < ΔTe_c max ; ΔTe_c k <ΔTe_c max; ΔTe_c k+1 < ΔTe_c max ; ΔTe_c k + 1 <ΔTe_c max; ΔRat_c k < ΔRat_c max ; ΔRat_c k <ΔRat_c max; und and ΔRat_c k+1 < ΔRat_c max , ΔRat_c k + 1 <ΔRat_c max, worin Te min = ein minimal mögliches Motorausgangsdrehmoment; wherein Te min = a minimum possible engine output torque; Te max = ein maximal mögliches Motorausgangsdrehmoment; Te max = a maximum possible engine output torque; Rat min = ein minimal mögliches Übersetzungsverhältnis; Council min = a minimum possible ratio; Rat max = ein maximal mögliches Übersetzungsverhältnis; Council max = a maximum possible transmission ratio; ΔTe_c max = eine maximal mögliche Änderung des Motorausgangsdrehmoments; ΔTe_c max = maximum possible change in the engine output torque; und ΔRat_c max = eine maximal mögliche Übersetzungsverhältnisänderung ist. and ΔRat_c max = maximum possible transmission ratio change.
  • Weitere Eigenschaften, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden in der folgenden Beschreibung und durch die beigefügten Zeichnungen deutlich, worin gleiche Referenznummern auf gleiche Komponenten, Elemente oder Merkmale verweisen. Further characteristics, aspects and advantages of the present disclosure will become apparent in the following description and from the accompanying drawings, wherein like reference numbers refer to like components, elements or features.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS
  • Die hierin beschriebenen Zeichnungen dienen lediglich dem Zweck der Veranschaulichung und sollen den Umfang der vorliegenden Offenbarung in keiner Weise einschränken. The drawings described herein are for the purpose of illustration only and not intended to limit the scope of the present disclosure in any way whatsoever.
  • 1 1 ist ein schematisches Diagramm eines Kraftfahrzeugs mit einem exemplarischen Antriebssystem gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung; is a schematic diagram of a motor vehicle with an exemplary drive system according to the principles of the present disclosure;
  • 2 2 ist eine schematische Darstellung eines Antriebssteuersystems zur Verwendung mit dem Antriebssystem aus is a schematic representation of a drive control system for use with the drive system comprising 1 1 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung; according to the principles of the present disclosure;
  • 3 3 ist eine schematische Darstellung eines Steuersystems zur Verwendung mit dem Antriebssteuersystem aus is a schematic representation of a control system for use with the drive control system comprising 2 2 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung; according to the principles of the present disclosure;
  • 4 4 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung weiterer Details des Steuersystems aus is a schematic diagram illustrating further details of the control system from 3 3 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung; according to the principles of the present disclosure;
  • 5 5 ist ein schematisches Diagramm zur Darstellung weiterer Details einer multivariablen Steuerung des Steuersystems aus is a schematic diagram illustrating further details of a multi-variable control of the control system of 3 3 - 4 4 gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung; according to the principles of the present disclosure; und and
  • 6 6 zeigt ein Ablaufdiagramm, das ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugantriebssystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung veranschaulicht. shows a flow diagram illustrating a method for controlling a vehicle drive system according to the principles of the present disclosure.
  • BESCHREIBUNG DESCRIPTION
  • Mit Bezug auf Regarding 1 1 ist ein exemplarisches Kraftfahrzeug dargestellt und im Allgemeinen mit der Nummer is shown an exemplary motor vehicle, and in general with the number 9 9 gekennzeichnet. characterized. Das Kraftfahrzeug The car 9 9 ist als ein Pkw dargestellt, aber es sollte klar sein, dass das Kraftfahrzeug is depicted as a passenger car, but it should be clear that the motor vehicle 9 9 jede Art von Fahrzeug sein kann, wie ein Lastwagen, Van, Sport-Nutzfahrzeug (SUV) usw. Das Kraftfahrzeug can be any type of vehicle such as a truck, van, sport utility vehicle (SUV), etc. The motor vehicle 9 9 beinhaltet einen exemplarischen Antriebsstrang includes an exemplary powertrain 10 10 . , Vorab ist darauf hinzuweisen, dass, während ein Heckantrieb-Antriebsstrang First, it should be noted that while a rear-wheel drive powertrain 10 10 dargestellt ist, das Kraftfahrzeug is shown, the motor vehicle 9 9 einen Frontantrieb-Antriebsstrang haben kann, ohne dabei vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. can have a front-wheel drive powertrain, without departing from the scope of the present disclosure.
  • Das Antriebssystem The drive system 10 10 beinhaltet im Allgemeinen einen Motor generally includes a motor 12 12 verbunden mit einem Getriebe connected to a transmission 14 14 und einer Endantriebseinheit and a final drive 16 16 . , Der Motor The motor 12 12 kann ein herkömmlicher Verbrennungsmotor oder ein Elektromotor, Hybridmotor oder jede andere Art von Antriebsmaschine sein, ohne vom Umfang der vorliegenden Offenbarung abzuweichen. may be a conventional internal combustion engine or an electric motor, a hybrid engine or any other type of engine, without departing from the scope of the present disclosure. Der Motor The motor 12 12 liefert ein Motorausgangsdrehmoment an das Getriebe provides an engine output torque to the transmission 14 14 über eine Kurbelwelle oder Motorausgangswelle a crank or motor output shaft 18 18 . , Das Motorausgangsdrehmoment kann durch eine Flexplatte oder/und Startvorrichtung The engine output torque can by a flex plate and / or starter 20 20 mit dem Getriebe with the gearbox 14 14 übertragen werden. be transmitted. Die Startvorrichtung The starter 20 20 kann eine hydrodynamische Vorrichtung wie eine Flüssigkeitskupplung oder Drehmomentwandler, eine nasslaufende Doppelkupplung oder ein Elektromotor sein. a hydrodynamic device such as a fluid coupling or torque converter, a wet clutch or a double electric motor may be. Drehmoment wird dann von der Startvorrichtung Torque is then transferred from the starting device 20 20 an die mindestens eine Getriebeantriebswelle said at least one transmission input shaft 22 22 übermittelt. transmitted.
  • Das Getriebe The gear 14 14 kann ein Stufengetriebe mit Planetenrädern, einer Vorgelegewelle, einem kontinuierlich stufenlosen Getriebe oder grenzenlos stufenlosen Getriebe sein. may be a stepped transmission with planet gears, a countershaft, a continuously variable transmission or continuously variable transmission limitless. Drehmoment von der Getriebeantriebswelle Torque from the transmission input shaft 22 22 wird über eine Übersetzungsverhältnis-Steuereinheit is a gear ratio control unit 24 24 auf eine Getriebeabtriebswelle on a transmission output shaft 26 26 übertragen. transfer. Im Allgemeinen stellt die Übersetzungsverhältnis-Steuereinheit In general, the ratio control unit 24 24 eine Vielzahl von Vorwärts- oder Rückwärtsgängen oder Übersetzungsverhältnissen oder einer unendlichen Anzahl an Vorwärts- oder Rückwärtsgängen oder Übersetzungsverhältnissen zwischen der Getriebeantriebswelle a plurality of forward or reverse speeds or gear ratios or an infinite number of forward or reverse speeds or gear ratios between the transmission input shaft 22 22 und der Getriebeabtriebswelle and the transmission output shaft 26 26 bereit. ready.
  • worin das Getriebe wherein the gear 14 14 ein stufenloses Getriebe ist, kann die Übersetzungsverhältnis-Steuereinheit a continuously variable transmission, the gear ratio control unit may 24 24 eine Variatorbaugruppe a Variatorbaugruppe 24a 24a mit ersten und zweiten Riemenscheiben with first and second pulleys 24b 24b , . 24c 24c beinhalten, die drehbar gekoppelt durch ein endloses drehbares Element include, rotatably coupled by an endless rotatable member 24d 24d um die Riemenscheiben mit variablem Durchmesser around the pulleys with variable diameter 24b 24b , . 24c 24c angeordnet sind. are arranged. Mindestens eine der ersten und zweiten Riemenscheiben At least one of the first and second pulleys 24b 24b , . 24c 24c beinhaltet eine bewegliche Scheibe includes a movable disk 24e 24e entlang einer Achse zum selektiven Ändern eines Übersetzungsverhältnisses zwischen der Motorausgangswelle along an axis for selectively changing a gear ratio between the motor output shaft 18 18 und der Getriebeausgangswelle and the transmission output shaft 26 26 . ,
  • Die Getriebeausgangswelle The transmission output shaft 26 26 kommuniziert Ausgangsmomente an die Endantriebseinheit communicates output torque to the final drive 16 16 . , Die Endantriebseinheit the final drive 16 16 beinhaltet im Allgemeinen ein Differential generally includes a differential 28 28 , das Achsdrehmoment durch Antriebsachsen , The axle torque through drive shafts 30 30 an die Antriebsräder to the drive wheels 32 32 überträgt. transfers.
  • Nun zu now to 2 2 , worin ein Antriebssteuersystem zur Verwendung mit dem exemplarischen Antriebssystem Wherein a drive control system for use with the exemplary drive system 10 10 im Allgemeinen mit der Referenznummer generally with the reference number 34 34 bezeichnet ist. indicated. Das Fahrzeugantriebsteuersystem The vehicle drive control system 34 34 beinhaltet ein Überwachungssteuermodul includes a monitoring control module 36 36 in elektronischer Verbindung mit einem Motorsteuergerät in electronic communication with an engine control unit 38 38 und einem Getriebesteuergerät and a transmission control unit 40 40 . , Die Module the modules 36 36 , . 38 38 und and 40 40 können über ein Fahrzeugnetzwerk- oder Kabelnetzwerk-(CAN)-Bus kommunizieren. can a Fahrzeugnetzwerk- or Kabelnetzwerk- (CAN) bus to communicate. Die Fahrzeugantrieb-Steuersystem The vehicle drive control system 34 34 kann mit verschiedenen anderen Steuermodulen wie ein Bordnetzsteuergerät oder Infotainment-Steuermodul kommunizieren oder ein solches beinhalten. can communicate with various other control modules such as a network control unit or infotainment control module or include such. Alternativ kann das Überwachungssteuermodul Alternatively, the monitoring control module 36 36 im Motorsteuergerät the engine control unit 38 38 oder Getriebesteuergerät or Transmission Control Module 40 40 integriert sein. be integrated.
  • Die Überwachungssteuermodul The monitoring control module 36 36 ist ein nicht generalisiertes elektronisches Kontrollgerät mit einem vorprogrammierten digitalen Computer oder Prozessor is a non-generalized electronic control device with a pre-programmed digital computer or processor 42 42 , Speicher oder nicht flüchtigem computerlesbaren Medium , Memory or non-volatile computer-readable medium 44 44 zum Speichern von Daten wie Steuerlogik, Anweisungen, Bilddaten, Nachschlagetabellen usw., und einer Vielzahl von Ein-/Ausgangs-Peripheriegeräten oder Anschlüssen to store data such as control logic, instructions, image data, lookup tables, etc., and a plurality of input / output peripheral devices or ports 46 46 . , Der Prozessor processor 42 42 ist ausgebildet zum Ausführen der Steuerlogik oder Anweisungen. being adapted to execute the control logic or instructions.
  • Das Motorsteuergerät The engine control unit 38 38 ist ein nicht generalisiertes elektronisches Kontrollgerät, mit einem vorprogrammierten digitalen Computer oder Prozessor is a non-generalized electronic control unit, with a pre-programmed digital computer or processor 48 48 , Speicher oder nicht flüchtigen computerlesbaren Medium , Memory or non-volatile computer-readable medium 50 50 zum Speichern von Daten wie Steuerlogik, Anweisungen, Bilddaten, Nachschlagetabellen usw., und einer Vielzahl von Ein-/Ausgangs-Peripheriegeräten oder Anschlüssen to store data such as control logic, instructions, image data, lookup tables, etc., and a plurality of input / output peripheral devices or ports 52 52 . , Der Prozessor processor 48 48 ist ausgebildet zum Ausführen der Steuerlogik oder Anweisungen. being adapted to execute the control logic or instructions. Das Motorsteuergerät The engine control unit 38 38 kommuniziert mit und steuert den Motor communicates with and controls the motor 12 12 . ,
  • Das Getriebesteuermodul The transmission control module 40 40 ist ein nicht generalisiertes elektronisches Kontrollgerät mit einem vorprogrammierten digitalen Computer oder Prozessor is a non-generalized electronic control device with a pre-programmed digital computer or processor 54 54 , Speicher oder nicht flüchtigem computerlesbaren Medium , Memory or non-volatile computer-readable medium 56 56 zum Speichern von Daten wie Steuerlogik, Anweisungen, Bilddaten, Nachschlagetabellen usw., und einer Vielzahl von Ein-/Ausgangs-Peripheriegeräten oder Anschlüssen to store data such as control logic, instructions, image data, lookup tables, etc., and a plurality of input / output peripheral devices or ports 58 58 . , Der Prozessor processor 54 54 ist ausgebildet zum Ausführen der Steuerlogik oder Anweisungen. being adapted to execute the control logic or instructions. Das Getriebesteuermodul The transmission control module 40 40 kommuniziert mit und steuert das Getriebe communicates with and controls the transmission 14 14 . ,
  • Das Fahrzeugantrieb-Steuersystem The vehicle drive control system 34 34 ist über eine Vielzahl von Sensoren verbunden mit dem Antriebssystem is connected via a plurality of sensors connected to the drive system 10 10 einschließlich eines Luftstromsensors S2 des Motors including an air flow sensor S2 of the motor 12 12 , eines Motordrehzahlsensors S4, eines Getriebeantriebswellen-Geschwindigkeitssensors S6, eines Getriebeausgangswellen-Geschwindigkeitssensors S8, eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors S10 und eines Pedalstellungssensors S12. , An engine speed sensor S4, a transmission input shaft speed sensor S6, a transmission output shaft speed sensor S8, a vehicle speed sensor S10, and a pedal position sensor S12. Der Luftstromsensor S2 und der Motordrehzahlsensor S4 kommunizieren mit dem Motorsteuergerät The air flow sensor S2 and the engine speed sensor S4 communicate with the engine control unit 38 38 . , Der Getriebeantriebswellen-Geschwindigkeitssensor S6 und der Getriebeausgangswellen-Geschwindigkeitssensor S8 kommunizieren mit dem Getriebesteuergerät The transmission input shaft speed sensor S6 and the transmission output shaft speed sensor S8 communicate with the transmission control unit 40 40 . , Die Fahrzeuggeschwindigkeitssensor S10 und dem Pedalwertgeber S12 Verbindung mit dem Motorsteuergerät The vehicle speed sensor S10 and the pedal value transmitter S12 connection with the motor control unit 38 38 und dem Getriebesteuergerät and the transmission control unit 40 40 . ,
  • Unter Bezugnahme auf With reference to 3 3 und weiterer Bezugnahme auf and further reference to 1 1 und and 2 2 ist ein Steuerdiagramm für das Fahrzeugantrieb-Steuersystem is a control diagram for the vehicle drive control system 34 34 dargestellt. shown. Der Steuerdiagramm stellt ein Steuersystem oder Verfahren The control diagram illustrates a control system or method 100 100 zur Steuerung eines Parameters wie Fahrzeugbeschleunigung während Optimierung der Kraftstoffeffizienz dar, die eine multivariable Steuerung verwendet. for controlling represent a parameter, such as vehicle acceleration during optimization of the fuel efficiency that uses a multivariable control. Das Steuersystem The control system 100 100 beinhaltet eine multivariable Steuerung includes a multivariable control 102 102 und eine Anlage and a plant 103 103 , die von der multivariablen Steuerung That of the multivariable control 102 102 gesteuert wird. is controlled. Die multivariable Steuerung The multivariable control 102 102 kann iterativ ein Motorausgangsmoment Te can iteratively an engine output torque Te 104 104 und ein Übersetzungsverhältnis Rat and a gear ratio Council 106 106 zum Optimieren einer Kraftstoffverbrauchsrate FR und zum Erzielen eines Achsdrehmoments Ta steuern. control for optimizing the fuel consumption rate and to achieve a FR axle torque Ta. Das Achsdrehmoment Ta ist die Menge von Drehmoment an der Fahrzeugachse The axle torque Ta is the amount of torque to the vehicle axle 30 30 . , Somit beinhalten Eingaben der multivariablen Steuerung Thus, include inputs of the multivariable control 102 102 ein angefordertes Achsdrehmoment Ta_r, das auf Fahrer- und Fahrzeugeingaben beruht, sowie ein gemessenes tatsächliches Achsdrehmoment Ta_m und eine gemessene Kraftstoffverbrauchsrate FR_m. a required axle torque Ta_r, based on the driver and vehicle inputs, as well as a measured actual axle torque Ta_m and a fuel consumption rate measured FR_m.
