DE102017116810B4

DE102017116810B4 - Prädiktive tachometerprofil-erzeugung während getriebeschaltvorgängen

Info

Publication number: DE102017116810B4
Application number: DE102017116810.9A
Authority: DE
Inventors: Richard I. Chang; Mark D. Whitton
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2016-07-27
Filing date: 2017-07-25
Publication date: 2021-11-25
Anticipated expiration: 2037-07-26
Also published as: US20180032650A1; US10229232B2; CN107664217A; CN107664217B; DE102017116810A1

Abstract

Verfahren zum Erzeugen eines prädiktiven Tachometerprofils (265, 475) an einem Tachometer (275) eines Fahrzeugs, das Verfahren umfassend:
das Empfangen, wenn sich das Fahrzeug bewegt, von Eingabeparametern, umfassend: eine angewiesene Getriebedrehzahl, ein angewiesenes Motordrehmoment, eine aktuell erreichte Getriebestufe (420) während eines Schaltvorgangs, eine Gaspedalstellung und eine Fahrzeuggeschwindigkeit;
das Berechnen, wenn eine Trägheitsphase des Getriebeschaltvorgangs als aktiviert ermittelt wird, des prädiktiven Tachometerprofils (265) basierend auf einem berechneten Schaltabschlussgrad: einer berechneten Differenz zwischen der aktuell erreichten Getriebestufe (420) und der angewiesenen Getriebestufe (410); und einem angewiesenen Motordrehmoment, das basierend auf der Gaspedalstellung und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird; und
das Anzeigen des prädiktiven Tachometerprofils (265, 475) am Tachometer (275).

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Tachometer in Fahrzeugen und insbesondere auf ein prädiktives Tachometer, das während Getriebeschaltvorgängen ein prädiktives Tachometerprofil erzeugt, das an einem Armaturenbrett angezeigt werden kann.
Zum technologischen Hintergrund sei an dieser Stelle auf die Druckschriften JP 2009 220 678 A , JP 2015 166 607 A und US 2014 / 0 229 076 A1 verwiesen.
HINTERGRUND
Ein Tachometer ist ein Messgerät, das ein Teil des Fahrzeugarmaturenbretts ist, das einen Motordrehzahlwert in der Regel in Umdrehungen pro Minute (U/min) anzeigt. In einigen Implementierungen kann eine Quelle der Motordrehzahl (z. B. Kurbel- oder Nockenwellenpositionssensor) direkt an die Instrumententafel angeschlossen werden, die den Tachometer beherbergt. Bei anderen Implementierungen kann die Motordrehzahl über ein Motorsteuermodul (ECM) auf der Grundlage von Informationen berechnet werden, die entweder von dem Kurbelwellen- oder Nockenwellen-Geschwindigkeitssensor abgeleitet werden und ein Motordrehzahlsignal kann indirekt über eine serielle Datenkommunikation (z. B. über einen Controller-Area-Network (CAN)-Bus) zum Tachometer geschickt werden. Herkömmlicherweise wurde die Motordrehzahl auf einem kalibrierten analogen Zifferblatt angezeigt, das eine um einen Punkt fixierte Nadel umfasst, die auf eine von mehreren numerischen Anzeigen, d. h. 1000/min, 2000/min, 4000/min und weitere gerichtet ist. In jüngerer Zeit sind digitale Tachometer zum Stand der Technik geworden, um die Motordrehzahl darzustellen.
Tachometer können dem Fahrer erlauben, die Betriebsdrehzahl des Motors visuell zu beurteilen und den Fahrer bei der Auswahl geeigneter Drossel- und Getriebeeinstellungen für die Fahrbedingungen zu unterstützen. Ein Fahrzeugfahrer liest den Tachometer, um zu bestimmen, ob die Gangschaltung zu bedienen oder die Geschwindigkeit des Automobils anzupassen ist oder nicht. Der Fahrer sollte bei ausgewählten Motordrehzahlen schalten, um die maximale Leistung aus dem Motor zu erzielen und die maximale Geschwindigkeit zu erreichen. Ein zu frühes Schalten in einen höheren Gang (oder Hochschalten) führt oft zu einem Leistungsverlust und verursacht eine verringerte Beschleunigung oder sogar ein Abwürgen des Motors. Zu spätes Hochschalten kann zum Überdrehen des Motors führen, das heißt, es wird eine Motordrehzahl erreicht, die größer als die maximale empfohlene Geschwindigkeit ist, was zur Beschädigung des Motors oder anderer Teilen des Antriebsstrangs führen kann. Das Schalten in einen niedrigeren Gang (oder Herunterschalten) zur falschen Zeit verursacht oft eine Überdrehung des Motors, was üblicherweise als „Redlining“ des Motors bezeichnet wird. Redlining kann den Motor beschädigen. Leider ist es oft schwierig, zu einem geeigneten Zeitpunkt schalten zu können.
Wenn der Motor des Fahrzeugs auf den Fahrzeugfahrer reagiert, der das Gaspedal drückt (z. B. während des Fahrens oder wenn das Fahrzeug in Park- oder Leerlaufstellung ist), bewirkt dies eine entsprechende Antwort am Tachometer, die vom Fahrer gesehen werden kann. Zusätzlich können Ereignisse wie Schalten auch durch eine Reaktion auf den Tachometerstand bewirkt werden. In den meisten Fällen kann der Fahrer auch die Reaktion des Motors hören, wenn das Gaspedal betätigt wird oder wenn geschaltet wird. In einem idealen Betriebsszenario würde die Reaktion des Tachometes mit der Reaktion des Fahrzeugs auf die Beschleunigung oder Gangschaltung übereinstimmen oder synchronisiert werden. Die Tachonadel sollte beispielsweise beginnen, sich zu bewegen, sobald die Motordrehzahl sich verändert, da ein synchronisiertes Motorgeräusch und ein Tachometer die Wahrnehmung der Antriebsleistung erheblich verbessern können.
Bei einem echten Fahrzeug gibt es jedoch viele Quellen der Verzögerung im Signalweg zwischen den Sensoren, die die Motordrehzahl (oder die Quelle der Motordrehzahl) messen und dem Tachometer (des Armaturenbretts), der eine Anzeige von Umdrehungen (U/min) anzeigt. Diese Verzögerungsquellen bewirken, dass die Reaktion, die auf dem Tachometer dargestellt wird, nicht synchron mit der Reaktion des Fahrzeugs auf die Beschleunigung oder Gangschaltung ist. Zum Beispiel können einige Ursachen für die verzögerte Reaktion an dem Tachometer sein: Verzögerung in der Reaktion des Motors auf den Fahrer, der mit dem Gaspedal (oder Gangschaltung) interagiert; Verzögerung, die mit einer Motordrehzahlbestimmung in einem Motorsteuermodul (ECM) verbunden ist; Verzögerungen, die mit Fahrzeugkommunikationssystemen verbunden sind, wie beispielsweise einem Hochgeschwindigkeits-Controller-Area-Network (CAN)-Bus und einem CAN-Bus mit niedriger Geschwindigkeit; Verzögerungen im Zusammenhang mit einem Bordnetzsteuergerät (BCM); Verzögerungen, die mit der internen Signalverarbeitung durch das Armaturenbrett verbunden sind; Verzögerung im Zusammenhang mit dem Geräuschfilter im Armaturenbrett (Kalibrierung); Verzögerungen, die mit der Darstellung der Drehzahlanzeige am Tachometer verbunden sind, und so weiter. Als solches gibt es viele Quellen, die zu einer verzögerten Reaktion des Tachometers beitragen können. Eine verzögerte Tachometerantwort kann zur negativen Wahrnehmung durch den Benutzer beitragen, sodass der Motor und/oder die Übertragung träge werden kann.