  • Das Steuersystem The control system 100 100 beinhaltet eine Motordrehmomentsteuerung includes an engine torque control 108 108 , eine Übersetzungsverhältnissteuerung A ratio control 110 110 (die eine Variatorsteuerung für CVT-Getriebe sein kann) und ein Fahrdynamikmodul (Which may be a variator for CVT) and a vehicle dynamics module 112 112 . , In einigen Beispielen ist die multivariable Steuerung In some examples, the multivariable control 102 102 gespeichert von und wird durch das Überwachungsmodul stored by and is controlled by the monitoring module 36 36 ausgeführt, die Motordrehmomentsteuerung executed, the engine torque control 108 108 ist gespeichert von und wird vom Motorsteuergerät is stored by and the engine control unit 38 38 ausgeführt und die Übersetzungsverhältnissteuerung executed and the gear ratio control 110 110 ist gespeichert von und wird vom Getriebesteuermodul is stored by and from the transmission control module 40 40 ausgeführt. executed. Das Fahrdynamikmodul The dynamics module 112 112 kann gespeichert und ausgeführt werden durch das Motorsteuergerät can be stored and executed by the engine control unit 38 38 , das Getriebesteuermodul , The transmission control module 40 40 oder jedes beliebige andere Steuermodul oder eine Kombination aus Steuermodulen. or any other control module or a combination of control modules.
  • Die multivariable Steuerung The multivariable control 102 102 empfängt Systemgrenzen receiving system limits 105 105 von der Motorsteuerung by the motor control 108 108 einschließlich eines maximalen Motorausgangsdrehmoments Te max , eines minimalen Motorausgangsdrehmoments Te min , eines maximalen Motorausgangsmoments ΔTe max und einer minimalen Veränderung des Motorausgangsdrehmoments ΔTe min . including a maximum engine output torque Te max, a minimum engine output torque Te min, a maximum engine output torque ΔTe max and a minimum change in the engine output torque ΔTe min. Die multivariable Steuerung The multivariable control 102 102 empfängt auch Systemgrenzen also receives system limits 107 107 von der Übersetzungsverhältnissteuerung by the ratio control 110 110 mit einem maximalen Übersetzungsverhältnis Rat max , einem minimalen Rat min , einem maximalen Übersetzungsverhältnis ΔR max und einer minimalen Übersetzungsverhältnisänderung ΔR min . with a maximum transmission ratio Council max, a minimum Council min, a maximum gear ratio .DELTA.R max and a minimum transmission ratio changing .DELTA.R min.
  • Unter Bezugnahme auf With reference to 4 4 ist eine andere Darstellung des Steuersystems is another illustration of the control system 100 100 gezeigt, die Eingaben und Ausgaben an die multivariable Steuerung shown, the inputs and outputs to the multivariable control 102 102 und die Anlage and the plant 103 103 , gesteuert durch die multivariable Steuerung Controlled by the multivariable control 102 102 , zeigt. , shows. Beispielsweise können Eingaben an die multivariable Steuerung For example, inputs to the multivariable control 102 102 ein angefordertes Achsdrehmoment Ta_r sowie Fahrzeuggeschwindigkeit V beinhalten. a required axle torque and vehicle speed V Ta_r include. Rückmeldungseingaben von gemessenem Achsdrehmoment Ta_m und gemessener Kraftstoffverbrauchsrate FR_m kann auch Eingabe an die multivariable Steuerung Feedback inputs of measured axle torque Ta_m and measured fuel consumption rate FR_m can also be input to the multivariable control 102 102 sein. his. Die Ausgänge der multivariablen Steuerung The outputs of the multivariable control 102 102 können ein gesteuertes Motorausgangsdrehmoment Te_c und ein gesteuertes Übersetzungsverhältnis Rat_c beinhalten. a controlled motor output torque Te_c and a controlled ratio Rat_c may include. Diese gesteuerten Ausgänge oder „u”-Variablen (Te_c und Rat_c) der multivariablen Steuerung These controlled outputs, or "u" variable (Te_c and Rat_c) multivariable control 102 102 sind Eingaben an die Anlage are inputs to the system 103 103 , die den Motor That the engine 12 12 und das Getriebe and the transmission 14 14 beinhaltet. includes.
  • Das angewiesene Motorausgangsdrehmoment Te_c wird zum Steuern des Motors The commanded motor output torque Te_c is for controlling the motor 12 12 zum Bereitstellen eines tatsächlichen Motorausgangsdrehmoment Te_a verwendet, das das tatsächlich an das Getriebe used for providing an actual engine output torque Te_a that actually to the transmission 14 14 übermittelte Motorausgangsdrehmoment ist. is transmitted motor output torque. Das geregelte Übersetzungsverhältnis Rat_c dient zum Steuern des Getriebes The regulated ratio Rat_c used for controlling the transmission 14 14 zum Bereitstellen eines tatsächlichen Übersetzungsverhältnisses oder Riemenscheibenverhältnisses Rat_a zwischen der Getriebeantriebswelle for providing an actual transmission ratio or pulley ratio between the transmission input shaft Rat_a 22 22 und der Getriebeabtriebswelle and the transmission output shaft 26 26 . , Somit gibt die Anlage Thus, the system outputs 103 103 gibt die „y”-Variablen aus, deren Werte nachverfolgt werden können, die aktuelles Motormoment Te_a, tatsächliche Kraftstoffverbrauchsrate FR_a, tatsächliche Getriebeübersetzung (oder Riemenscheibenübersetzung) Rat_a und tatsächliches Achsdrehmoment Ta_a beinhalten können. are the "y" of variables whose values ​​can be tracked, the current engine torque Te_a, actual fuel consumption rate FR_a, actual transmission ratio (or pulley translation) Rat_a and may include actual axle torque Ta_a.
  • Unter Bezugnahme auf With reference to 5 5 sind zusätzliche Einzelheiten der multivariablen Steuerung are additional details of the multi-variable control 102 102 dargestellt. shown. Die multivariable Steuerung The multivariable control 102 102 beinhaltet ein stationäres Zustandsbeobachtungsmodul includes a stationary condition monitoring module 200 200 , das einen Referenzgenerator darstellt. Representing a reference generator. Das stetige Zustandsbeobachtungsmodul bestimmt Referenzwerte (gewünschte oder angeforderte Werte) für die „u”-Variablen (gesteuerte Größen) und die „y”-Variablen (die optimierten Ausgangsgrößen, die nachverfolgt werden können). The steady state monitoring module determines reference values ​​(desired or requested values) for the "u" variable (controlled variables), and the "y" variable (the optimized output variables that can be tracked). Beispielsweise ist das stetige Zustandsoptimierungsmodul For example, the steady state optimization module 200 200 konfiguriert zum Bestimmen eines angeforderten Motorausgangsdrehmoments Te_r, eines angeforderten Übersetzungsverhältnisses Rat_r, einer angeforderten Kraftstoffverbrauchsrate FR_r und eines angeforderten Achsdrehmoments Ta_r. configured to determine a requested engine output torque Te_r, a requested gear ratio Rat_r, a requested fuel consumption rate and a required axle torque FR_r Ta_r. Die u– refs beinhalten das angeforderte Motorausgangsdrehmoment Te_r und das angeforderte Übersetzungsverhältnis Rat_r, während die y- refs alle vier angeforderten Motorausgangsdrehmomente Te_r, das angeforderte Übersetzungsverhältnis Rat_r, die angeforderten Kraftstoffverbrauchsrate FR_r und das angeforderte Achsdrehmoment Ta_r beinhalten können. The u- refs include the requested engine output torque Te_r and the requested gear ratio Rat_r while the y refs all four requested engine output torques Te_r, the requested gear ratio Rat_r, the requested fuel consumption rate FR_r and the requested axle torque may include Ta_r. Die u- refs und y- refs sind Werte, die wünschenswert sind während eines stationären Zustands. The u- and y refs refs are values that are desirable during steady state. Das nachstehend beschriebene MPC-Modul The below-described MPC module 202 202 optimiert den Verlauf insbesondere der Kraftstoffverbrauchsrate während des Übergangs von einem stationären Zustand in einen anderen. optimizing the course of the particular fuel consumption rate during the transition from a stationary state to another.
  • Das angeforderte Achsdrehmoment Ta_r kann anhand der Gaspedalposition PP und der Fahrzeuggeschwindigkeit V bestimmt werden, zum Beispiel über The axle torque requested Ta_r can be determined based on the accelerator pedal position PP and the vehicle speed V, for example, via Ta_r = f(PP, V). Ta_r = f (PP, V). (1) (1)
  • Das angeforderte Achsdrehmoment Ta_r kann in einigen Beispielen bestimmt werden aus einer Nachschlagetabelle oder 2D-Karte aus einer Fahrzeuggeschwindigkeit V, gemessen durch Fahrzeuggeschwindigkeitssensor S10 und einer Gaspedalposition PP, gemessen durch den Pedalwertgeber S12. The axle torque requested Ta_r can be determined in some examples, from a lookup table or 2D map of a vehicle speed V measured by the vehicle speed sensor S10, and an accelerator pedal position PP as measured by the accelerator sensor S12.
  • Die angeforderte Kraftstoffverbrauchsrate FR_r basiert auf dem angeforderten Achsdrehmoment Ta_r, der Fahrzeuggeschwindigkeit V, der Motordrehzahl RPM und dem Luft-Kraftstoff-Verhältnis AF. The requested fuel consumption rate FR_r based on the requested axle torque Ta_r, the vehicle speed V, the engine speed RPM and the air-fuel ratio AF. Zum Beispiel: For example: FR_r = f(Ta_r, V, RPM, AF).(2) FR_r = f (Ta_r, V, RPM, AF). (2)
  • Die Motordrehzahl RPM kann bestimmt werden durch den Motordrehzahlsensor S4. The engine speed RPM may be determined by the engine speed sensor S4. Das Luft-Kraftstoff-Verhältnis AF ist das Verhältnis der Masse von Luft zu der Masse von Kraftstoff, das durch beispielsweise ein Kraftstoffsteuermodul aufgezeigt werden kann. The air-fuel ratio AF is the ratio of mass of air to mass of fuel, which can be demonstrated by, for example, a fuel control module.
  • Das angeforderte Übersetzungsverhältnis Rat_r basiert auf dem angeforderten Achsdrehmoment Ta_r und der Fahrzeuggeschwindigkeit V. Beispielsweise: The requested gear ratio Rat_r based on the requested axle torque Ta_r and the vehicle speed V. For example: Rat_r = f(Ta_r, V). Rat_r = f (Ta_r, V). (3) (3)
  • Das angeforderte Motorausgangsdrehmoment Te_r basiert auf dem angeforderten Achsdrehmoment Ta_r, dem angeforderten Übersetzungsverhältnis Rat_r und dem endgültigen Antriebsverhältnis FD (konstant für ein gegebenes Fahrzeug). The requested engine output torque based on the requested Te_r Ta_r axle torque, the requested gear ratio Rat_r and the final drive ratio FD (constant given for a vehicle). Zum Beispiel: For example:
    Figure DE102017113156A1_0005
  • Der „Verlust”-Faktor kann mechanische Verluste wie Reibung und Riemenscheiben-Klemm-Verluste beispielsweise beinhalten. The "loss" factor may include mechanical losses such as friction and pulley clamping losses, for example.
  • Sobald die angeforderten Werte bestimmt sind, gibt das Zustandsoptimierungsmodul diese (die u_refs und die y_refs an das MPC-Modul Once the requested values ​​are determined, the state of this optimization module (the u_refs and y_refs indicates the MPC module 202 202 . , Das MPC-Modul The MPC module 202 202 verwendet Modell-prädiktive Steuerung und kann auch als Quadratprogrammierungslöser wie etwa ein Dantzig QP-Löser bezeichnet werden. used model predictive control and can be also referred to as square programming solver such as a Dantzig QP solver.
  • Ein Vorhersagemodul A forecast module 204 204 ist konfiguriert zum Vorhersagen mindestens des tatsächlichen Achsdrehmoments und einer tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate zur Verwendung im MPC-Modul is configured for predicting at least the actual axle torque and an actual fuel consumption rate for use in the MPC module 202 202 . , Das Vorhersagemodul The prediction module 204 204 kann auch als ein Zustandsbeobachter, der ein Kalman-Filter verwendet, bezeichnet werden. can be referred to as a state observer using a Kalman filter. Die vorausgesagten tatsächlichen Werte The predicted actual values 206 206 werden vom Vorhersagemodul are from the prediction module 204 204 an das MPC-Modul to the MPC module 202 202 ausgegeben. output.
  • Das Vorhersagemodul The prediction module 204 204 ist beispielsweise ausgestaltet zum Erzeugen mindestens eines ersten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoments und eines ersten vorhergesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchs basierend auf einem ersten Satz von möglichen Sollwerten, worin der erste Satz von möglichen Sollwerten beinhaltet ein erstes angewiesenes Motorausgangsdrehmoment Te_c und eine erstes angewiesenes Übersetzungsverhältnis Rat_c beinhaltet und das Vorhersagemodul is designed for example for generating at least a first predicted actual axle torque and a first predicted actual fuel consumption based on a first set of possible target values, wherein the first set of possible reference values ​​includes a first angewiesenes engine output torque Te_c and a first angewiesenes ratio Rat_c includes and the prediction module 204 204 weiterhin konfiguriert ist zum Erzeugen mindestens eines zweiten vorhergesagten tatsächlichen Achsdrehmoments und einer zweiten vorhergesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate basierend auf einem zweiten Satz von möglichen Sollwerten, worin der zweiten Satz von möglichen Sollwerten ein zweites angewiesenes Motorausgangsdrehmoment Te_c und eine zweites angewiesenes Übersetzungsverhältnis Rat_c beinhaltet. at least one second predicted actual axle torque and a second predicted actual fuel consumption rate is further configured on a second set of possible target values, wherein the second set of possible target values ​​includes based a second angewiesenes engine output torque Te_c and a second angewiesenes ratio Rat_c for generating. In der Praxis kann eine wesentlich größere Anzahl an vorausgesagten Werte erzeugt werden basierend auf zusätzlichen Sätzen von möglichen Sollwerten. In practice, a much larger number are generated at the predicted values ​​based on additional sets of possible target values. Die vorausgesagten Istwerte The predicted actual values 206 206 werden an das MPC-Modul are transmitted to the MPC module 202 202 ausgegeben. output.
  • Das MPC-Modul The MPC module 202 202 enthält ein Kostenmodul contains a cost module 208 208 , das konfiguriert ist zum Bestimmen von ersten Kosten für den ersten Satz von möglichen Sollwerten Te_c, Rat_c basierend auf mindestens ersten und zweiten vorherbestimmten Gewichtungswerten, dem ersten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoment, der ersten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate, dem angeforderten Achsdrehmoment Ta_r, dem angeforderten Motorausgangsmoment Te_r, dem angeforderten Übersetzungsverhältnis Rat_r und der angeforderten Kraftstoffverbrauchsrate FR_r. That is configured for determining the first cost of the first set of possible target values ​​Te_c, Rat_c based on at least first and second predetermined weight values, the first predicted actual axle torque, the first predicted actual fuel consumption rate, the requested axle torque Ta_r, the requested engine output torque Te_r, the requested ratio Rat_r and the requested fuel consumption rate FR_r. Desgleichen ist das Kostenmodul Likewise, the cost module 208 208 konfiguriert zum Bestimmen von zweiten Kosten für den zweiten Satz von möglichen Sollwerten Te_c, Rat_c auf Grundlage mindestens der ersten und zweiten vorherbestimmten Gewichtungswerte, des zweiten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoments, der zweiten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate, des angeforderten Achsdrehmoments Ta_r, des angeforderten Motorausgangsdrehmoments Te_r, des angeforderten Übersetzungsverhältnisses Rat_r und der angeforderten Kraftstoffverbrauchsrate FR_r. configured to determine from the second cost for the second set of possible target values ​​Te_c, Rat_c based on at least the first and second predetermined weighting values ​​of the second predicted actual axle torque, the second predicted actual fuel consumption rate, the requested axle torque Ta_r, the requested engine output torque Te_r, the requested ratio Rat_r and the requested fuel consumption rate FR_r. Ebenso können viele zusätzliche Kosten bestimmt werden basierend auf zusätzlichen Sätzen von vorhergesagten Werten und Sollwerten zum Optimieren auf geringste Kosten. As many additional costs can be determined based on additional sets of predicted values ​​and setpoints for optimizing for lowest cost.
  • Das MPC-Modul The MPC module 202 202 kann auch ein Auswahlmodul can also be a selection module 210 210 , ausgebildet zum Auswählen einer der ersten und zweiten Sätze von möglichen Sollwerten Te_c, Rat_c (oder von zusätzlichen Sätzen von möglichen Sollwerten), beinhalten, basierend auf den niedrigeren der ersten und zweiten Kosten (oder zusätzlicher Kosten) und gewünschter Sollwerte Te_c, Rat_c basierend auf den möglichen Sollwerten Te_c, Rat_c des ausgewählten der ersten und zweiten Sätze (oder zusätzlicher Sätze). Formed on for selecting one of the first and second sets of possible target values ​​Te_c, Rat_c (or additional sets of possible target values) include, based on the lower of the first and second costs (or additional costs) and the desired setpoints Te_c, Rat_c based the possible nominal values ​​Te_c, Rat_c of the selected one of the first and second sets (or additional sets).
  • Die ausgewählten Sollwerte Te_c und Rat_c werden vom MPC-Modul The selected setpoints Te_c and Rat_c be the MPC module 202 202 an die Anlage to the system 103 103 ausgegeben (siehe output (see 3 3 und and 4 4 ). ). Die multivariable Steuerung The multivariable control 102 102 oder die Anlage or the system 103 103 kann ein Betätigungsmodul enthalten, das konfiguriert ist zum Steuern eines Fahrzeugparameters basierend auf mindestens einem der gewünschten (ausgewählten) Sollwerte Te_c, Rat_c. can include an actuator module, which is configured for controlling a vehicle parameter based on at least one of the desired (selected) reference values ​​Te_c, Rat_c. Die Beschleunigung des Fahrzeugs The acceleration of the vehicle 9 9 kann beispielsweise gesteuert werden zum Optimieren der Kraftstoffverbrauchsrate. can for example be controlled to optimize the fuel consumption rate. In einigen Formen kann das Betätigungsmodul innerhalb des Fahrdynamikmoduls In some forms, the actuation module within the vehicle dynamics module 112 112 , dargestellt in , Shown in 3 3 , enthalten sein. be included. Jedes beliebige Fahrzeugsystem, das einen Motorparameter variiert, kann als Stellgliedmodul bezeichnet werden. Any vehicle system that varies an engine parameter may be referred to as an actuator module. In einigen Formen beispielsweise kann das Betätigungsmodul den Motorzündzeitpunkt oder die Drosselklappe zum Steuern der Fahrzeugbeschleunigung und/oder des Achsdrehmoments variieren. In some forms, for example, the actuating module can the engine ignition timing or the throttle valve for controlling the vehicle acceleration and / or the axle torque vary.
  • Das Kostenmodul The cost module 202 202 kann konfiguriert sein zum Bestimmen der ersten und zweiten Kosten oder einer beliebigen Anzahl an Kosten mit der folgenden Kostengleichung (5): may be configured to determine the first and second cost or any number of costs associated with the costs following equation (5):
    Figure DE102017113156A1_0006
    Figure DE102017113156A1_0007
    worin Te_a = vorausgesagtes tatsächliches Motorausgangsdrehmoment; wherein Te_a = predicted actual engine output torque; FR_a = vorausgesagte tatsächliche Kraftstoffverbrauchsrate; FR_a = predicted actual fuel consumption rate; Rat_a = vorausgesagtes tatsächliches Übersetzungsverhältnis; Rat_a = predicted actual transmission ratio; Ta_a = vorausgesagtes tatsächliches Achsdrehmoment; Ta_a = predicted actual axle torque; Te_r = angefordertes Motorausgangsdrehmoment; Te_r = requested engine output torque; FR_r = angeforderte Kraftstoffverbrauchsrate; FR_r = requested fuel consumption rate; Rat_r = angefordertes Übersetzungsverhältnis; Rat_r = requested gear ratio; Ta_r = angefordertes Achsdrehmoment; Ta_r = requested axle torque; Te_c = angewiesenes Motorausgangsdrehmoment; Te_c angewiesenes = motor output torque; Rat_c = angewiesenes Übersetzungsverhältnis; Rat_c = angewiesenes ratio; Q y = ein erster vorgegebener Gewichtungswert; Q y = a first predetermined weighting value; Q u = ein zweiter vorgegebener Gewichtungswert; Q u = a second predetermined weighting value; Q Δu = ein dritter vorgegebener Gewichtungswert; Q = .DELTA.u a third predetermined weighting value; i = Index-Wert; i = index value; k = Voraussageschritt; k = predicting step; und T = transponierter Vektor ist. and T = transposed vector. In diesem Fall gibt es sind zwei Werte für die „u”-Variablen, u 1 und u 2 , sodass i = 1, 2 ist und es gibt vier Werte für die „y”-Variablen, y 1 , y 2 , y 3 , y 4 , sodass i = 1, 2, 3, 4 ist. In this case, there are two values for the "u" variable, u 1 and u 2, such that i = 1, 2, and there are four values for "y" variables, y 1, y 2, y 3 , y 4, so that i = 1, 2, 3 4. Der Voraussageschritt k ist die Vorhersage an einem aktuellen Schritt, der Voraussageschritt k + 1 ist eine Vorhersage einen Schritt voraus und der Voraussageschritt k + 2 ist eine Vorhersage zwei Schritte voraus. k of the prediction step, the prediction on a current step, the prediction step is k + 1 is a prediction one step ahead and the predicting step k + 2 is a prediction two steps ahead. Wie vorstehend erläutert, können die y ref und u ref Werte bestimmt werden durch das stationäre Zustandsoptimierungsmodul As explained above, the y ref and u ref values can be determined by the steady state optimization module 200 200 . ,
  • Die ersten und zweiten Sätze von Kosten oder eine größere Anzahl an Sätzen von Kosten können bestimmt werden insbesondere mit Hilfe der folgenden Gleichung (6), die eine MPC-Gleichung mit einem Voraussagehorizont von drei und einem Steuerhorizont von zwei ist: The first and second sets of cost or a larger number of sets of costs can be determined in particular by means of the following equation (6), which is a MPC equation with a prediction horizon of three and a control horizon of two: Cost = λ a ·(Ta_a k – Ta_r) 2 + λ a ·(Ta_a k+1 – Ta_r) 2 + λ a ·(Ta_a k+2 – Ta_r) 2 + λ f ·(FR_a k – FR_r) 2 + λ f ·(FR_a k+1 – FR_r) 2 + λ f ·(FR_a k+2 – FR_r) 2 + λ e ·(Te_c k – Te_r) 2 + λ e ·(Te_c k+1 – Te_r) 2 + λ r ·(Rat_c k – Rat_r) 2 + λ r ·(Rat_c k+1 – Rat_r) 2 + λ Δr ·(ΔRat_c k ) 2 + λ Δr ·(ΔRat_c k+1 ) 2 + λ Δe ·(ΔTe_c k ) 2 + λ Δe ·(ΔTe_c k+1 ) 2 (6) Cost = λ a · (Ta_a k - Ta_r) 2 + λ a · (Ta_a k + 1 - Ta_r) 2 + λ a · (Ta_a k + 2 - Ta_r) 2 + λ f * (FR_a k - FR_r) 2 + λ f · (FR_a k + 1 - FR_r) 2 + λ f * (FR_a k + 2 - FR_r) 2 + λ s · (Te_c k - Te_r) 2 + λ s · (Te_c k + 1 - Te_r) 2 + λ r · (Rat_c k - Rat_r) 2 + λ r · (Rat_c k + 1 - Rat_r) 2 + λ .DELTA.R * (ΔRat_c k) 2 + λ .DELTA.R * (ΔRat_c k + 1) 2 + λ .DELTA.e · (ΔTe_c k ) 2 + λ · .DELTA.e (ΔTe_c k + 1) 2 (6) worin λ a = ein erster vorgegebener Gewichtungswert; wherein λ a = a first predetermined weighting value; Ta a k = vorausgesagtes tatsächliches Achsdrehmoment an einem Voraussageschritt k; Ta - a k = predicted actual axle torque at a predicting step k; Ta_r = angefordertes Achsdrehmoment; Ta_r = requested axle torque; Ta_a k+1 = vorausgesagtes tatsächliches Achsdrehmoment an einem Voraussageschritt k + 1; Ta_a k + 1 = predicted actual axle torque at a predicting step k + 1; Ta a k+2 = vorausgesagtes tatsächliches Achsdrehmoment an einem Voraussageschritt k + 2; Ta - a k + 2 = predicted actual axle torque at a predicting step k + 2; λ f = ein zweiter vorgegebener Gewichtungswert; λ f = a second predetermined weighting value; FR a k = vorausgesagte tatsächliche Kraftstoffverbrauchsrate an Voraussageschritt k; FR - A k = predicted actual fuel consumption rate in predicting step k; FR r = angeforderte Kraftstoffverbrauchsrate; FR - r = requested fuel consumption rate; FR_a k+1 = vorausgesagte tatsächliche Kraftstoffverbrauchsrate an Voraussageschritt k + 1; FR_a k + 1 = predicted actual fuel consumption rate in predicting step k + 1; FR_a k+2 = vorausgesagte tatsächliche Kraftstoffverbrauchsrate an Voraussageschritt k + 2; FR_a k + 2 = predicted actual fuel consumption rate in predicting step k + 2; λ e = ein dritter vorgegebener Gewichtungswert; λ = e a third predetermined weighting value; Te_c k = angewiesenes Motorausgangsdrehmoment an Voraussageschritt k; Te_c k = angewiesenes engine output torque predicting step k; Te_r = angefordertes Motorausgangsdrehmoment; Te_r = requested engine output torque; Te_c k+1 = angewiesenes Motorausgangsdrehmoment an Voraussageschritt k + 1; Te_c k + 1 = angewiesenes engine output torque predicting step k + 1; λ r = ein vierter vorgegebener Gewichtungswert; λ r = a fourth predetermined weighting value; Rat_c k = geregeltes Übersetzungsverhältnis an Voraussageschritt k; Rat_c controlled k = ratio of predicting step k; Rat_r = angefordertes Übersetzungsverhältnis; Rat_r = requested gear ratio; Rat_c k+1 = geregeltes Übersetzungsverhältnis an Voraussageschritt k + 1; Rat_c k + 1 = controlled ratio of predicting step k + 1; λ Δr = ein fünfter vorgegebener Gewichtungswert; λ = .DELTA.R a fifth predetermined weighting value; ΔRat_c k = angewiesene Übersetzungsverhältnisänderung an Voraussageschritt k; ΔRat_c k = commanded gear ratio change to predicting step k; ΔRat c k+1 = angewiesene Übersetzungsverhältnisänderung an Voraussageschritt k + 1; ΔRat - c k + 1 = commanded gear ratio change to predicting step k + 1; λ Δe = ein sechster vorgegebener Gewichtungswert; λ = .DELTA.e a sixth predetermined weighting value; ΔTe_c k = Änderung des angewiesenen Motorausgangsdrehmoments an Voraussageschritt k; ΔTe_c k = change of the commanded motor output torque to predicting step k; und ΔTe_c k+1 = Änderung des angewiesenen Motorausgangsdrehmoments an Voraussageschritt k + 1 ist. and ΔTe_c k + 1 = change of the commanded motor output torque to predicting step k + 1st
  • Die Kostengleichung (z. B. Gleichung (5) oder (6)) kann angewendet werden, iterativ zu den geringsten Kosten für eine Vielzahl von Sätzen von möglichen Sollwerten Te_c, Rat_c, worin die Mehrzahl von Sätzen von möglichen Sollwerten Te_c, Rat c die ersten und zweiten Sätze von möglichen Sollwerten sowie eine Anzahl an anderen möglichen Sätzen von Sollwerten für Te_c, Rat_c beinhalten. The cost equation (. For example, equation (5) or (6)) may be applied iteratively at the lowest cost for a plurality of sets of possible target values Te_c, Rat_c, wherein the plurality of sets of possible target values Te_c, Rat - c the first and second sets of possible target values ​​as well as a number of other possible sets of target values ​​for Te_c, Rat_c include. Dann kann das Auswahlmodul Then the selection module 210 210 den Satz von möglichen Sollwerten Te_c, Rat c der Vielzahl von Sollwerten mit den geringsten Kosten auswählen, worin der Satz der möglichen Sollwerte Te_c, Rat c mit den geringsten Kosten definiert werden kann als der erste und zweite Satz von möglichen Sollwerten Te_c, Rat_c. the set of possible target values Te_c, Rat - c to select the plurality of target values at the lowest cost, wherein the set of possible target values Te_c, Rat - c can be defined with the lowest cost as the first and second set of possible target values Te_c, Rat_c , Desgleichen kann das Kostenmodul Likewise, the cost module 208 208 eine Oberflächendarstellung der Kosten der möglichen Sätze von Sollwerten Te_c, Rat c erzeugen. generate c - a surface appearance of the expense of possible sets of setpoints Te_c, advice. Das Kostenmodul The cost module 208 208 und/oder das Auswahlmodul and / or the selection module 210 210 kann dann den möglichen Satz mit den geringsten Kosten basierend auf der Kurvensteilheit der Kostenkurve feststellen. can then determine the possible rate with the lowest cost based on the curve slope of the cost curve.