Es besteht ein Bedarf an Tachometern, die eine verbesserte Leistung bieten können und die die Benutzerwahrnehmung der Antriebsleistung durch die Verminderung der Kommunikationsverzögerungen zwischen der Motordrehzahl und dem Tachometer verbessern können. Es besteht ein Bedarf an Tachometern, die eine verbesserte Reaktionsfähigkeit trotz vieler Verzögerungsquellen aufweisen, die in einem Signalweg zwischen dem Tachometer und den Sensoren vorhanden sind, die die Motordrehzahl messen. Es wäre wünschenswert, einen Tachometer anzubieten, der ein Motordrehzahlsignal mit verringerter Ansprechverzögerung erzeugt, sodass die Tachometerausgabe am Armaturenbrett genauer mit der Ist-Motordrehzahl übereinstimmt. Außerdem werden andere wünschenswerte Merkmale und Eigenschaften der vorliegenden Erfindung aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung der Erfindung und den beigefügten Ansprüchen in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen und diesem Hintergrund der Erfindung sichtbar.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG
Es werden Verfahren und Systeme zur Erzeugung eines prädiktiven Tachometerprofils an einem Fahrzeugtachometer zur Verfügung gestellt. Wenn eine Trägheitsphase eines Getriebeschaltvorgangs als fortschreitend bestimmt wird, kann das prädiktive Tachometerprofil basierend auf einem berechneten Schaltabschlussgrad berechnet werden; einer Differenz zwischen der aktuell erreichten Getriebestufe und der angewiesenen Getriebestufe; und einem angewiesenen Motordrehmoment, das auf der Grundlage der Fahrpedalstellung und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird. Das prädiktive Tachometerprofil kann dann am Tachometer angezeigt werden.
Figurenliste
Die vorliegende Offenbarung wird nachfolgend in Verbindung mit den folgenden Zeichnungsfiguren beschrieben, wobei gleiche Bezugszeichen gleiche Elemente bezeichnen und

1 ein Funktionsblockdiagramm eines Antriebsstrangsystems eines Kraftfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung ist.
2A und 2B ein Funktionsblockdiagramm sind, das zusammen ein System eines Kraftfahrzeugs veranschaulicht, das verwendet wird, um ein prädiktives Tachometerprofil gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zu erzeugen.
3 ein Flussdiagramm ist, das ein Verfahren zur Erzeugung eines prädiktiven Tachometerprofils veranschaulicht, das in einem Tachometer gemäß den offenbarten Ausführungsformen angezeigt wird.
4 ein Diagramm ist, das zwei Sätze von Motordrehzahlsignalen zusammen mit graphischen Darstellungen zeigt, die die Zielgetriebestufe und die aktuelle Getriebestufe zeigen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende detaillierte Beschreibung ist lediglich beispielhafter Natur. Darüber hinaus besteht keine Intention, irgendeiner Theorie verpflichtet zu sein, die im vorstehenden Hintergrund oder in der folgenden detaillierten Beschreibung dargestellt ist.
In Übereinstimmung mit den offenbarten Ausführungsformen wird ein Fahrzeug zur Verfügung gestellt, das einen verbesserten Tachometer beinhaltet. Wie hierin verwendet, kann sich der Begriff „prädiktiver Tachometer“ auf einen Controller (z. B. prädiktives Tachometermodul) beziehen, der ein prädiktives Tachometerprofil erzeugt. Das prädiktive Tachometerprofil ist ein künstliches Motordrehzahlsignal, das verschoben wird, um Verzögerungen zwischen einem Motordrehzahlsensor (z. B. Kurbelwellen-Positionssensor oder NockenwellenPositionssensor) und einem Tachometer, wo dem Fahrer die Motordrehzahl angezeigt wird, zu berücksichtigen. Das prädiktive Tachometerprofil ist eine rechnerisch angepasste Version der Motordrehzahl, die Verzögerungen bei der Erzeugung und der Kommunikation dieser Motordrehzahlinformation an den Tachometer berücksichtigt. Die angezeigte Motordrehzahl liefert eine genauere Darstellung der Motordrehzahl.
In einer Ausführungsform wird ein prädiktives Tachometerprofil erzeugt, das an einem Tachometer eines Fahrzeugs angezeigt wird. Wenn eine Trägheitsphase eines Getriebeschaltvorgangs diagnostiziert wird, kann das prädiktive Tachometerprofil berechnet werden auf der Grundlage: eines Schaltabschlussgrades; einer Differenz zwischen der aktuell erreichten Getriebestufe und der angewiesenen Getriebestufe; und einem befohlenem Motordrehmoment, das auf der Grundlage der Fahrpedalstellung und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird. Durch die Bereitstellung des prädiktiven Tachometerprofils am Tachometer bei Getriebeschaltvorgängen, kann die dynamische Reaktion am Tachometer Kommunikationsverzögerungen zwischen der Motordrehzahl und dem Armaturenbrett, auf dem sich der Tachometer befindet, berücksichtigen. Das prädiktive Tachometerprofil zielt auf die befohlene Getriebestufe während des Getriebeschaltvorgangs ab. Die Profilform des prädiktiven Tachometerprofils ist steuerbar auf Grundlage der Differenz zwischen der aktuellen Getriebestufe und der empfohlenen Getriebestufe und dem dem Fahrer empfohlenen Motordrehmoment, das eine Funktion der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und der Fahrpedalstellung ist. Dies kann die Benutzer-/Fahrererfahrung verbessern, da die auf dem Tachometer angezeigte Motordrehzahl dem befohlenen Motordrehmoment genauer entspricht, wodurch die Wahrnehmung der Antriebsleistung vom Nutzer/Fahrer verbessert wird.
1 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Antriebssystems 100 eines Kraftfahrzeugs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung. Die Komponenten des Antriebsstrangsystems 100 beinhalten eine Antriebsmaschine 110, ein Getriebe 120, ein Getriebesteuermodul (TCM) 130, ein Motorsteuermodul (ECM) 140, eine Antriebswelle 150, eine Fahrereingabe 160 und verschiedene Blöcke von Sensoren 112, 122, 162.
Wie hier verwendet, kann sich ein „Modul“ auf eine Steuerung oder Software beziehen, die von einer Steuerung ausgeführt wird, die Fahrzeugsysteme, Subsysteme, Stellglieder, Sensoren, Schalter und dergleichen steuert. Jedes Modul in einem Fahrzeug kann bestimmte Funktionen für die Steuerung eines bestimmten Fahrzeugsystems oder eines Sub-Systems, wie beispielsweise eines Motors, eines Getriebes, eines Chassis usw. ausführen. Beispiele von Fahrzeugmodulen können beispielsweise eine Motorsteuereinheit (ECU) oder Motorsteuergerät (ECM), ein Getriebesteuermodul (TCM), ein Chassis-Control-Modul (CCM), ein Body-Control-Modul (BCM) usw. beinhalten.
Die Antriebsmaschine 110 kann ein Verbrennungsmotor (ICE) wie ein Benzin-, Diesel- oder Flex-Treibstoffmotor oder ein Hybrid- oder Elektrotriebwerk sein. Der Antriebsmotor 110 beinhaltet eine Kurbelwelle 114, die eine Turbine oder Eingangskupplung 116 antreibt. Eine Turbine wird für ein Planetengetriebe verwendet, während eine Eingangskupplung für ein Doppelkupplungsgetriebe oder ein automatisiertes Schaltgetriebe verwendet wird. Die Turbine/Kupplung 116 liefert selektiv ein Antriebsdrehmoment an eine Eingangswelle 118 eines Getriebes 120.
Das Getriebe 120 kann sowohl ein Gehäuse als auch Wellen, Zahnräder und Synchronisierkupplungen (alle nicht veranschaulicht) beinhalten, die beispielsweise zum Bereitstellen mehrfacher Vorwärts- und Rückwärtsgänge zusammenwirken. Zusätzlich zu der Eingangswelle 118 beinhaltet das Getriebe 120 eine Ausgangswelle 124, die mit einer Endantriebsanordnung 150 gekoppelt ist, die beispielsweise eine Antriebswelle, eine Differentialanordnung, Antriebsachsen und Räder, die angetrieben werden, beinhalten kann.
Das Getriebesteuermodul (TCM) 130 ist ein Steuergerät, ein Mikroprozessor oder ein anderes elektronisches Gerät, das eine Vielzahl von Getriebeüberwachungs- und Steuerungsaufgaben ausführt, um die Steuerung des Getriebes zu unterstützen, um es effizienter und zuverlässiger zu betreiben. Das TCM steuert das Getriebe durch Verarbeiten elektrischer Signale, die von verschiedenen Sensoren 122empfangen werden, um die Arbeit des Fahrzeuggetriebes effizient und zuverlässig zu unterstützen.
Das Motorsteuermodul (ECM) 140 ist ein Controller, ein Mikroprozessor oder eine andere elektronische Einheit, die eine Vielzahl von Motorüberwachungs- und Steuerungsaufgaben ausführt. Das ECM 140 liest Daten von verschiedenen Sensoren, Motorsensoren und verarbeitet diese Daten, um eine Reihe von Aktuatoren zu steuern, die mit dem Motor verbunden sind, um eine optimale Leistung zu gewährleisten. Das TCM und ECM 130, 140 können Informationen über ein Netzwerk 135 wie beispielsweise einen Controller-Area-Network (CAN)-Bus 135 miteinander teilen. Das ECM 140 und/oder das TCM 130 steuern das Antriebsstrang-Ausgangsdrehmoment.
Eine Fahrereingabe 160 kommuniziert mit dem TCM 130 und dem ECM 140 über einen Bus 135. Die Fahrereingabe 160 beinhaltet im Allgemeinen diejenigen Steuerungen und Vorrichtungen, die durch den Fahrzeugführer kontrolliert und betätigt werden (nicht veranschaulicht). Die Fahrereingabe 160 kann ein Gaspedal, ein Bremspedal, einen Getriebebereichswähler (z. B. einen PRNDL-Hebel) usw. beinhalten, ist aber nicht darauf eingeschränkt.
Die Antriebsmaschine 110, das Getriebe 120 und die Fahrereingabe 160 können jeweils einander verschiedenen Sensoren zugeordnet sein. Jeder Block von Sensoren 112, 122, 162 in 1 kann einen oder mehrere Sensoren beinhalten. Die Sensoren 112, 162 können dem ECM 140 Echtzeitdaten zur Verfügung stellen, während die Sensoren 122, 162 dem TCM 130 Echtzeitdaten liefern können.
Die Sensoren 112 können beispielsweise beinhalten: Motordrehzahlsensoren, wie beispielsweise einen Kurbelpositionssensor, der die Position und/oder die Geschwindigkeit einer Kurbelwelle und/oder einen Nockenpositionssensor, der die Position und/oder die Geschwindigkeit einer Nockenwelle erfassen kann und diese Information dem ECM 140 zur Verfügung stellt. Beispielsweise kann der Kurbelpositionssensor verwendet werden, um die Position der Kurbelwelle 114 zu erfassen und der Nockenpositionssensor kann verwendet werden, um die Position der Nockenwelle zu erfassen (nicht veranschaulicht). In beiden Fällen kann das Rohpositionssignal (in Form von Frequenz (Hz)) an das ECM 140 gesendet und in Drehzahl (in Form von U/min) konditioniert/konvertiert werden. In dieser Hinsicht können die Motordrehzahlsignale als Rohmotordrehzahlsignale betrachtet werden, bis das Signal durch das ECM 140 oder eine andere Signalaufbereitungsschaltung konditioniert ist. Die Sensoren 112 können auch einen Raddrehzahlsensor 221 beinhalten, der die echte Fahrzeuggeschwindigkeit erfassen und über ein Chassissteuermodul dem ECM zur Verfügung stellen kann.
Die Sensoren 122 können beispielsweise einen Getriebeeingangsdrehzahlsensor (TISS) beinhalten, der die momentane Drehzahl der Eingangswelle 118 des Getriebes 120 erfasst, einen Getriebeausgangsdrehzahlsensor (TOSS), der die momentane Drehzahl der Abtriebswelle 124 des Getriebes 120 erfasst, einen Getriebebereichswahlsensor, der konfiguriert ist, um ein Ausgangssignal zu erzeugen, das angibt, welcher Gangbereich (z.B. Vorwärts, Leerlaufstellung und Rückwärts) ausgewählt ist, ein Abgriffschaltersensor, der Informationen über den Abgriffmodusstatus liefert, der anzeigt, ob der Fahrer den für das Getriebe erforderlichen Gang kontrolliert. Die Sensoren 122 können dann diese Information dem TCM 130 zur Verfügung stellen.
Die Sensoren 162 können beispielsweise einen Gaspedalpositionssensor beinhalten, der die momentane Position eines Fahrpedals (nicht veranschaulicht) erfasst, einen Bremspedalpositionssensor, der die Position eines Bremspedals (ebenfalls nicht veranschaulicht) erfasst usw. Die Sensoren 162 können dann diese Information dem ECM 140 zur Verfügung stellen. Das ECM 140 kann für den Fahrer das empfohlene Drehmoment basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Position des Fahrpedals berechnen. In einer Ausführungsform speichert das ECM 140 eine zweidimensionale Nachschlagetabelle (LUT), die die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Position des Fahrpedals verwendet, um das empfohlene Drehmoment für den Fahrer zu erzeugen.