  • Das Vorhersagemodul The prediction module 204 204 kann eine Anzahl an vorausgesagten tatsächlichen Variablen may be a number of predicted actual variables 206 206 an das MPC-Modul to the MPC module 202 202 zur Verwendung in der Kostengleichung (z. B. Gleichung (5) oder (6)) durch das Kostenmodul for use in the cost equation (z. B. equation (5) or (6)) by the cost module 208 208 bereitstellen. provide. Das Vorhersagemodul The prediction module 204 204 kann Gleichungen wie die folgenden zum Bestimmen der vorausgesagten tatsächlichen Variablen may equations such as the following to determine the predicted actual variables 206 206 verwenden: use:
    Figure DE102017113156A1_0008
    worin A = eine erste Zustandsmatrix; wherein A = a first state matrix; B = eine zweite Zustandsmatrix; B = a second state matrix; C = eine dritte Zustandsmatrix; C = a third state matrix; Te_a k = vorausgesagtes tatsächliches Motorausgangsmoment an Voraussageschritt k; Te_a k = predicted actual engine output torque on predicting step k; FR_a k = vorausgesagte tatsächliche Kraftstoffverbrauchsrate an Voraussageschritt k; FR_a k = predicted actual fuel consumption rate in predicting step k; Rat_a k = vorausgesagtes tatsächliches Übersetzungsverhältnis an Voraussageschritt k; Rat_a k = predicted actual transmission ratio in predicting step k; Ta_a k = vorausgesagtes tatsächliches Achsdrehmoment an Voraussageschritt k; Ta_a k = predicted actual axle torque at predicting step k; x k = Zustandsvariable an Voraussageschritt k; x k = a state variable k to predicting step; Te_a k+1 = vorausgesagtes tatsächliches Motorausgangsmoment an Voraussageschritt k + 1; Te_a k + 1 = predicted actual engine output torque on predicting step k + 1; FR_a k+1 = vorausgesagten tatsächliche Kraftstoffverbrauchsrate mit der Voraussageschritt k + 1; FR_a k + 1 = predicted actual fuel consumption rate with the prediction step k + 1; Rat_a k+1 = vorausgesagten Ist-Übersetzungsverhältnis an die Voraussageschritt k + 1; Rat_a k + 1 = predicted actual transmission ratio to the prediction step k + 1; Ta_a k+1 = vorausgesagtes tatsächliches Achsdrehmoment an Voraussageschritt k + 1; Ta_a k + 1 = predicted actual axle torque at predicting step k + 1; x k+1 = Zustandsvariable an Voraussageschritt k + 1; x k + 1 = state variable at predicting step k + 1; Te_c k = angewiesenes Motorausgangsdrehmoment an Voraussageschritt k; Te_c k = angewiesenes engine output torque predicting step k; Rat_c k = geregeltes Übersetzungsverhältnis an Voraussageschritt k; Rat_c controlled k = ratio of predicting step k; K KF = eine Kalman-Filter-Verstärkung; K KF = Kalman filter gain; Te_m k = gemessenes Motorausgangsdrehmoment an Voraussageschritt k; Te_m k = measured engine output torque predicting step k; FR_m k = gemessene Kraftstoffverbrauchsrate an Voraussageschritt k; FR_m k = Measured fuel consumption rate in predicting step k; Rat_m k = gemessenes Übersetzungsverhältnis an Voraussageschritt k; Rat_m k = measured ratio of predicting step k; und Ta_m k = gemessenes Achsdrehmoment an Voraussageschritt k. and Ta_m k = k measured axle torque at predicting step. Der Voraussageschritt k ist ein Voraussageschritt bei der aktuellen Zeit (z. B. jetzt). k of the prediction step, a prediction step at the current time (z. B. now).
  • Das gemessene Motorausgangsdrehmoment Te_m kann vom Motordrehmomentsensor S4 erfasst werden. The measured engine output torque Te_m can be detected by the engine torque sensor S4. Das gemessene Übersetzungsverhältnis oder Riemenscheibenverhältnis Rat_m kann bestimmt werden aus der Drehzahl der Getriebeantriebswelle The measured gear ratio or pulley ratio Rat_m can be determined from the speed of the transmission input shaft 22 22 , erfasst durch den Getriebeeingangswellen-Drehzahlsensor S6 und der Drehzahl der Getriebeausgangswelle Detected by the transmission input shaft speed sensor S6 and the rotational speed of the transmission output shaft 26 26 , erfasst durch den Getriebeausgangswellen-Drehzahlsensor S8. Detected by the transmission output shaft speed sensor S8.
  • Die Sätze der Gleichungen für das Vorhersagemodul können wie folgt mit den eingesetzten Matrix-Werten neu geschrieben werden: The sets of equations for the prediction module can be written with the inserted matrix values ​​newly as follows:
    Figure DE102017113156A1_0009
  • Ta_a k+1 und FR_a k+1 können definiert werden als oder gleich jeweils dem ersten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoment und der ersten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate, wenn basierend auf dem ersten Satz von Sollwerten für Te_c k und Rat_c k erzeugt, und Ta_a k+1 und FR_a k+1 können definiert werden als oder gleich jeweils dem zweiten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoment und der zweiten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate, wenn basierend auf dem zweiten Satz von möglichen Sollwerten für Te_c k und Rat_c k erzeugt. Ta_a k + 1 and FR_a k + 1 can be defined as or equal to each k the first predicted actual axle torque and the first predicted actual fuel consumption rate when based on the first set of setpoints for Te_c k and Rat_c generates k, and Ta_a + 1 and FR_a k + 1 can be defined as or equal to each of the second predicted actual axle torque and the second predicted actual fuel consumption rate, generated on the second set of possible target values for Te_c k and k Rat_c if based.
  • Die Kostengleichung (z. B. Gleichung (5) oder (6)) kann den folgenden Einschränkungen unterliegen The cost equation (z. B. equation (5) or (6)) may be subject to the following restrictions 105 105 , . 107 107 : : Te min < Te_c k < Te max ; Te min <Te_c k <th max; Te min < Te_c k+1 < Te max ; Te min <Te_c k + 1 <th max; Rat min < Rat_c k < Rat max ; Council min <Rat_c k <council max; Rat min < Rat_c k+1 < Rat max ; Council min <Rat_c k + 1 <council max; ΔRat_c k < ΔRat_c max ; ΔRat_c k <ΔRat_c max; ΔRat_c k+1 < ΔRat_c max ; ΔRat_c k + 1 <ΔRat_c max; ΔTe_c k < ΔTe_c max ; ΔTe_c k <ΔTe_c max; und and ΔTe_c k+1 < ΔTe_c max , ΔTe_c k + 1 <ΔTe_c max, worin Te min = ein minimal mögliches Motorausgangsdrehmoment, Te max = ein maximal mögliches Motorausgangsdrehmoment, Rat min = ein minimales mögliches Übersetzungsverhältnis, Rat max = ein maximal mögliches Übersetzungsverhältnis, ΔRat_c max = eine maximal mögliche Übersetzungsverhältnisänderung und ΔTe_c max = eine maximal mögliche Änderung des Motorausgangsdrehmoments. where Te min = a minimum possible engine output torque Te max = a maximum possible engine output torque, Advice min = minimal possible transmission ratio, Rat max = a maximum possible transmission ratio, ΔRat_c max = maximum possible transmission ratio change and ΔTe_c max = maximum possible change in the engine output torque ,
  • Die vorstehend aufgeführten Konstanten, Matrizen und Verstärkungen einschließlich A, B, C, K KF , Q y , Q u , Q Δu , λ a , λ f , λ e , λ r , λ Δe , λ Δr sind Parameter des Systems, die bestimmt wurden durch Prüfungen, physikalische Modelle oder andere Mittel. The constants listed above, matrices and reinforcements including A, B, C, K KF, Q y, Q u, Q .DELTA.u, λ a, λ f, λ s, λ r, λ .DELTA.e, λ .DELTA.R are parameters of the system, physical models or other means were determined by tests. In einigen Variationen wird ein Systemidentifikationverfahren offline durchlaufen, beispielsweise bei einer Kalibrierung zum Identifizieren der Konstanten, Matrizen und Verstärkungen und auch zum Definieren von u 0 und y 0 . In some variations, a system identification method is run off-line, for example, during a calibration for identifying the constant matrices and reinforcements and also for defining u 0 and y 0th Sobald u 0 und y 0 bekannt sind, kann dann x 0 von den Vorhersagemodulgleichungen (z. B. Gleichungen (7)–(12) oder einer Teilmenge davon) berechnet werden. Once u 0 and y 0 are known, then x 0 of the prediction module equations (e.g., equations (7) -. (12) or a subset thereof) can be calculated. Danach kann jede der Vorhersagemodul- After that, each of the Vorhersagemodul- 204 204 - und MPC-Modul- - and MPC module 202 202 -Gleichungen (z. B. Gleichungen (5)–(12) oder eine Teilmenge davon) zum Offline-Erhalten von Anfangswerten durchgeführt werden. Ec equations (e.g., equations (5) -. (12) or a subset thereof) to the offline condition are performed by initial values. Dann kann das Steuersystem Then, the control system 102 102 online laufen zum ständigen Optimieren der gesteuerten Parameter Te_c und Rat_c, da das Fahrzeug online running to constant optimization of the controlled parameters Te_c and Rat_c because the vehicle 9 9 stationäre und nicht stationäre Zustände durchläuft. runs through stationary and non-stationary states. Die Konstanten erlauben das Bestimmen der Kosten basierend auf der Beziehung zwischen jedem und relativer Bedeutung eines jeden der angewiesenen Werte Te_c, Rat_c und nachverfolgter Werte (z. B. FR_a, Ta_a, Rat_a, Te_a). The constants allow determining the cost based on the relationship between each and the relative importance of each of the instructed values ​​Te_c, Rat_c and tracked values ​​(z. B. FR_a, Ta_a, Rat_a, Te_a). Die Beziehungen werden gewichtet zum Steuern des Effekts, den jede Beziehung auf die Kosten hat. The relationships are weighted to control the effect that has any relationship to the cost.
  • In einigen Formen kann das MPC-Modul In some forms, the MPC module 202 202 die Sollwerte Te_c, Rat_c durch Bestimmen möglicher Sequenzen, Sätze oder einer Oberfläche enthaltend die Sollwerte Te_c, Rat_c erzeugen, die für N zukünftige Regelkreise verwendet werden können. containing the desired values ​​Te_c, Rat_c generate the setpoints Te_c, Rat_c by determining possible sequences, sentences, or a surface, the future for N control circuits may be used. Das Vorhersagemodul The prediction module 204 204 kann vorausgesagte Reaktionen auf die möglichen Sätze der angewiesenen Sollwerte Te_c, Rat_c unter Verwendung der Vorhersagemodul-Gleichungen (z. B. Gleichungen (7)–(12) oder eine Teilmenge davon) bestimmen. can (for example, equations (7). - (12) or a subset thereof) predicted reactions to the possible sets the instructed target values ​​Te_c, Rat_c using the prediction module equations determined. Das Vorhersagemodul The prediction module 204 204 kann beispielsweise einen Satz von vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmomenten Ta_a und einen Satz von vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsraten FR_a für N Regelkreise bestimmen. for example, can determine a set of predicted actual Achsdrehmomenten Ta_a and a set of predicted actual fuel consumption rates FR_a for N loops.
  • Genauer kann ein Satz von N Werten für jeden Sollwert Te_c, Rat_c bestimmt werden, und ein Satz von M Werten für jeden vorausgesagten tatsächlichen Wert Ta_a, FR_a kann anhand der N Sollwerte Te_c, Rat_c bestimmt werden. More specifically, a set of N values ​​for each setpoint Te_c, Rat_c can be determined, and a set of M values ​​for each predicted actual value Ta_a, FR_a can based on the N target values ​​Te_c, Rat_c be determined. Das Kostenmodul The cost module 208 208 kann dann den Kostenwert für jeden der möglichen Sätze von Sollwerten Te_c, Rat_c basierend auf den vorausgesagten tatsächlichen Parametern Ta_a, FR_a bestimmen (was Ta_a k , Ta_a k+1 , Ta_a k+2 , FR_a k , FR_a k+1 und FR_a k+2 , abhängig von der verwendeten besonderen Kostengleichung (5), (6) beinhalten kann). can then the cost value for each of the possible sets of setpoints Te_c, Rat_c determine, based on the predicted actual parameters Ta_a, FR_a (which Ta_a k, Ta_a k + 1, Ta_a k + 2, FR_a k, FR_a k + 1 and FR_a k + may include 2, depends on the particular cost equation (5), (6)). Das Auswahlmodul The selection module 210 210 kann dann einen der möglichen Sätze der Sollwerte Te_c, Rat_c auf Grundlage der Kosten der möglichen Sätze jeweils auswählen. can then select one of the possible sets of setpoints Te_c, Rat_c based on the cost of the possible sentences each. Das Auswahlmodul The selection module 210 210 kann beispielsweise den möglichen Satz von Sollwerten Te_c, Rat_c mit den geringsten Kosten auswählen, während es gleichzeitig die Systembeschränkungen for example, can select the possible set of setpoints Te_c, Rat_c with the lowest cost, while simultaneously the system restrictions 105 105 , . 107 107 erfüllt (z. B. Te min < Te_c k < Te max ; Te min < Te_c k+1 < Te max ; Rat min < Rat_c k < Rat max ; Rat min < Rat_c k+1 < Rat max ; ΔTe_c k < ΔTe_c max ; ΔTe_c k+1 < ΔTe_c max ; ΔRat_c k < ΔRat_c max ; ΔRat_c k+1 < ΔRat_c max ). Te min <Te_c k + 1 <Te max; Te min <Te_c k <Te max met (eg. Council min <Rat_c k <Council max; Council min <Rat_c k + 1 <Council max; ΔTe_c k <ΔTe_c max; ΔTe_c k + 1 <ΔTe_c max; ΔRat_c k <ΔRat_c max; ΔRat_c k + 1 <ΔRat_c max).