2A und 2B bilden ein Funktionsblockdiagramm, das zusammen ein System 200 eines Kraftfahrzeugs veranschaulicht, das verwendet wird, um ein prädiktives Tachometerprofil 265 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zu erzeugen.
Das Fahrzeugsystem 200 beinhaltet ein Getriebe 220, ein TCM 230 für das Getriebe 220, ein ECM 240 für einen Motor (nicht veranschaulicht) und ein Tachometerprofilmodul 255, das ein prädiktives Tachometermodul 260, ein gemischtes Tachometermodul 266 und ein Tachometerprofil-Auswahlmodul 268 beinhaltet. Das prädiktive Tachometermodul 260 kann das prädiktive Tachometerprofil 265 erzeugen, während das gemischte Tachometermodul 266 ein gemischtes Tachometerprofil 267 erzeugen kann. Das Tachometerprofil-Auswahlmodul 268 kann entweder das prädiktive Tachometerprofil 265 oder das gemischte Tachometerprofil 267 auswählen und das ausgewählte Profil an einen Tachometer 275 ausgeben. Der Tachometer 275 kann Teil des Fahrzeug- Armaturenbretts 270 sein und dient zur Anzeige des ausgewählten Profils. Das Fahrzeugsystem 200 beinhaltet auch verschiedene Sensoren und Module, die verwendet werden, um Informationen bereitzustellen oder zu erfassen und diese Information dem Tachometerprofilmodul 255 zur Verwendung bei der Erzeugung des prädiktiven Tachometerprofils 265 und des gemischten Tachometerprofils 267 zur Verfügung zu stellen. Die Sensoren und Module können einen Getriebeeingangsdrehzahlsensor 214, einen Abgriffschaltersensor 216, einen Getriebebereichswähler 219, einen Getriebeausgangsdrehzahlsensor 218, einen Radgeschwindigkeitssensor 221, ein Chassissteuermodul 224, einen Kurbelpositionssensor 242, einen Nockenpositionssensor 244, einen Bremspedalpositionssensor 250 und einen Gaspedalpositionssensor 246 beinhalten. Zusätzlich kann in einigen Ausführungsformen das Fahrzeug einen elektronischen Getriebebereichswähler 222 beinhalten, der eine Getriebeschaltposition bereitstellen kann.
Die Grundfunktionen des TCM 230 und ECM 240 sind oben mit Bezug auf 1 beschrieben und der Kürze halber wird diese Beschreibung des TCM 230 und ECM 240 nicht wiederholt.
Der Getriebeeingangsdrehzahlsensor 214 kann die Eingangsdrehzahl des Getriebes 220 bestimmen (messen oder alternativ erfassen) und ein Signal repräsentativ für die Getriebeeingangsdrehzahl ausgeben. Das Produkt der Eingangsdrehzahl des Getriebes 220 und der Übersetzung ist die Getriebestufe. In einer Ausführungsform kann die Getriebeeingangsdrehzahl über einen Bus an das TCM 230 übertragen werden und das TCM 230 kann die Getriebeeingangsdrehzahl dem prädiktivem Tachometermodul 260 zur Verfügung stellen. Das prädiktive Tachometermodul 260 kann dann die Getriebeeingangsdrehzahl als einen der Eingangsparameter verwenden, die verwendet werden, um das prädiktive Tachometerprofil 265 zu erzeugen. Wenn beispielsweise das Getriebe 220 ein Doppelkupplungsgetriebe (DCT) ist, kann die Getriebeeingangsdrehzahl verwendet werden, um einen Schaltabschlussprozentsatz zu berechnen (P_ShiftComp).
Der Abgriffschaltersensor 216 kann ein Signal ausgeben, das den Abgriffmodusstatus repräsentiert und es über einen Bus an das TCM 230 kommunizieren. Das TCM 230 kann dem prädiktiven Tachometermodul 260 den Abgriffmodusstatus bereitstellen und das prädiktive Tachometermodul 260 kann den Abgriffmodusstatus als einen der Eingangsparameter verwenden, die zum Erzeugen des prädiktiven Tachometerprofils 265 verwendet werden. Der Abgriffschaltersensor 216 kann Informationen über den Abgriffmodusstatus liefern, der anzeigt, ob der Fahrer den fürs Getriebe erforderlichen Gang kontrolliert. Der Abgriffmodusstatus (Ein/Aus) kann verwendet werden, um die Berechnung des prädiktiven Tachometerprofils zu unterbinden, wenn das Getriebe heruntergeschaltet wird, wenn das Bremspedal hart durchgedrückt wird und das Getriebe im Abgriffmodus ist (z. B. bei manuellem Schaltmodus (+/-)). Der aktuell erreichte Gang, den das Getriebe ausführt, kann durch das TCM 130 bestimmt werden. Das TCM 130 kann festlegen, was der aktuell erreichte Gang an verschiedenen Magnetventil- Zuständen und Drucksensoren verwendet. Wenn das Fahrzeug in Fahrt ist (nicht im Abgriffschaltmodus), vermittelt das TCM 130, was der empfohlene Gang, basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Fahrpedalstellung und der Bremspedalstellung usw. sein sollte.
Der Getriebeausgangsdrehzahlsensor 218 kann die Ausgangsdrehzahl des Getriebes 220 bestimmen (messen oder alternativ erfassen) und ein Signal ausgeben, das die Getriebeausgangsdrehzahl repräsentiert. In einer Ausführungsform kann der Getriebeausgang über den Bus mit dem TCM 230 angesprochen werden und das TCM 230 kann die Getriebeausgangsdrehzahl dem prädiktiven Tachometermodul 260 zur Verfügung stellen. Das prädiktive Tachometermodul 260 kann dann die Getriebeausgangsdrehzahl als einen der Eingangsparameter verwenden, die benutzt werden, um das prädiktive Tachometerprofil 265 zu erzeugen. Das Produkt aus der Übersetzung und der Getriebeausgangsdrehzahl kann beispielsweise verwendet werden, um eine angewiesene Getriebestufe zu berechnen.
Der Getriebebereichswähler 219 kann ein Signal ausgeben, das die Getriebeschaltposition repräsentiert und es über einen Bus mit dem TCM 230 kommunizieren. Das TCM 230 kann die Getriebeschaltposition für das prädiktive Tachometermodul 260 bereitstellen und das prädiktive Tachometermodul 260 kann die Getriebeschaltposition als einen der Eingangsparameter verwenden, die beim Erzeugen des prädiktiven Tachometerprofils 265 verwendet werden. Beispielsweise kann die Getriebeschaltposition als Teil eines Profilabbruchfalles verwendet werden, falls der Fahrer versehentlich während einer Getriebeschaltung vom Antrieb in den Leerlauf wechselt. Die Getriebeschaltposition kann verwendet werden, um das prädiktive Tachometerprofil zurück zu der Motordrehzahl vor dem Abschluss der Getriebeschaltung anzupassen.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Fahrzeug einen optionalen elektronischen Getriebebereichswähler 222 im Gegensatz zu dem Getriebebereichswähler 219. Zur weiteren Erklärung sind einige Getriebe mit herkömmlichen kabelgebundenen Getriebebereichswählern 219 ausgestattet, während andere Getriebe mit einem elektronischen Getriebebereichswähler 222 ausgestattet sind, der verwendet werden kann, um die Getriebeschaltposition zu bestimmen. Bei solchen Ausführungsformen kann das Chassissteuermodul 224 ein Signal ausgeben, das die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Getriebschaltposition repräsentiert und über einen Bus mit dem TCM 230 und/oder dem ECM 240 kommuniziert. Das TCM 230 kann die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Getriebeschaltposition an das prädiktive Tachometermodul 260 liefern, und das prädiktive Tachometermodul 260 kann die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Getriebeschaltposition als Eingabeparameter verwenden, die zum Erzeugen des prädiktiven Tachometerprofils 265 verwendet werden. Zusätzlich kann ein Sicherungsschutz für den Fall vorgesehen werden, dass die Getriebeausgangsdrehzahl nicht die Informationen liefern kann, die verwendet werden, um die Fahrzeuggeschwindigkeit bereitzustellen. Der Raddrehzahlsensor 221 kann die Fahrzeuggeschwindigkeit dem CCM 224 übermitteln.
Das TCM 230 kann auch den angewiesenen Gang und den aktuellen Gang bestimmen und diese Information dem prädiktiven Tachometermodul 260 zur Verfügung stellen. Das prädiktive Tachometermodul 260 kann dann den angewiesenen Gang und den aktuellen Gang als einige der Eingangsparameter verwenden, die gebraucht werden, um das prädiktive Tachometerprofil 265 zu erzeugen.
Der Kurbelpositionssensor 242 und der Nockenpositionssensor 244 bestimmen beide (messen oder alternativ erfassen und ausgeben) die Position und/oder die Drehzahl des Motors 220 und geben ein Signal aus, das repräsentativ für die Position und/oder die Drehzahl ist. In einer Ausführungsform kann der Kurbelpositionssensor 242 oder der Nockenpositionssensor 244 die aktuelle Motordrehzahl über den Bus zum ECM 240 kommunizieren und das ECM 240 kann die aktuelle Motordrehzahl dem prädiktiven Tachometermodul 260 bereitstellen. In einer anderen Ausführungsform kann der Kurbelpositionssensor 242 oder der Nockenpositionssensor 244 eine Motorposition über den Bus zu dem ECM 240 senden und das ECM 240 kann die Motorposition verwenden, um die aktuelle Motordrehzahl zu berechnen und die aktuelle Motordrehzahl dem prädiktiven Tachometermodul 260 bereitzustellen. Das prädiktive Tachometermodul 260 kann dann die Motordrehzahl als einen der Eingangsparameter verwenden, die gebraucht werden, um das prädiktive Tachometerprofil 265 zu erzeugen. Die Motordrehzahl kann beispielsweise als Zielpunkt für das prädiktive Tachometerprofil verwendet werden, wenn die Getriebeschaltung abgeschlossen ist, sodass, wenn die Schaltung abgeschlossen ist, das prädiktive Tachometerprofil mit der Ist-Motordrehzahl von dem Sensor 242 oder 244 übereinstimmt.
Der Gaspedalpositionssensor 246 kann die Position des Fahrpedals bestimmen (messen oder alternativ erfassen) und ein Signal ausgeben, das für die Gaspedalstellung repräsentativ ist. In einer Ausführungsform kann die Gaspedalstellung über einen Bus an das ECM 240 übermittelt werden und das ECM 240 kann die Gaspedalstellung an das Vorhersage-Tachometermodul 260 liefern. Das prädiktive Tachometermodul 260 kann dann die Gaspedalstellung als einen der Eingangsparameter verwenden, die gebraucht werden, um das prädiktive Tachometerprofil 265 zu erzeugen. Das ECM 240 kann ein gewünschtes/angewiesenes Motordrehmoment basierend auf der Gaspedalposition und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmen und verwendet das gewünschte/befohlene Motordrehmoment des Fahrers als einen der Eingangsparameter, die gebraucht werden, um das prädiktive Tachometerprofil 265 zu erzeugen. Wie oben erwähnt, speichert das ECM 240 in einer Ausführungsform eine zweidimensionale Nachschlagetabelle (LUT), die die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Position des Gaspedals verwendet, um das befohlene Drehmoment des Fahrers zu erzeugen. Diese kalibrierbare Tabelle ist eine Funktion der Gaspedalstellung und der Fahrzeuggeschwindigkeit.
Der Bremspedalpositionssensor 250 kann die Position des Bremspedals bestimmen (messen oder alternativ erfassen) und ein Signal ausgeben, das die Bremspedalstellung repräsentiert. In einer Ausführungsform kann die Bremspedalstellung über einen Bus mit dem ECM 240 verbunden werden und das ECM 240 kann die Bremspedalstellung dem prädiktiven Tachometermodul 260 zur Verfügung stellen. Das prädiktive Tachometermodul 260 kann dann die Bremspedalstellung als einen der Eingangsparameter verwenden, die gebraucht werden, um das prädiktive Tachometerprofil 265 zu erzeugen. Die Bremspedalstellung kann als Teil des Kriteriums verwendet werden, um die Berechnung des prädiktiven Tachometerprofils zu blockieren, zum Beispiel, wenn das Fahrzeug hart abgebremst wird.