  • In einigen Formen kann das Erfüllen der Beschränkungen In some forms, the fulfillment of the restrictions 105 105 , . 107 107 bei der Kostenbestimmung in Betracht gezogen werden. be considered when determining costs into consideration. Das Kostenmodul The cost module 208 208 kann beispielsweise die Kostenwerte weiterhin ausgehend von den Beschränkungen For example, the cost values ​​may continue from the restrictions 105 105 , . 107 107 bestimmen und das Auswahlmodul determined and the selection module 210 210 kann den möglichen Satz von Sollwerten Te_c, Rat_c auswählen, der am besten die Achsdrehmomentanforderung Ta unter Minimierung der Kraftstoffverbrauchsrate FR erreicht, die bestimmt wurde zum Erfüllen der Beschränkungen can select the possible set of setpoints Te_c, Rat_c that best reaches the axle torque Ta while minimizing fuel consumption rate FR that has been determined to meet the restrictions 105 105 , . 107 107 . ,
  • Bei stationärem Betrieb können die Sollwerte Te_c, Rat_c an oder nahe der Referenz oder den angeforderten Werten Te_r, Rat_r jeweils liegen. In stationary operation, the target values ​​Te_c, Rat_c can at or near the reference or the requested values ​​Te_r, Rat_r each lie. Im instationären Betrieb kann das MPC-Modul In transient operation, the MPC module 202 202 jedoch die Sollwerte Te_c, Rat_c im Abstand zu den Referenzwerten Te_c, Rat_c anpassen zum bestmöglichen Erzielen der Drehmomentanforderung Ta_r während gleichzeitiger Minimierung der Kraftstoffverbrauchsrate FR und Erfüllung der Beschränkungen However, the target values ​​Te_c, Rat_c at a distance from the reference values ​​Te_c, Rat_c adapt to best achieve the torque demand Ta_r while simultaneously minimizing the fuel consumption rate FR and compliance with the restrictions 105 105 , . 107 107 . ,
  • Im Betrieb kann das MPC-Modul In operation, the MPC module 202 202 die Kostenwerte für die möglichen Sätze von geregelten und vorausgesagten Werten (u, y) bestimmen. determining the cost values ​​for the possible sets of controlled and predicted values ​​(u, y). Das MPC-Modul The MPC module 202 202 kann dann einen der möglichen Sätze mit den geringsten Kosten auswählen. can then select one of the possible rates with the lowest cost. Das MPC-Modul The MPC module 202 202 kann als nächstes bestimmen, ob der ausgewählte mögliche Satz die Beschränkungen may determine next, whether the possible selected set restrictions 105 105 , . 107 107 erfüllt. Fulfills. Wenn ja, kann der mögliche Satz verwendet werden. If so, the possible sentence can be used. Wenn nicht, bestimmt das MPC-Modul If not, determines the MPC module 202 202 basierend auf dem ausgewählten möglichen Satz einen möglichen Satz, der die Beschränkungen based one possible set on the selected possible set of constraints, 105 105 , . 107 107 erfüllt und der die geringsten Kosten aufweist. met and having the lowest cost. Das MPC-Modul The MPC module 202 202 kann den möglichen Satz, der die Beschränkungen can the possible set of constraints, 105 105 , . 107 107 erfüllt und die geringsten Kosten aufweist, verwenden. met and has the lowest cost to use.
  • Unter Bezugnahme auf With reference to 6 6 wird ein Flussdiagramm mit einem exemplarischen Verfahren zum Steuern des Antriebssystems is a flow chart showing an exemplary method for controlling the drive system 10 10 des Kraftfahrzeugs the motor vehicle 9 9 dargestellt und im Allgemeinen mit shown and generally having 300 300 bezeichnet. designated. Das Verfahren the procedure 300 300 beinhaltet einen Schritt includes a step 302 302 des Erzeugens einer Anzahl an vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmomenten (mindestens ersten und zweiten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmomenten) und eine Anzahl an vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsraten (mindestens ersten und zweiten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsraten) basierend auf einer Anzahl an Sätzen (mindestens zwei) von möglichen Sollwerten. generating a number of predicted actual Achsdrehmomenten (at least first and second predicted actual Achsdrehmomenten) and a number of predicted actual fuel consumption rates (at least first and second predicted actual fuel consumption rate) based on a number of sets (at least two) of possible setpoint values. Der erste Satz von möglichen Sollwerten beinhaltet beispielsweise ein erstes angewiesenes Motorausgangsdrehmoment und ein erstes angewiesenes Übersetzungsverhältnis, der zweite Satz von möglichen Sollwerten beinhaltet ein zweites angewiesenes Motorausgangsdrehmoment und ein zweites angewiesenes Übersetzungsverhältnis und so weiter wie gewünscht. The first set of possible target values ​​includes for example a first angewiesenes engine output torque and a first angewiesenes gear ratio, the second set of possible target values ​​includes a second angewiesenes engine output torque and a second angewiesenes gear ratio and so on as desired. Der Schritt The step 302 302 kann beispielsweise durch das Vorhersagemodul for example, by the prediction module 204 204 , dargestellt in , Shown in 5 5 durchgeführt werden. be performed.
  • Das Verfahren the procedure 300 300 beinhaltet dann einen Schritt then includes a step 304 304 des Bestimmens von Kosten für jeden Satz von möglichen Sollwerten. of determining costs for each set of possible target values. Jede der Kosten wird bestimmt basierend auf mindestens ersten und zweiten vorherbestimmten Gewichtungswerten, dem vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoment für den bestimmten Satz, der vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate für den bestimmten Satz, dem angeforderten Achsdrehmoment, dem angeforderten Motorausgangsmoment, dem angeforderten Übersetzungsverhältnis und der angeforderten Kraftstoffverbrauchsrate. Each of the costs determined based on at least first and second predetermined weight values, the predicted actual axle torque for the particular set, the predicted actual fuel consumption rate for the particular set, the requested axle torque, the requested engine output torque, the requested transmission ratio and the requested fuel consumption rate. Der Schritt The step 304 304 kann durch das Kostenmodul can be prepared by the cost module 208 208 ausgeführt werden. be executed.
  • Das Verfahren the procedure 300 300 kann auch einen Schritt may also comprise a step 306 306 des Auswählens eines Satzes von möglichen Sollwerten auf der Basis der niedrigsten der bestimmten Kosten. of selecting a set of possible target values ​​on the basis of the lowest of the determined costs. Sobald der Satz von möglichen Sollwerten basierend auf den geringsten Kosten identifiziert ist, beinhaltet das Verfahren Once the sentence is identified of possible target values ​​based on the lowest cost, the method includes 300 300 einen Schritt one step 308 308 des Einstellens von gewünschten Sollwerten basierend auf den möglichen Sollwerten des ausgewählten Satzes. of setting of desired set values ​​based on the possible nominal values ​​of the selected set. In einigen Variationen ist der mögliche Satz von Sollwerten ein Satz von Beschränkungen In some variations of the possible set of setpoints is a set of restrictions 105 105 , . 107 107 wie vorstehend beschrieben. as described above. Schließlich kann das Verfahren Finally, the method can 300 300 einen Schritt one step 310 310 des Steuerns eines Fahrzeugparameters wie Beschleunigung basierend auf mindestens einem der gewünschten Sollwerte beinhalten. of controlling a vehicle parameter such as acceleration includes based on at least one of the desired setpoints.
  • Das Verfahren the procedure 300 300 kann die Schritte may comprise the steps 302 302 , . 304 304 , . 306 306 , . 308 308 , . 310 310 in einer beliebigen vorstehend beschriebenen Weise durchführen, wie durch Anwenden einer der Gleichungen (1)–(12). perform in any manner described above, such as by applying the equations (1) - (12). Weiterhin kann das Verfahren Furthermore, the method can 300 300 das Bestimmen des angeforderten Achsdrehmoments, des angeforderten Motorausgangsdrehmoments, der angeforderten Kraftstoffverbrauchsrate und des angeforderten Übersetzungsverhältnisses durch, wie vorstehend erläutert, Bestimmen der Gaspedalposition PP, der Motordrehzahl RPM, der Fahrzeuggeschwindigkeit V, des endgültigen Antriebsverhältnisses FD und des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses AF und Anwenden der vorstehenden Gleichungen (1)–(4), falls gewünscht, beinhalten. , Determining the required axle torque, the requested engine output torque, the requested fuel consumption rate and the requested ratio by as described above, determining the accelerator pedal position PP, the engine speed RPM, vehicle speed V, the final drive ratio FD, and the air-fuel ratio AF and applying the above equations (1) - (4), if desired, include.
  • Die Begriffe Steuereinheit, Steuermodul, Modul, Steuerung, Steuergerät, Prozessor und Ähnliches beziehen sich auf eine oder mehrere Kombinationen anwendungsspezifischer integrierter Schaltkreise (ASIC), elektronische(r) Schaltkreis(e), Zentraleinheit(en), z. The terms control unit control module, module, control, control unit, processor and the like refer to one or more combinations of application specific integrated circuits (ASIC), electronic (r) circuit (s), CPU (s), for example. B. Mikroprozessor(en) und deren zugeordneten nicht-transitorische Speicherkomponenten in Form von Arbeitsspeicher- und Datenspeichergeräten (Lesespeicher, programmierbarer Lesespeicher, Direktzugriffsspeicher, Festplattenspeicher usw.). B. microprocessor (s) and their associated non-transitory storage components in the form of memory and data storage devices (read-only memory, programmable read only memory, random access memory, hard drive memory, etc.). Die nicht transitorische Speicherkomponente ist in der Lage, maschinenlesbare Anweisungen in der Form eines oder mehrerer Software- oder Firmware-Programme oder -Routinen, kombinatorischen Logikschaltung(en), Antriebs-/Abtriebsschaltung(en) und -Vorrichtungen, Signalaufbereitungs- und Pufferschaltungen und anderen Komponenten zu speichern, auf die durch den einen oder mehrere Prozessoren zugegriffen werden kann, um eine beschriebene Funktionalität bereitzustellen. The non-transitory storage component is capable of machine-readable instructions in the form of one or more software or firmware programs or routines, combinational logic circuit (s), input / output circuit (s) and devices, signal conditioning and buffer circuits and other to store components that can be accessed by the one or more processors on which to provide the functionality described.
  • Antriebs-/Abtriebsschaltung(en) und Vorrichtungen beinhalten Analog-/Digitalwandler-verwandte Geräte, die Sensoreingaben mit einer vorgegebenen Abruffrequenz oder als Reaktion auf ein Auslöseereignis überwachen. Input / output circuit (s) and devices include analog / digital converter-related equipment, monitor the sensor inputs with a predetermined polling frequency, or in response to a triggering event. Software, Firmware, Programme, Befehle, Steuerroutinen, Code, Algorithmen und ähnliche Begriffe beziehen sich auf sämtliche von einer Steuereinheit ausführbaren Befehlssätze, wie z. Software, firmware, programs, commands, control routines, code, algorithms and similar terms refer to all executable by a control unit instruction sets such. B. Kalibrierungen und Nachschlagetabellen. B. calibrations and lookup tables. Jede Steuereinheit führt für Steuerroutine(n) aus, um die gewünschten Funktionen, darunter auch die Überwachung der Eingaben von Sensorgeräten und anderen vernetzten Steuereinheiten, bereitzustellen, und führt zudem Steuer- und Diagnoseroutinen aus, um die Betätigung von Stellgliedern zu steuern. Each control unit for control routine (n) to provide the desired functions, including monitoring inputs from sensor devices and other networked control units, and also performs control and diagnostic routines to control the operation of actuators. Die Routinen können in regelmäßigen Intervallen, wie z. The routines can at regular intervals such. B. während des laufenden Betriebs alle 100 Mikrosekunden, ausgeführt werden. B. are executed on the fly every 100 microseconds. Alternativ dazu können Routinen in Reaktion auf ein Auslöseereignis ausgeführt werden. Alternatively, routines may be executed in response to a triggering event.
  • Die Kommunikation zwischen den Steuerungen und Kommunikation zwischen Steuerungen, Stellgliedern und/oder Sensoren kann über eine direkte Kabelverbindung, eine vernetzte Kommunikationsbus-Verbindung, eine drahtlose Verbindung oder jede andere geeignete Kommunikationsverbindung bewerkstelligt werden. The communication between the controllers and communication between controllers, actuators and / or sensors may be accomplished via a direct cable connection, a networked communication link, a wireless link, or any other suitable communication link. Kommunikationsinhalte beinhalten das Austauschen von Datensignalen auf jede beliebige geeignete Art und Weise, einschließlich z. Communication contents include the exchange of data signals in any suitable manner, including, for. B. elektrischer Signale über ein leitfähiges Medium, elektromagnetischer Signale über die Luft, optischer Signale über Lichtwellenleiter und dergleichen. As electrical signals through a conductive medium, electromagnetic signals through the air, optical signals via optical fibers and the like.
  • Datensignale können unter anderem Signale umfassen, die Eingaben von Sensoren repräsentieren, Signale, die Stellgliedbefehle und Kommunikationssignale zwischen Steuerungen repräsentieren. Data signals can include, among other signals, the inputs from sensors representing signals representing actuator commands and communication signals between the controllers. Der Begriff „Modell” bezeichnet einen prozessorbasierten oder einen mittels des Prozessors ausführbaren Code und der zugehörigen Kalibrierung, die die physische Existenz einer Vorrichtung oder eines physischen Prozesses simuliert. The term "model" refers to a processor-based or executable by the processor code and the associated calibration, which simulates the physical existence of an apparatus or physical process. Wie hier verwendet, beschreibt der Begriff „dynamisch” Schritte oder Prozesse, die in Echtzeit ausgeführt werden und durch das Überwachen oder sonstige Ermitteln von Parameterzuständen und dem regelmäßigen oder periodischen Aktualisieren von Parameterzuständen beim Ausführen einer Routine oder zwischen Iterationen beim Ausführen der Routine gekennzeichnet sind. As used herein, the term "dynamic" steps or processes which are executed in real time and are characterized by monitoring or otherwise determining parameter conditions, and the regular or periodic updating of parameter states when executing a routine or between iterations when executing the routine.