Das Tachometerprofilmodul 255 kann in eine Steuereinheit implementiert werden, die innerhalb des Fahrzeugs (z. B. des ECM oder TCM) oder als unabhängiger Controller vorhanden ist, der dazu bestimmt ist, Informationen zu erzeugen, die am Armaturenbrett des Fahrzeugs angezeigt werden. Das Tachometerprofilmodul 255 kann ohne Einschränkung einen Hauptspeicher, ein oder mehrere Verarbeitungssysteme, ein Network-Interface-Device (NID) zur Anbindung an verschiedene Systeme einschließlich ECM und TCM beinhalten. Das Tachometerprofilmodul 255 verbindet die verschiedenen Systeme mit dem/den Verarbeitungssystem(en) und dem Hauptspeicher und beinhaltet auch die Funktionalität zur Bereitstellung von Netzwerkkonnektivität durch das NID. Das/die Verarbeitungssystem(e) kommuniziert/kommunizieren mit dem Hauptspeicher und dem NID über Chipsatz und entsprechende Busse (z. B. CAN-Busse). Verarbeitungssysteme können mit einem oder mehreren Allzweckverarbeitungsgeräten wie einem Mikroprozessor, einer zentralen Verarbeitungseinheit oder dergleichen implementiert werden. Das/die Verarbeitungssystem(e) kann/können auch ein oder mehrere Spezialverarbeitungsgeräte sein wie eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), ein Field Programmable Gate Array (FPGA), ein digitaler Signalprozessor (DSP), ein Netzwerkprozessor oder ähnliches. Die Verarbeitungssysteme können eine oder mehrere zentrale Verarbeitungseinheiten („CPU“) beinhalten, die in Verbindung mit einem Chipsatz arbeiten, der eine Schnittstelle zu verschiedenen Formen von computerlesbaren Speichermedien einschließlich eines Hauptspeichers (z. B. Nur-Lese-Speicher (ROM), Flash-Speicher, dynamischer Direktzugriffsspeicher (DRAM) wie synchroner DRAM (SDRAM) und Speichervorrichtungen (nicht veranschaulicht) zur Verfügung stellt. Das/die Verarbeitungssystem(e) kann/können mit den verschiedenen Formaten computerlesbarer Speichermedien über den Chipsatz und entsprechende Busse kommunizieren. Das/die Verarbeitungssystem(e) führt/führen arithmetische und logische Operationen durch, die für den Betrieb des Tachometerprofilmoduls 255 erforderlich sind. Das/die Verarbeitungsystem(e) kann/können die notwendigen Operationen durch Übergang von einem diskreten, physikalischen Zustand zum nächsten durch die Manipulation von Schaltelementen durchführen, die zwischen diesen unterscheiden und diese ändern. Schaltelemente können im allgemeinen elektronische Schaltungen enthalten, die einen von zwei binären Zuständen wie Flip-Flops und elektronische Schaltungen beibehalten, die einen Ausgangszustand auf der Grundlage der logischen Kombination der Zustände eines oder mehrerer anderer Schaltelemente, wie beispielsweise Logikgatter, zur Verfügung stellen. Diese grundlegenden Schaltelemente können kombiniert werden, um komplexere Logikschaltungen zu erzeugen, einschließlich Register, Addierer-Subtrahierer, arithmetische Logikeinheiten, Gleitkommaeinheiten und dergleichen.
Der Hauptspeicher des Tachometerprofilmoduls 255 kann aus vielen verschiedenen Arten von Speicherkomponenten bestehen. Der Hauptspeicher kann nichtflüchtigen Speicher (wie z. B. Nur-Lese-Speicher (ROM), Flash-Speicher usw.) und flüchtigen Speicher (wie z. B. Direktzugriffsspeicher (RAM)) oder eine Kombination der beiden beinhalten. Der flüchtige Speicher beinhaltet ein computerlesbares Medium, auf dem ein oder mehrere Sätze von Befehlen (z. B. ausführbarer Code für ein oder mehrere Programme) gespeichert sind, die geladen und von Verarbeitungssystemen ausgeführt werden können, um zu bewirken, dass das Verarbeitungssystem (die Verarbeitungssysteme) verschiedene Funktionen des Tachometerprofilmoduls 255 ausführt, die hier beschrieben werden.
Wie nachfolgend erläutert wird, kann das(die) Verarbeitungssystem(e) des prädiktiven Tachometermoduls 260 auf computerlesbare Speichermedien zugreifen und in ihm gespeicherte computerausführbare Befehle ausführen, um die Eingangsparameter (z. B. Turbinendrehzahl, Getriebeeingangsdrehzahl, Abgriffmodusstatus, Getriebeausgangsdrehzahl, Fahrzeuggeschwindigkeit, Getriebeschaltposition, angewiesener Gang, aktueller Gang, Motordrehzahl, Gaspedalstellung, Bremspedalposition) zu empfangen, wenn sich das Fahrzeug bewegt, bestimmen Sie, dass eine Trägheitsphase eines Schaltvorgangs in Bearbeitung ist und verarbeiten die Eingabeparameter, um das prädiktive Tachometerprofil 265 zu erzeugen, das als Tachometerprofil an/am Tachometer 275 angezeigt wird. Die Trägheitsphase des Schaltvorgangs bezieht sich auf eine Phase des Schaltvorgangs, die als „Verhältnisänderungs“-Phase bekannt ist, wo der ankommende Kupplungsdruck angehoben und der abgehende Kupplungsdruck verringert wird, um eine Turbinen-/Eingangswellendrehzahl abzubrechen oder die gewünschte angewiesene Gangstufe des Getriebes hochzuziehen.
Verschiedene Funktionen, die vom/von Verarbeitungssystem(en) des Tachometerprofilmoduls 255 beim Laden und Ausführen der Befehle durchgeführt werden, werden nachfolgend unter Bezugnahme auf 3 näher erläutert.
3 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren 300 zum Erzeugen eines Tachometerprofils 265, 267 veranschaulicht, das in einem Tachometer gemäß den offenbarten Ausführungsformen angezeigt wird. Das Verfahren 300 wird beispielsweise verwendet, wenn sich das Fahrzeug bewegt und ein Schaltvorgang aktiviert ist (z.B. während einer Trägheitsphase des Schaltvorgangs), um das Tachometerprofil 265, 267 zu berechnen und dann am Tachometer 275 anzuzeigen.
Als Erstes sollte klargestellt werden, dass Schritte des Verfahrens 300 nicht notwendigerweise einschränkend sind und dass Schritte hinzugefügt, weggelassen und/oder gleichzeitig durchgeführt werden können. Es ist darauf hinzuweisen, dass das Verfahren 300 eine beliebige Anzahl von zusätzlichen oder alternativen Aufgaben beinhalten kann und dass die in 3 dargestellten Aufgaben nicht in der angegebenen Reihenfolge durchgeführt werden müssen und dass das Verfahren 300 in eine umfassendere Prozedur oder ein Verfahren mit zusätzlicher Funktionalität integriert werden kann, die hier nicht im Detail beschrieben wird. Darüber hinaus können eine oder mehrere in 3 gezeigte Aufgaben in einer Ausführungsform des Verfahrens 300 weggelassen werden, solange die beabsichtigte Gesamtfunktionalität intakt bleibt. Es sollte auch klargestellt werden, dass das veranschaulichte Verfahren 300 jederzeit gestoppt werden kann. Das Verfahren 300 ist Computer-implementiert, in dem verschiedene Aufgaben oder Schritte, die in Verbindung mit dem Verfahren 300 durchgeführt werden, durch Software, Hardware, Firmware oder irgendeine Kombination davon durchgeführt werden können. Zur Veranschaulichung kann sich die folgende Beschreibung des Verfahrens 300 auf die oben in Verbindung mit den 1 und 2 erwähnten Elemente beziehen. In bestimmten Ausführungsformen werden einige oder alle Schritte dieses Prozesses und/oder im Wesentlichen äquivalente Schritte durch Ausführen von prozessorlesbaren Befehlen durchgeführt, die auf einem prozessorlesbaren Medium gespeichert oder enthalten sind. In der Beschreibung von 3, die folgt, wird zum Beispiel das prädiktive Tachometermodul 260 beschrieben, wie verschiedene Handlungen, Aufgaben oder Schritte auszuführen sind, aber es sollte darauf hingewiesen werden, dass dies sich auf das(die) Verarbeitungssystem(e) des prädiktiven Tachometermoduls 260 bezieht, das Befehle ausführt, um diese verschiedenen Handlungen, Aufgaben oder Schritte auszuführen. Abhängig von der Implementierung können die Verarbeitungssysteme des prädiktiven Tachometermoduls 260 zentral angeordnet oder auf eine Anzahl von Systemen verteilt werden, die zusammenarbeiten.
Das Tachometerprofilmodul 255 kann kontinuierlich verschiedene Eingangsparameter, wie oben unter Bezugnahme auf 2 beschrieben, empfangen, aber es sollte klargestellt werden, dass das Verfahren 300 durchführbar ist, wenn sich das Fahrzeug bewegt.
Das Verfahren 300 beginnt bei 302, wenn das Tachometerprofilmodul 255 bestimmt, ob ein Schaltvorgang aktiviert ist. Das Tachometerprofilmodul 255 kann bestimmen, ob ein Schaltvorgang aktiviert ist, indem Informationen über den aktuellen (erreichten) Gang mit dem angewiesenen Gang verglichen werden. Wenn das Tachometerprofilmodul 255 feststellt, dass der aktuelle (erreichte) Gang größer als der angewiesene Gang ist, bestimmt das Tachometerprofilmodul 255, dass ein Herunterschalten läuft. Wenn das Tachometer-Profilmodul 255 feststellt, dass der aktuelle (erreichte) Gange kleiner als der angewiesene Gang ist, bestimmt das Tachometer-Profilmodul 255, dass ein Hochschalten läuft. Wenn das Tachometer-Profilmodul 255 feststellt, dass der aktuelle (erreichte) Gang gleich dem angewiesenen Gang ist, bestimmt das Tachometerprofilmodul 255, dass gerade keine Schaltung aktiviert ist. Das Verfahren 300 geht zu 304 über, wenn das Tachometerprofilmodul 255 bestimmt, dass eine Trägheitsphase eines Schaltvorgangs (z. B. Herunterschalten oder Hochschalten) aktiviert ist.
Bei 304 berechnet das Tachometerprofilmodul 255 Werte für die erreichte Getriebestufe und die angewiesene Getriebestufe.
In einer Ausführungsform berechnet das Tachometerprofilmodul 255 die erreichte Getriebestufe auf der Grundlage des Produkts der Getriebeausgangsdrehzahl und der erreichten Übersetzung.
In einer Ausführungsform berechnet das Tachometerprofilmodul 255 die angewiesene Getriebestufe basierend auf dem Produkt aus der Getriebeausgangsdrehzahl und der angewiesenen Übersetzung. Bei einer Implementierung kann das Tachometerprofilmodul 255 auch den Turbinenschlupf während der Berechnung der angewiesenen Getriebestufe kompensieren, indem der Wert der angewiesenen Getriebestufe durch einen Wert ausgeglichen wird, der die durchschnittliche Turbinenschlupfgeschwindigkeit vom Beginn des Schaltens bis zum Start einer Trägheitsphase berücksichtigt.
Bei 306 filtert das Tachometerprofilmodul 255 die Werte für die erreichte Getriebestufe und die angewiesene Getriebestufe, die bei 304 berechnet wurden. Gemäß einer Ausführungsform kann ein Verzögerungsfilter erster Ordnung auf jeden Wert der erreichten Getriebestufe und der angewiesenen Getriebestufe angewendet werden. Der Verzögerungsfilter erster Ordnung hat einen ersten Wert vom Beginn der Schaltung bis zum Beginn einer Trägheitsphase und der zweite Wert ergibt sich vom Beginn der Trägheitsphase bis zum Ende der Schaltung. Das Tachometerprofilmodul 255 speichert dann die gefilterten Werte für die erreichte Getriebestufe und die angewiesene Getriebestufe.
Bei 308 bestimmt das Tachometerprofilmodul 255, ob der aktuelle Schaltvorgang die Erzeugung des prädiktiven Tachometerprofils 265 ermöglicht. In einer Ausführungsform bestimmt das Tachometerprofilmodul 255, ob der aktuelle Schaltvorgang das Erzeugen des Tachometerprofils auf der Grundlage einer oder mehrerer der Bedingungen, die auf dem aktuell erreichten Gang, dem angewiesenen Gang, der Gaspedalstellung, der Bremspedalstellung und Fahrzeuggeschwindigkeit basieren, ermöglicht. Wenn das Tachometerprofilmodul 255 (bei 308) bestimmt, dass der gegenwärtige Schaltvorgang keine Erzeugung des prädiktiven Tachometerprofils 265 zulässt, geht das Verfahren zu 318 über.
Ein Szenario beispielsweise, bei dem das Tachometer- Profilmodul 255 bestimmt (bei 308), dass das gegenwärtige Schaltvorgang die Erzeugung des prädiktiven Tachometerprofils 265 nicht zulässt, wenn die Trägheitsphase für eine kalibrierbare Dauer abgelaufen ist (z.B. das verbleibende Verhältnis unterhalb der kalibrierbaren Schwelle liegt) und die erreichte Getriebestufe und die Motordrehzahldifferenz kleiner ist als der kalibrierbare Wert (z. B. 100/min). In diesem Szenario kann die Berechnung eines prädiktiven Tachometerprofils (bei 314) wirksam blockiert werden. Bei 318 kann das gemischte Tachometermodul 266 ein gemischtes Tachometerprofil 267 erzeugen, das von dem Tachometerprofil-Auswahlmodul 268 ausgewählt und ausgegeben wird und dann bei dem Tachometer 275 angezeigt wird (bei 320). Das gemischte Tachometerprofil 267 wird so gemischt, dass die aktuelle Motordrehzahl am Tachometer 275 für den Rest des aktuellen Schaltvorgangs angezeigt wird.
Ein weiteres Szenario, bei dem das Tachometerprofilmodul 255 bestimmt (bei 308), dass der aktuelle Schaltvorgang die Erzeugung des prädiktiven Tachometerprofils 265 nicht zulässt, wäre wenn ein Schaltvorgang mit einer Motordrehzahl unterhalb der angewiesenen Getriebestufe bei Hochschalten oder eine Motordrehzahl oberhalb der angewiesenen Getriebestufe bei Runterschalten gestartet wird. In diesem Szenario kann die Berechnung eines prädiktiven Tachometerprofils (bei 314) wirksam blockiert werden. Bei 318 kann das gemischte Tachometermodul 266 ein gemischtes Tachometerprofil 267 erzeugen, das von dem Tachometerprofil-Auswahlmodul 268 ausgewählt und ausgegeben wird und dann bei dem Tachometer 275 angezeigt wird (bei 320). Das gemischte Tachometerprofil 267 wird so gemischt, dass die aktuelle Motordrehzahl am Tachometer 275 für den Rest des aktuellen Schaltvorgangs angezeigt wird.