  • Das Steuersystem The control system 100 100 kann konfiguriert sein zum Ausführen jeden Schrittes des Verfahrens may be configured to execute every step of the method 300 300 . , Somit kann die gesamte Beschreibung bezogen auf Thus, the entire description can based on 1 1 bis to 6 6 durch das Steuersystem by the control system 100 100 auf das in to in 6 6 gezeigte Verfahren method shown 300 300 angewendet werden. be applied. Weiterhin kann das Steuersystem Furthermore, the control system 100 100 eine Steuerung beinhalten oder eine sein, die Anzahl an Steuerlogiken beinhaltet, die konfiguriert sind zum Ausführen der Schritte aus Verfahren a controller include or be one which includes number of control logics, that are configured for performing the steps of method 300 300 . ,
  • Die Steuerung(en) des Steuerungssystems The controller (s) of the control system 100 100 kann/können ein computerlesbares Medium (auch als prozessorlesbares Medium bezeichnet) einschließlich aller nicht transitorischen (z. B. konkreten) Medien, die an der Bereitstellung von Daten (z. B. Anweisungen) beteiligt sind, die von einem Computer gelesen werden könnten (z. B. durch den Prozessor eines Computers), beinhalten. can / can (also known as processor-readable medium) including any non-transitory (eg. as concrete) media that are involved in the provision of data (eg. as instructions) that can be read by a computer, a computer readable medium ( eg. contain by the processor of a computer). Ein derartiges Medium kann in einem beliebigen Format vorliegen, einschließlich, aber nicht beschränkt auf nicht-flüchtige Medien und flüchtige Medien. Such a medium can be in any format, including but not limited to non-volatile media and volatile media. nicht-flüchtige Medien können beispielsweise optische oder magnetische Disketten und andere persistente Speicher sein. non-volatile media may be, for example, optical or magnetic disks and other persistent memory. Flüchtige Medien können zum Beispiel dynamische Direktzugriffsspeicher (DRAM) beinhalten, die einen Hauptspeicher darstellen können. Volatile media may include, for example, dynamic random access memory (DRAM), which may constitute a main memory. Derartige Anweisungen können von einem oder mehreren Übertragungsmedien, einschließlich Koaxialkabel, Kupferdraht und Faseroptik übertragen werden, einschließlich der Drähte, die einen mit dem Prozessor gekoppelten Systembus beinhalten. Such instructions may be transmitted from one or more transmission media including coaxial cables, copper wire and fiber optics, including the wires that comprise a system bus coupled to the processor. Einige Formen von einem computerlesbaren Medium beinhalten beispielsweise eine Floppy Disk, eine flexible Platte, Festplatte, Magnetband, ein anderes magnetisches Medium, eine CD-ROM, DVD, ein anderes optisches Medium, Lochkarten, Lochstreifen, ein anderes physisches Medium mit Lochmustern, einen RAM, einen PROM, einen EPROM, einen FLASH-EEPROM, einen anderen Speicherchip oder eine Speicherkassette oder ein anderes Medium, von dem ein Computer lesen kann. Some forms of computer-readable media include, for example, a floppy disk, a flexible disk, hard disk, magnetic tape, other magnetic medium, a CD-ROM, DVD, any other optical medium, punch cards, paper tape, any other physical medium with patterns of holes, a RAM , a PROM, EPROM, EEPROM FLASH, another memory chip or a memory cartridge or any other medium from which a computer can read.
  • Nachschlagetabellen, Datenbanken, Datendepots oder andere hier beschriebene Datenspeicher können verschiedene Arten von Mechanismen zur Speicherung, zum Zugriff und zum Abrufen verschiedener Arten von Daten beinhalten, einschließlich einer hierarchischen Datenbank, eines Satzes von Dateien in einem Dateisystem, einer Anwendungsdatenbank in einem proprietären Format, eines relationalen Datenbankverwaltungssystems (RDBMS) usw. Jeder dieser Datenspeicher kann in einem Computergerät beinhaltet sein, das ein Computerbetriebssystem, wie beispielsweise eines der vorstehend aufgeführten, einsetzt und auf das über ein Netzwerk in einer oder mehreren der Vielzahl von Arten zugegriffen werden kann. Look-up tables, databases, repositories or other data stores described herein, various kinds of mechanisms for storing, including how to access and retrieve different types of data, including a hierarchical database, a set of files in a file system, an application database in a proprietary format, a relational database management system (RDBMS), etc. Each of these data memory may be included in a computing device that a computer operating system, such as one of the above-listed uses and that can be accessed over a network in one or more of the plurality of ways. Ein Dateisystem kann durch ein Computerbetriebssystem zugänglich sein und Dateien beinhalten, die in verschiedenen Formaten gespeichert sind. A file system can be accessed by a computer operating system and include files stored in various formats. Ein RDBMS kann die Structured Query Language (SQL) zusätzlich zu einer Sprache zum Erstellen, Speichern, Bearbeiten und Ausführen gespeicherter Prozeduren wie beispielsweise die vorstehend aufgeführte PL/SQL-Sprache einsetzen. An RDBMS, the Structured Query Language (SQL) in addition to use of a language to create, store, edit, and execute stored procedures such as listed above PL / SQL language.
  • Die ausführliche Beschreibung sowie die Zeichnungen oder Figuren unterstützen und beschreiben viele Aspekte der vorliegenden Offenbarung. The detailed description and the drawings or figures support and describe many aspects of the present disclosure. Während bestimmte Aspekte im Detail beschrieben wurden, existieren verschiedene alternative Aspekte in den beigefügten Ansprüchen. While specific aspects have been described in detail, there are various alternative aspects in the appended claims.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Steuern eines Antriebssystems eines Kraftfahrzeugs, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: Erzeugen eines ersten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoments und einer ersten vorhergesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate basierend auf einem ersten Satz von möglichen Sollwerten, wobei der erste Satz von möglichen Sollwerten ein erstes angewiesenes Motorausgangsdrehmoment und ein erstes angewiesenes Übersetzungsverhältnis beinhaltet; A method for controlling a drive system of a motor vehicle, said method comprising: generating a first predicted actual axle torque and a first predicted actual fuel consumption rate based on a first set of possible target values, wherein the first set of possible target values, a first angewiesenes engine output torque and a first angewiesenes ratio includes; Erzeugen eines zweiten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoments und einer zweiten vorhergesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate basierend auf einem zweiten Satz von möglichen Sollwerten, wobei der zweite Satz von möglichen Sollwerten mit einem zweiten angewiesenen Motorausgangsdrehmoment ein zweites angewiesenes Übersetzungsverhältnis beinhaltet; Generating a second predicted actual axle torque and a second predicted actual fuel consumption rate on a second set of possible target values, wherein the second set of possible target values ​​based includes a second commanded engine output torque a second angewiesenes ratio; Bestimmen von ersten Kosten für den ersten Satz von möglichen Sollwerten basierend auf einem ersten vorgegebenen Gewichtungswert, einem zweiten vorgegebenen Gewichtungswert, dem ersten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoment, der ersten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate, einem angeforderten Achsdrehmoment, einem angeforderten Motorausgangsdrehmoment, einem angeforderten Übersetzungsverhältnis und einer angeforderten Kraftstoffverbrauchsrate; Determining first cost for the first set of possible target values ​​based on a first predetermined weighting value a second predetermined weight value, the first predicted actual axle torque, the first predicted actual fuel consumption rate, a required axle torque, a requested engine output torque, a requested transmission ratio and a requested fuel consumption rate ; Bestimmen von zweiten Kosten für den zweiten Satz von möglichen Sollwerten basierend auf dem ersten vorgegebenen Gewichtungswert, dem zweiten vorgegebenen Gewichtungswert, dem zweiten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoment, der zweiten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate, dem angeforderten Achsdrehmoment, dem angeforderten Motorausgangsdrehmoment, dem angeforderten Übersetzungsverhältnis und der angeforderten Kraftstoffverbrauchsrate; Determining second cost for the second set of possible target values ​​based on the first predetermined weight value, the second predetermined weight value, the second predicted actual axle torque, the second predicted actual fuel consumption rate, the requested axle torque, the requested engine output torque, the requested transmission ratio and the requested fuel consumption rate ; Auswählen eines der ersten und zweiten Sätze von möglichen Sollwerten basierend auf den niedrigeren der ersten und zweiten Kosten; Selecting one of the first and second sets of possible target values ​​based on the lower of the first and second costs; Einstellen von gewünschten Sollwerten basierend auf den möglichen Sollwerten des ausgewählten einen der ersten und zweiten Sätze; Setting the desired target values ​​based on the possible nominal values ​​of the selected one of the first and second sets; und Steuern eines Fahrzeugparameters auf der Basis mindestens eines der gewünschten Sollwerte. and controlling a vehicle parameter based on at least one of the desired setpoints.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend das Bestimmen der ersten und zweiten Kosten mit der folgenden Kostengleichung: The method of claim 1, further comprising determining the first and second costs associated with the costs following equation:
    Figure DE102017113156A1_0010
    worin: Te_a = vorausgesagtes tatsächliches Motorausgangsdrehmoment; wherein: Te_a = predicted actual engine output torque; FR_a = vorausgesagte tatsächliche Kraftstoffverbrauchsrate; FR_a = predicted actual fuel consumption rate; Rat_a = vorausgesagtes tatsächliches Übersetzungsverhältnis; Rat_a = predicted actual transmission ratio; Ta_a = vorausgesagtes tatsächliches Achsdrehmoment; Ta_a = predicted actual axle torque; Te_r = angefordertes Motorausgangsdrehmoment; Te_r = requested engine output torque; FR_r = angeforderte Kraftstoffverbrauchsrate; FR_r = requested fuel consumption rate; Rat_r = angefordertes Übersetzungsverhältnis; Rat_r = requested gear ratio; Ta_r = angefordertes Achsdrehmoment; Ta_r = requested axle torque; Te_c = angewiesenes Motorausgangsdrehmoment; Te_c angewiesenes = motor output torque; Rat_c = angewiesenes Übersetzungsverhältnis; Rat_c = angewiesenes ratio; Q y = der erste vorgegebene Gewichtungswert; Q y = the first predetermined weighting value; Q u = der zweite vorgegebene Gewichtungswert; Q u = the second predetermined weighting value; Q Δu = ein dritter vorgegebener Gewichtungswert; Q = .DELTA.u a third predetermined weighting value; i = Index-Wert; i = index value; k = Voraussageschritt; k = predicting step; und T = transponierter Vektor ist. and T = transposed vector.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend Anwenden der Kostengleichung iterativ zum Erreichen der geringsten Kosten für eine Vielzahl von Sätzen von möglichen Sollwerten, wobei die mehreren Sätze von möglichen Sollwerten die ersten und zweiten Sätze von möglichen Sollwerten beinhalten, wobei das Verfahren ferner Auswählen des Satzes möglicher Sollwerte der Vielzahl von Sollwerten mit den geringsten Kosten beinhaltet, worin der Satz von möglichen Sollwerten mit den geringsten Kosten definiert ist als einer der ersten und zweiten Sätze von möglichen Sollwerten. The method of claim 2, further comprising applying the cost equation iteratively possible to achieve the lowest cost for a plurality of sets of possible target values, wherein the plurality of sets of possible target values ​​include the first and second sets of possible target values, the method further comprising selecting the set target values ​​of the plurality of set values ​​with the lowest cost includes, wherein the set of possible target values ​​is defined with the least cost one of the first and second sets of possible nominal values.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, ferner umfassend: Bestimmen einer Gaspedalposition (PP); The method of claim 2 or claim 3, further comprising: determining an accelerator pedal position (PP); Bestimmen einer Motordrehzahl (RPM); Determining an engine speed (RPM); das Bestimmen einer Fahrzeuggeschwindigkeit (V); determining a vehicle speed (V); Bestimmen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (AF); Determining an air-fuel ratio (AF); Bestimmen des angeforderten Achsdrehmoments (Ta_r) basierend auf der Gaspedalposition (PP) und der Fahrzeuggeschwindigkeit (V); Determining the requested axle torque (Ta_r) based on the accelerator pedal position (PP) and the vehicle speed (V); Bestimmen der angeforderten Kraftstoffverbrauchsrate (FR_r) basierend auf dem angeforderten Achsdrehmoment (Ta_r), der Fahrzeuggeschwindigkeit (V), der Motordrehzahl (RPM) und des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (AF); Determining the requested fuel consumption rate (FR_r) based on the requested axle torque (Ta_r), vehicle speed (V), the engine speed (RPM) and the air-fuel ratio (AF); Bestimmen des angeforderten Übersetzungsverhältnisses (Rat_r) basierend auf dem angeforderten Achsdrehmoment (Ta_r) und der Fahrzeuggeschwindigkeit (V); Determine the requested transmission ratio (Rat_r) based on the requested axle torque (Ta_r) and the vehicle speed (V); und Bestimmen des angeforderten Motorausgangsdrehmoments (Te_r) basierend auf dem angeforderten Achsdrehmoment (Ta_r), dem angeforderten Übersetzungsverhältnis (Rat_r) und einem Endantriebverhältnis (FD), wobei das Verfahren weiterhin das Bestimmen der ersten und zweiten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmomente und der ersten und zweiten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsraten mit folgendem Gleichungssystem beinhaltet: and determining the requested engine output torque (Te_r) based on the requested axle torque (Ta_r), the requested transmission ratio (Rat_r) and a Endantriebverhältnis (FD), wherein the method further actual determining the first and second predicted actual axis torques and the first and second predicted fuel consumption rate with the following equation system includes:
    Figure DE102017113156A1_0011
    worin x k+1 = Zustandsvariable an einem Voraussageschritt k + 1; wherein x k + 1 = state variable at a predicting step k + 1; x k = Zustandsvariable an einem Voraussageschritt k; x k = a state variable k at a predicting step; A = eine erste Zustandsmatrix; A = a first state matrix; B = eine zweite Zustandsmatrix; B = a second state matrix; Te_c k = angewiesenes Motorausgangsdrehmoment an Voraussageschritt k; Te_c k = angewiesenes engine output torque predicting step k; Rat_c k = angewiesenes Übersetzungsverhältnis an Voraussageschritt k; Rat_c k = angewiesenes ratio of predicting step k; K KF = eine Kalman-Filter-Verstärkung; K KF = Kalman filter gain; Te_a k = vorausgesagtes tatsächliches Motorausgangsmoment an Voraussageschritt k; Te_a k = predicted actual engine output torque on predicting step k; FR_a k = vorausgesagte tatsächliche Kraftstoffverbrauchsrate an Voraussageschritt k; FR_a k = predicted actual fuel consumption rate in predicting step k; Rat_a k = vorausgesagtes tatsächliches Übersetzungsverhältnis an Voraussageschritt k; Rat_a k = predicted actual transmission ratio in predicting step k; Ta_a k = vorausgesagtes tatsächliches Achsdrehmoment an Voraussageschritt k; Ta_a k = predicted actual axle torque at predicting step k; Te_m k = gemessenes Motorausgangsdrehmoment an Voraussageschritt k; Te_m k = measured engine output torque predicting step k; FR_m k = gemessene Kraftstoffverbrauchsrate an Voraussageschritt k; FR_m k = Measured fuel consumption rate in predicting step k; Rat_m k = gemessenes Übersetzungsverhältnis bei Voraussageschritt k; Rat_m k = measured ratio at predicting step k; Ta_m k = gemessenes Achsdrehmoment an Voraussageschritt k; Ta_m k = measured axle torque at predicting step k; Ta_a k+1 = vorausgesagtes tatsächliches Achsdrehmoment an Voraussageschritt k + 1; Ta_a k + 1 = predicted actual axle torque at predicting step k + 1; FR_a k+1 = vorausgesagte tatsächliche Kraftstoffverbrauchsrate an Voraussageschritt k + 1; FR_a k + 1 = predicted actual fuel consumption rate in predicting step k + 1; und C = eine Dritter-Zustand-Matrix ist, worin Ta_a k+1 und FR_a k+1 gleich dem ersten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoment und der ersten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate ist, wenn diese erzeugt wurden basierend auf dem ersten Satz von Sollwerten für Te_c k und Rat_c k und Ta_a k+1 und FR_a k+1 jeweils gleich dem zweiten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoment und der zweiten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate sind, wenn diese erzeugt wurden basierend auf dem zweiten Satz von möglichen Sollwerten für Te_c k und Rat_c k . and C = a third state matrix, wherein Ta_a k + 1 and FR_a k + 1 is equal to the first predicted actual axle torque and the first predicted actual fuel consumption rate, if these have been generated based on the first set of target values for Te_c k and Rat_c k and Ta_a k + 1 and FR_a k + 1 are respectively equal to the second predicted actual axle torque and the second predicted actual fuel consumption rate, if these have been generated based on the second set of possible target values for Te_c k and Rat_c k.
  5. Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 4, ferner umfassend das Bestimmen der ersten und zweiten Kosten mit der folgenden Kostengleichung: The method of claim 1 or claim 4, further comprising determining the first and second costs associated with the costs following equation: Cost = λ a ·(Ta_a k – Ta_r) 2 + λ a ·(Ta_a k+1 – Ta_r) 2 + λ a ·(Ta_a k+2 – Ta_r) 2 + λ f ·(FR_a k – FR_r) 2 + λ f ·(FR_a k+1 – FR_r) 2 + λ f ·(FR_a k+2 – FR_r) 2 + λ e ·(Te_c k – Te_r) 2 + λ e ·(Te_c k+1 – Te_r) 2 + λ r ·(Rat_c k – Rat_r) 2 + λ r ·(Rat_c k+1 – Rat_r) 2 + λ Δr ·(ΔRat_c k ) 2 + λ Δr ·(ΔRat_c k+1 ) 2 + λ Δe ·(ΔTe_c k ) 2 + λ Δe ·(ΔTe_c k+1 ) 2 Cost = λ a · (Ta_a k - Ta_r) 2 + λ a · (Ta_a k + 1 - Ta_r) 2 + λ a · (Ta_a k + 2 - Ta_r) 2 + λ f * (FR_a k - FR_r) 2 + λ f · (FR_a k + 1 - FR_r) 2 + λ f * (FR_a k + 2 - FR_r) 2 + λ s · (Te_c k - Te_r) 2 + λ s · (Te_c k + 1 - Te_r) 2 + λ r · (Rat_c k - Rat_r) 2 + λ r · (Rat_c k + 1 - Rat_r) 2 + λ .DELTA.R * (ΔRat_c k) 2 + λ .DELTA.R * (ΔRat_c k + 1) 2 + λ .DELTA.e · (ΔTe_c k ) 2 + λ · .DELTA.e (ΔTe_c k + 1) 2 worin λ a = der erste vorgegebene Gewichtungswert; wherein λ a = the first predetermined weighting value; Ta_a k = vorausgesagtes tatsächliches Achsdrehmoment an Voraussageschritt k; Ta_a k = predicted actual axle torque at predicting step k; Ta_r = angefordertes Achsdrehmoment; Ta_r = requested axle torque; Ta_a k+1 = vorausgesagtes tatsächliches Achsdrehmoment an Voraussageschritt k + 1; Ta_a k + 1 = predicted actual axle torque at predicting step k + 1; Ta_a k+2 = vorausgesagtes tatsächliches Achsdrehmoment an Voraussageschritt k + 2; Ta_a k + 2 = predicted actual axle torque at predicting step k + 2; λ f = der zweite vorgegebene Gewichtungswert; λ f = the second predetermined weighting value; FR_a k = vorausgesagte tatsächliche Kraftstoffverbrauchsrate an Voraussageschritt k; FR_a k = predicted actual fuel consumption rate in predicting step k; FR_r = angeforderte Kraftstoffverbrauchsrate; FR_r = requested fuel consumption rate; FR_a k+1 = vorausgesagte tatsächliche Kraftstoffverbrauchsrate an Voraussageschritt k + 1; FR_a k + 1 = predicted actual fuel consumption rate in predicting step k + 1; FR_a k+2 = vorausgesagte tatsächliche Kraftstoffverbrauchsrate an Voraussageschritt k + 2; FR_a k + 2 = predicted actual fuel consumption rate in predicting step k + 2; λ e = ein dritter vorgegebener Gewichtungswert; λ = e a third predetermined weighting value; Te_c k = angewiesenes Motorausgangsdrehmoment an Voraussageschritt k; Te_c k = angewiesenes engine output torque predicting step k; Te_r = angefordertes Motorausgangsdrehmoment; Te_r = requested engine output torque; Te_c k+1 = angewiesenes Motorausgangsdrehmoment an Voraussageschritt k + 1; Te_c k + 1 = angewiesenes engine output torque predicting step k + 1; λ r = ein vierter vorgegebener Gewichtungswert; λ r = a fourth predetermined weighting value; Rat_c k = angewiesenes Übersetzungsverhältnis an Voraussageschritt k; Rat_c k = angewiesenes ratio of predicting step k; Rat_r = angefordertes Übersetzungsverhältnis; Rat_r = requested gear ratio; Rat_c k+1 = angewiesenes Übersetzungsverhältnis an Voraussageschritt k + 1; Rat_c k + 1 = angewiesenes ratio of predicting step k + 1; λ Δr = ein fünfter vorgegebener Gewichtungswert; λ = .DELTA.R a fifth predetermined weighting value; ΔRat_c k = angewiesene Übersetzungsverhältnisänderung an Voraussageschritt k; ΔRat_c k = commanded gear ratio change to predicting step k; ΔRat_c k+1 = angewiesene Übersetzungsverhältnisänderung an Voraussageschritt k + 1; ΔRat_c k + 1 = commanded gear ratio change to predicting step k + 1; λ Δe = ein sechster vorgegebener Gewichtungswert; λ = .DELTA.e a sixth predetermined weighting value; ΔTe_c k = Änderung des angewiesenen Achsdrehmoments an Voraussageschritt k; ΔTe_c k = change in the commanded axle torque at predicting step k; und ΔTe_c k+1 = Änderung des angewiesenen Achsdrehmoments an Voraussageschritt k + 1 ist, worin Ta_a k+1 und FR_a k+1 jeweils gleich dem ersten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoment und der ersten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate sind, wenn basierend auf dem ersten Satz von Sollwerten für Te_c k erzeugt, und Rat_c k und Ta_a k+1 und FR_a k+1 gleich dem zweiten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoment und der zweiten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate sind, wenn basierend auf dem zweiten Satz von möglichen Sollwerten für Te_c k und Rat_c k generiert. and ΔTe_c k + 1 = change of the commanded axle torque at predicting step k + 1, wherein Ta_a + 1 and FR_a k + 1 k are each equal to the first predicted actual axle torque and the first predicted actual fuel consumption rate when based on the first set of setpoints k + 1 are the second predicted actual axle torque and the second predicted actual fuel consumption rate generated for Te_c k, and Rat_c k and Ta_a k + 1 and FR_a equal when generated based on the second set of possible target values for Te_c k and Rat_c k.
  6. Kraftfahrzeugantriebs-Steuersystem für ein Kraftfahrzeug mit einem Getriebe und einem Motor, wobei das Kraftfahrzeugantriebs-Steuersystem Folgendes umfasst: ein Vorhersagemodul zum Erzeugen eines ersten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoments und einer ersten vorhergesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate basierend auf einem ersten Satz von möglichen Sollwerten, wobei der erste Satz von möglichen Sollwerten ein erstes angewiesenes Motorausgangsdrehmoment und ein erstes angewiesenes Übersetzungsverhältnis beinhaltet, wobei das Vorhersagemodul weiterhin konfiguriert ist zum Erzeugen eines zweiten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoments und einer zweiten vorhergesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate basierend auf einem zweiten Satz von möglichen Sollwerten, wobei der zweite Satz von möglichen Sollwerten ein zweites angewiesenes Motorausgangsdrehmoment und ein zweites angewiesenes Übersetzungsverhältnis beinhaltet; Motor vehicle drive control system for a motor vehicle having a gear and a motor, wherein the motor vehicle drive control system comprising: a prediction module for generating a first predicted actual axle torque and a first predicted actual fuel consumption rate based on a first set of possible target values, wherein the first set of possible nominal values, a first angewiesenes engine output torque and a first angewiesenes ratio includes, wherein the prediction module is further configured to generate a second predicted actual axle torque and a second predicted actual fuel consumption rate based on a second set of possible target values, wherein the second set of possible target values, a second angewiesenes engine output torque and a second gear ratio includes angewiesenes; ein Steuermodul, konfiguriert zum: Bestimmen von ersten Kosten für den ersten Satz von möglichen Sollwerten basierend auf einem ersten vorgegebenen Gewichtungswert, einem zweiten vorgegebenen Gewichtungswert, dem ersten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoment, der ersten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate, einem angeforderten Achsdrehmoment, einem angeforderten Motorausgangsdrehmoment, einem angeforderten Übersetzungsverhältnis und einer angeforderten Kraftstoffverbrauchsrate; a control module configured to: determining first cost for the first set of possible target values ​​based on a first predetermined weighting value a second predetermined weight value, the first predicted actual axle torque, the first predicted actual fuel consumption rate, a required axle torque, a requested engine output torque, a requested transmission ratio and a requested fuel consumption rate; und Bestimmen von zweiten Kosten für den zweiten Satz von möglichen Sollwerten basierend auf dem ersten vorgegebenen Gewichtungswert, dem zweiten vorgegebenen Gewichtungswert, dem zweiten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoment, der zweiten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate, dem angeforderten Achsdrehmoment, dem angeforderten Motorausgangsdrehmoment, dem angeforderten Übersetzungsverhältnis und der angeforderten Kraftstoffverbrauchsrate; and determining the second cost for the second set of possible target values ​​based on the first predetermined weight value, the second predetermined weight value, the second predicted actual axle torque, the second predicted actual fuel consumption rate, the requested axle torque, the requested engine output torque, the requested transmission ratio and the requested fuel consumption rate; und ein Auswahlmodul, das ausgebildet ist zum Auswählen eines der ersten und zweiten Sätze von möglichen Sollwerten basierend auf den niedrigeren der ersten und zweiten Kosten und gewünschten Sollwerte basierend auf den möglichen Sollwerten des ausgewählten einen der ersten und zweiten Sätze. and a selection module adapted to select one of the first and second sets of possible target values ​​based on the lower of the first and second costs and required set values ​​based on the possible nominal values ​​of the selected one of the first and second sets.
  7. Kraftfahrzeugantriebs-Steuersystem nach Anspruch 6, weiterhin umfassend: ein Betätigungsmodul, das konfiguriert ist zum Steuern eines Fahrzeugparameters basierend auf mindestens einem der gewünschten Sollwerte; Motor vehicle drive control system according to claim 6, further comprising: an actuator module, which is configured for controlling a vehicle parameter based on at least one of the desired setpoints; und ein stationärer Zustandsoptimierer, konfiguriert zum: Bestimmen einer Gaspedalposition (PP); and a steady state optimizer configured to: determine an accelerator pedal position (PP); Ermitteln einer Motordrehzahl (RPM); Determining an engine speed (RPM); Bestimmen einer Fahrzeuggeschwindigkeit (V); Determining a vehicle speed (V); Bestimmen eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (AF); Determining an air-fuel ratio (AF); Bestimmen des angeforderten Achsdrehmoments (Ta_r) auf der Basis der Gaspedalposition (PP) und der Fahrzeuggeschwindigkeit (V); Determining the requested axle torque (Ta_r) based on the accelerator pedal position (PP) and the vehicle speed (V); Bestimmen der angeforderten Kraftstoffverbrauchsrate (FR_r) basierend auf dem angeforderten Achsdrehmoment (Ta_r), der Fahrzeuggeschwindigkeit (V), der Motordrehzahl (RPM) und des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses (AF); Determining the requested fuel consumption rate (FR_r) based on the requested axle torque (Ta_r), vehicle speed (V), the engine speed (RPM) and the air-fuel ratio (AF); Bestimmen des angeforderten Übersetzungsverhältnisses (Rat_r) basierend auf dem angeforderten Achsdrehmoment (Ta_r) und der Fahrzeuggeschwindigkeit (V); Determine the requested transmission ratio (Rat_r) based on the requested axle torque (Ta_r) and the vehicle speed (V); und Bestimmen des angeforderten Motorausgangsdrehmoments (Te_r) basierend auf dem angeforderten Achsdrehmoment (Ta_r), dem angeforderten Motorausgangsdrehmoment (Rat_r) und einem endgültigen Antriebsverhältnis (FD), worin das Vorhersagemodul weiterhin konfiguriert ist zum Bestimmen des ersten und zweiten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoments und der ersten und zweiten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsraten mit dem folgenden Gleichungssystem: and determining the requested engine output torque (Te_r) based on the requested axle torque (Ta_r), the requested engine output torque (Rat_r) and a final drive ratio (FD), wherein the prediction module is further configured for determining the first and second predicted actual axle torque and the first and second predicted actual fuel consumption rate using the following equation system:
    Figure DE102017113156A1_0012
    worin x k+1 = Zustandsvariable an Voraussageschritt k + 1; wherein x k + 1 = state variable at predicting step k + 1; x k = Zustandsvariable an Voraussageschritt k; x k = a state variable k to predicting step; A = eine erste Zustandsmatrix; A = a first state matrix; B = eine zweite Zustandsmatrix; B = a second state matrix; Te_c k = angewiesenes Motorausgangsdrehmoment an Voraussageschritt k; Te_c k = angewiesenes engine output torque predicting step k; Rat_c k = angewiesenes Übersetzungsverhältnis an Voraussageschritt k; Rat_c k = angewiesenes ratio of predicting step k; K KF = eine Kalman-Filter-Verstärkung; K KF = Kalman filter gain; Te_a k = vorausgesagtes tatsächliches Motorausgangsdrehmoment an Voraussageschritt k; Te_a k = predicted actual engine output torque on predicting step k; FR_a k = vorausgesagte tatsächliche Kraftstoffverbrauchsrate an Voraussageschritt k; FR_a k = predicted actual fuel consumption rate in predicting step k; Rat_a k = vorausgesagtes tatsächliches Übersetzungsverhältnis an Voraussageschritt k; Rat_a k = predicted actual transmission ratio in predicting step k; Ta_a k = vorausgesagtes tatsächliches Achsdrehmoment an Voraussageschritt k; Ta_a k = predicted actual axle torque at predicting step k; Te_m k = gemessenes Motorausgangsdrehmoment an Voraussageschritt k; Te_m k = measured engine output torque predicting step k; FR_m k = gemessene Kraftstoffverbrauchsrate an Voraussageschritt k; FR_m k = Measured fuel consumption rate in predicting step k; Rat_m k = gemessenes Übersetzungsverhältnis an Voraussageschritt k; Rat_m k = measured ratio of predicting step k; Ta_m k = gemessenes Achsdrehmoment an Voraussageschritt k; Ta_m k = measured axle torque at predicting step k; Ta_a k+1 = vorausgesagtes tatsächliches Achsdrehmoment an Voraussageschritt k + 1; Ta_a k + 1 = predicted actual axle torque at predicting step k + 1; FR_a k+1 = vorausgesagte tatsächliche Kraftstoffverbrauchsrate an Voraussageschritt k + 1; FR_a k + 1 = predicted actual fuel consumption rate in predicting step k + 1; und C = eine dritte Zustandsmatrix ist, worin Ta_a k+1 und FR_a k+1 jeweils gleich dem ersten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoment und der ersten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate sind, wenn sie basierend auf dem ersten Satz von Sollwerten für Te_c k und Rat_c erzeugt wurden, und Ta_a k+1 und FR_a k+1 jeweils gleich dem zweiten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoment und der zweiten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate sind, wenn sie basierend auf dem zweiten Satz von möglichen Sollwerten für Te_c k und Rat_c erzeugt wurden. and C = a third state matrix, wherein Ta_a k + 1 and FR_a k + 1 are respectively equal to the first predicted actual axle torque and the first predicted actual fuel consumption rate, if they have been generated based on the first set of target values for Te_c k and Rat_c, are Ta_a and k + 1 and k + 1 respectively FR_a equal to the second predicted actual axle torque and the second predicted actual fuel consumption rate, if they have been generated based on the second set of possible target values for k and Te_c Rat_c.
  8. Fahrzeugantriebs-Steuersystem nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, worin das Kostenmodul konfiguriert ist zum Bestimmen der ersten und zweiten Kosten mit der folgenden Kostengleichung: The vehicle drive control system according to claim 6 or claim 7, wherein the cost module is configured to determine the first and second costs associated with the costs following equation:
    Figure DE102017113156A1_0013
    worin Te_a = vorausgesagtes tatsächliches Motorausgangsdrehmoment; wherein Te_a = predicted actual engine output torque; FR_a = vorausgesagte tatsächliche Kraftstoffverbrauchsrate; FR_a = predicted actual fuel consumption rate; Rat_a = vorausgesagtes tatsächliches Übersetzungsverhältnis; Rat_a = predicted actual transmission ratio; Ta_a = vorausgesagtes tatsächliches Achsdrehmoment; Ta_a = predicted actual axle torque; Te_r = angefordertes Motorausgangsdrehmoment; Te_r = requested engine output torque; FR_r = angeforderte Kraftstoffverbrauchsrate; FR_r = requested fuel consumption rate; Rat_r = angefordertes Übersetzungsverhältnis; Rat_r = requested gear ratio; Ta_r = angefordertes Achsdrehmoment; Ta_r = requested axle torque; Te_c = angewiesenes Motorausgangsdrehmoment; Te_c angewiesenes = motor output torque; Rat_c = angewiesenes Übersetzungsverhältnis; Rat_c = angewiesenes ratio; Q y = der erste vorgegebene Gewichtungswert; Q y = the first predetermined weighting value; Q u = der zweite vorgegebene Gewichtungswert; Q u = the second predetermined weighting value; Q Δu = ein dritter vorgegebener Gewichtungswert; Q = .DELTA.u a third predetermined weighting value; i = Index-Wert; i = index value; k = Voraussageschritt; k = predicting step; und T = transponierter Vektor ist. and T = transposed vector.
  9. Fahrzeugantriebs-Steuersystem nach Anspruch 6 oder Anspruch 7, worin das Kostenmodul weiterhin konfiguriert ist zum Bestimmen der ersten und zweiten Kosten mit der folgenden Kostengleichung: The vehicle drive control system according to claim 6 or claim 7, wherein the cost module is further configured to determine the first and second costs associated with the costs following equation: Cost = λ a ·(Ta_a k – Ta_r) 2 + λ a ·(Ta_a k+1 – Ta_r) 2 + λ a ·(Ta_a k+2 – Ta_r) 2 + λ f ·(FR_a k – FR_r) 2 + λf·(FR_a k+1 – FR_r) 2 + λ f ·(FR_a k+2 – FR_r) 2 + λ e ·(Te_c k – Te_r) 2 + λ e ·(Te_c k+1 – Te_r) 2 + λ r ·(Rat_c k – Rat_r) 2 + λ r ·(Rat_c k+1 – Rat_r) 2 + λ Δr ·(ΔRat_c k ) 2 + λ Δr ·(ΔRat_c k+1 ) 2 + λ Δe ·(ΔTe_c k ) 2 + λ Δe ·(ΔTe_c k+1 ) 2 Cost = λ a · (Ta_a k - Ta_r) 2 + λ a · (Ta_a k + 1 - Ta_r) 2 + λ a · (Ta_a k + 2 - Ta_r) 2 + λ f * (FR_a k - FR_r) 2 + λf · (FR_a k + 1 - FR_r) 2 + λ f * (FR_a k + 2 - FR_r) 2 + λ s · (Te_c k - Te_r) 2 + λ s · (Te_c k + 1 - Te_r) 2 + λ r · (Rat_c k - Rat_r) 2 + λ r · (Rat_c k + 1 - Rat_r) 2 + λ .DELTA.R * (ΔRat_c k) 2 + λ .DELTA.R * (ΔRat_c k + 1) 2 + λ .DELTA.e · (ΔTe_c k) 2 + λ · .DELTA.e (ΔTe_c k + 1) 2 worin: λ a = der erste vorgegebene Gewichtungswert; wherein: λ a = the first predetermined weighting value; Ta_a k = vorausgesagtes tatsächliches Achsdrehmoment an Voraussageschritt k; Ta_a k = predicted actual axle torque at predicting step k; Ta_r = angefordertes Achsdrehmoment; Ta_r = requested axle torque; Ta_a k+1 = vorausgesagtes tatsächliches Achsdrehmoment an Voraussageschritt k + 1; Ta_a k + 1 = predicted actual axle torque at predicting step k + 1; Ta_a k+2 = vorausgesagtes tatsächliches Achsdrehmoment an Voraussageschritt k + 2; Ta_a k + 2 = predicted actual axle torque at predicting step k + 2; λ f = der zweite vorgegebene Gewichtungswert; λ f = the second predetermined weighting value; FR_a k = vorausgesagte tatsächliche Kraftstoffverbrauchsrate an Voraussageschritt k; FR_a k = predicted actual fuel consumption rate in predicting step k; FR_r = angeforderte Kraftstoffverbrauchsrate; FR_r = requested fuel consumption rate; FR_a k+1 = vorausgesagte tatsächliche Kraftstoffverbrauchsrate an Voraussageschritt k + 1; FR_a k + 1 = predicted actual fuel consumption rate in predicting step k + 1; FR_a k+2 = vorausgesagte tatsächliche Kraftstoffverbrauchsrate an Voraussageschritt k + 2; FR_a k + 2 = predicted actual fuel consumption rate in predicting step k + 2; λ e = einer dritter vorgegebener Gewichtungswert; λ = e a third predetermined weighting value; Te_c k = angewiesenes Motorausgangsdrehmoment an Voraussageschritt k; Te_c k = angewiesenes engine output torque predicting step k; Te_r = angefordertes Motorausgangsdrehmoment; Te_r = requested engine output torque; Te_c k+1 = angewiesenes Motorausgangsdrehmoment an Voraussageschritt k + 1; Te_c k + 1 = angewiesenes engine output torque predicting step k + 1; λ r = ein vierter vorgegebener Gewichtungswert; λ r = a fourth predetermined weighting value; Rat_c k = angewiesenes Übersetzungsverhältnis an Voraussageschritt k; Rat_c k = angewiesenes ratio of predicting step k; Rat_r = angefordertes Übersetzungsverhältnis; Rat_r = requested gear ratio; Rat_c k+1 = angewiesenes Übersetzungsverhältnis an Voraussageschritt k + 1; Rat_c k + 1 = angewiesenes ratio of predicting step k + 1; λ Δr = ein fünfter vorgegebener Gewichtungswert; λ = .DELTA.R a fifth predetermined weighting value; ΔRat_c k = angewiesene Übersetzungsverhältnisänderung an Voraussageschritt k; ΔRat_c k = commanded gear ratio change to predicting step k; ΔRat_c k+1 = angewiesene Übersetzungsverhältnisänderung an Voraussageschritt k + 1; ΔRat_c k + 1 = commanded gear ratio change to predicting step k + 1; λ Δe = ein sechster vorgegebener Gewichtungswert; λ = .DELTA.e a sixth predetermined weighting value; ΔTe_c k = angewiesene Änderung von Achsdrehmoment an Voraussageschritt k; ΔTe_c k = commanded change in axle torque at predicting step k; und ΔTe_c k+1 = angewiesene Änderung von Achsdrehmoment an Voraussageschritt k + 1, worin Ta_a k+1 und FR_a k+1 jeweils gleich dem ersten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoment und der ersten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate sind, wenn diese basierend auf dem ersten Satz von Sollwerten für Te_c k und Rat_c erzeugt wurden, und Ta_a k+1 und FR_a k+1 jeweils gleich dem zweiten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoment und der zweiten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate sind, wenn diese basierend auf dem zweiten Satz von möglichen Sollwerten für Te_c k und Rat_c erzeugt wurden. and ΔTe_c k + 1 = commanded change in axle torque at predicting step k + 1, wherein Ta_a k + 1 and FR_a k + 1 are respectively equal to the first predicted actual axle torque and the first predicted actual fuel consumption rate when based on the first set of setpoints for Te_c k and Rat_c were generated and Ta_a k + 1 and FR_a k + 1 are respectively equal to the second predicted actual axle torque and the second predicted actual fuel consumption rate, if these have been generated based on the second set of possible target values for Te_c k and Rat_c ,
  10. Antriebssystem für ein Kraftfahrzeug, umfassend: einen Motor, betreibbar zum Antreiben des Kraftfahrzeugs, wobei der Motor eine Motorausgangswelle konfiguriert zum Übertragen von Motorausgangsdrehmoment; Drive system for a motor vehicle, comprising: a motor operable to drive the motor vehicle, said motor configured a motor output shaft for transmitting engine output torque; ein stufenloses Getriebe mit einer Variatorbaugruppe mit einer ersten Riemenscheibe und einer zweiten Riemenscheibe aufweist, wobei die ersten und zweiten Riemenscheiben drehbar mittels eines drehbaren Elements gekoppelt sind, wobei mindestens eine der ersten und zweiten Riemenscheiben mit einer bewegbaren Scheibe entlang einer Achse zum selektiven Ändern eines Übersetzungsverhältnisses zwischen der Motorausgangswelle und eine Getriebeausgangswelle aufweist; having a continuously variable transmission with a Variatorbaugruppe with a first pulley and a second pulley, said first and second pulleys are rotatably coupled by means of a rotatable element, wherein at least one of the first and second pulleys with a movable disc along an axis for selectively changing a gear ratio having between the engine output shaft and a transmission output shaft; eine Antriebsachse, die konfiguriert ist, über die Getriebeausgangswelle angetrieben zu werden, wobei die Antriebsachse konfiguriert ist zum Ausgeben von Achsdrehmoment an einen Radsatz; a drive axle which is configured to be driven by the transmission output shaft, wherein the drive shaft is configured to output axle torque to a wheel; und ein Steuersystem, umfassend: ein Vorhersagemodul zum Erzeugen eines ersten vorausgesagten tatsächliche Achsdrehmoments und einer ersten vorhergesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate basierend auf einem ersten Satz von möglichen Sollwerten, wobei der erste Satz von möglichen Sollwerten ein erstes angewiesenes Motorausgangsdrehmoment, ein erstes angewiesenes Übersetzungsverhältnis beinhaltet, wobei das Vorhersagemodul weiterhin konfiguriert ist zum Erzeugen eines zweiten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoments und einer zweiten vorhergesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate basierend auf einem zweiten Satz von möglichen Sollwerten, wobei der zweite Satz von möglichen Sollwerten ein zweites angewiesenes Motorausgangsdrehmoment und ein zweites angewiesenes Übersetzungsverhältnis aufweisen; and a control system, comprising: a prediction module for generating a first predicted actual axle torque and a first predicted actual fuel consumption rate based on a first set of possible target values, wherein the first set of possible target values, a first angewiesenes engine output torque, includes a first angewiesenes gear ratio, wherein the is forecast module further configured to generate a second predicted actual axle torque and a second predicted actual fuel consumption rate based on a second set of possible target values, wherein the second set of possible reference values ​​comprise a second angewiesenes engine output torque and a second angewiesenes ratio; ein Kostenmodul, konfiguriert zum: Bestimmen von ersten Kosten für den ersten Satz von möglichen Sollwerten basierend auf einem ersten vorgegebenen Gewichtungswert, einem zweiten vorgegebenen Gewichtungswert, dem ersten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoment, der ersten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate, einem angeforderten Achsdrehmoment, einem angeforderten Motorausgangsdrehmoment, einem angeforderten Übersetzungsverhältnis und einer angeforderten Kraftstoffverbrauchsrate; A cost module, configured to: determining first cost for the first set of possible target values ​​based on a first predetermined weighting value a second predetermined weight value, the first predicted actual axle torque, the first predicted actual fuel consumption rate, a required axle torque, a requested engine output torque, a requested transmission ratio and a requested fuel consumption rate; und Bestimmen von zweiten Kosten für den zweiten Satz von möglichen Sollwerten basierend auf dem ersten vorgegebenen Gewichtungswert, dem zweiten vorgegebenen Gewichtungswert, dem zweiten vorausgesagten tatsächlichen Achsdrehmoment, der zweiten vorausgesagten tatsächlichen Kraftstoffverbrauchsrate, dem angeforderten Achsdrehmoment, dem angeforderten Motorausgangsdrehmoment, dem angeforderten Übersetzungsverhältnis und der angeforderten Kraftstoffverbrauchsrate; and determining the second cost for the second set of possible target values ​​based on the first predetermined weight value, the second predetermined weight value, the second predicted actual axle torque, the second predicted actual fuel consumption rate, the requested axle torque, the requested engine output torque, the requested transmission ratio and the requested fuel consumption rate; und ein Auswahlmodul, das ausgebildet ist zum Auswählen eines der ersten und zweiten Sätze von möglichen Sollwerten basierend auf den niedrigeren der ersten und zweiten Kosten und gewünschten Sollwerte basierend auf den möglichen Sollwerten des ausgewählten der ersten und zweiten Sätze. and a selection module adapted to select one of the first and second sets of possible target values ​​based on the lower of the first and second costs and required set values ​​based on the possible nominal values ​​of the selected one of the first and second sets.
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