Noch ein weiteres Szenario, bei dem das Tachometerprofilmodul 255 bestimmt (bei 308), dass der gegenwärtige Schaltvorgang die Erzeugung des prädiktiven Tachometerprofils 265 nicht zulässt, wäre, wenn der Schaltvorgang gestartet wird, aber die Schaltleistung bleibt nach Ablauf der Trägheitsphase für eine kalibrierbare Dauer null. In diesem Szenario kann die Berechnung eines prädiktiven Tachometerprofils (bei 314) wirksam blockiert werden. Bei 318 kann das gemischte Tachometermodul 266 ein gemischtes Tachometerprofil 267 erzeugen, das von dem Tachometerprofil-Auswahlmodul 268 ausgewählt und ausgegeben wird und dann bei dem Tachometer 275 angezeigt wird (bei 320). Das gemischte Tachometerprofil 267 wird so gemischt, dass die aktuelle Motordrehzahl am Tachometer 275 für den Rest des aktuellen Schaltvorgangs angezeigt wird.
Noch ein weiteres Szenario, bei dem das Tachometerprofilmodul 255 bestimmt (bei 308), dass der aktuelle Schaltvorgang die Erzeugung des prädiktiven Tachometerprofils 265 nicht zulässt, wäre, wenn der Schaltvorgang Schubrückschaltung ist und das Fahrzeug nicht im Abgriffmodus ist. Der Getriebeschalttyp kann als Schubrückschaltung betrachtet werden, wenn (1) das befohlene Motordrehmoment kleiner als der kalibrierbare Schwellenwert ist, (2) die effektive Gaspedalposition kleiner als der kalibrierbare Schwellenwert ist oder (3) die Bremspedalposition größer als der kalibrierbare Schwellenwert ist. In diesem Szenario kann die Berechnung eines prädiktiven Tachometerprofils (bei 314) wirksam blockiert werden. Bei 318 kann das gemischte Tachometermodul 266 ein gemischtes Tachometerprofil 267 erzeugen, das von dem Tachometerprofil- Auswahlmodul 268 ausgewählt und ausgegeben wird und dann bei dem Tachometer 275 angezeigt wird (bei 320). Das gemischte Tachometerprofil 267 wird so gemischt, dass die aktuelle Motordrehzahl am Tachometer 275 für den Rest des aktuellen Schaltvorgangs angezeigt wird.
Noch ein weiteres Szenario, bei dem das Tachometerprofilmodul 255 bestimmt (bei 308), dass der aktuelle Schaltvorgang die Erzeugung des prädiktiven Tachometerprofils 265 nicht zulässt, wäre, wenn der Schaltvorgang ein Abgriff-Herunterschalten ist und (1) die Bremspedalposition größer als der kalibrierbare Schwellenwert ist und (2) die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als der kalibrierbare Schwellenwert ist. Dieses Kriterium würde gelten, wenn das Fahrzeug zum Stillstand kommt, auch wenn das Fahrzeug im Abgriffmodus ist. In diesem Szenario kann die Berechnung eines prädiktiven Tachometerprofils (bei 314) wirksam blockiert werden. Bei 318 kann das gemischte Tachometermodul 266 ein gemischtes Tachometerprofil 267 erzeugen, das von dem Tachometerprofil-Auswahlmodul 268 ausgewählt und ausgegeben wird und dann bei dem Tachometer 275 angezeigt wird (bei 320). Das gemischte Tachometerprofil 267 wird so gemischt, dass die aktuelle Motordrehzahl am Tachometer 275 für den Rest des aktuellen Schaltvorgangs angezeigt wird.
Somit wird in den genannten Schaltvorgangsszenarien ein prädiktives Tachometerprofil 265 nicht am Tachometer 275 angezeigt. Vielmehr, kann das gemischte Tachometermodul 266 das gemischte Tachometerprofil 267 (bei 318) erzeugen, das von dem Tachometerprofil-Auswahlmodul 268 am Tachometer 275 ausgewählt und ausgegeben wird. Das gemischte Tachometerprofil 267 wird so gemischt, dass die aktuelle Motordrehzahl (bei 320) am Tachometer 275 für den Rest des aktuellen Schaltereignisses angezeigt wird und das Verfahren 300 macht eine Schleife zurück zu 302.
Wenn das Tachometerprofilmodul 255 bestimmt (bei 308), dass der aktuelle Schaltvorgang die Erzeugung des Tachometerprofils ermöglicht, geht das Verfahren 300 weiter zu 310. Bei 310 bestimmt das Tachometerprofilmodul 255, ob eine Trägheitsphase des aktuellen Schaltvorgangs begonnen hat. Wenn das Tachometerprofilmodul 255 bestimmt (bei 310), dass eine Trägheitsphase des aktuellen Schaltvorgangs noch nicht begonnen hat, kehrt das Verfahren zu Schritt 308 zurück. Wenn das Tachometerprofilmodul 255 bestimmt (bei 308), dass die Trägheitsphase des aktuellen Schaltvorgangs begonnen hat, geht das Verfahren 300 zu 312 weiter.
Wie das Tachometerprofilmodul 255 die Bestimmung bei 310 vornimmt, hängt davon ab, ob der Schaltvorgang ein Hochschalten oder ein Herunterschalten ist.
Wenn beispielsweise der Schaltvorgang ein Hochschalten ist, bestimmt das Tachometerprofilmodul 255, ob die Motordrehzahl unterhalb der erreichten Getriebestufe um einen kalibrierbaren Wert für eine bestimmte Dauer liegt. Der kalibrierbare Wert und die bestimmte Dauer können Festwerte für ein bestimmtes Fahrzeug sein. Der kalibrierbare Wert und die bestimmte Dauer können gewährleisten, dass das Getriebe in der Trägheitsphase ist und dass der Schaltvorgang tatsächlich stattfindet. In einer Ausführungsform kann die bestimmte Dauer beispielsweise auf einen Zählerstand einer bestimmten Anzahl von Software-Schleifen eingestellt werden, die eine bestimmte Bedingung erfüllen (z. B. während eines Hochschaltens, wenn die Motordrehzahl unterhalb der aktuell erreichten Getriebestufe um einen bestimmten Betrag für eine Anzahl von Softwareschleifen liegt). Wenn die Motordrehzahl unterhalb der erreichten Getriebestufe um den kalibrierbaren Wert für die bestimmte Dauer liegt, bestimmt das Tachometerprofilmodul 255, dass die Trägheitsphase begonnen hat und das Verfahren 300 zu 312 weitergeht. Wenn beispielsweise die Schleifenrate 12 Millisekunden beträgt und der Zählerstand 5 beträgt, dann beträgt die Dauer 60 Millisekunden. Als solches wird, wenn die Motordrehzahl unterhalb der aktuell erreichten Getriebestufe um einen bestimmten Betrag von 60 ms liegt, bestimmt, dass eine Hochschaltträgheitsphase begonnen hat. Wenn dagegen die Motordrehzahl über die erzielte Getriebestufe um den kalibrierbaren Wert für die bestimmte Dauer liegt, bestimmt das Tachometerprofilmodul 255, dass die Trägheitsphase noch nicht begonnen hat und das Verfahren 300 zurück zu 308 geht.
Wenn andererseits der Schaltvorgang ein Herunterschalten ist, bestimmt das Tachometerprofilmodul 255, ob die Motordrehzahl für eine bestimmte Dauer über der erreichten Getriebestufe um einen kalibrierbaren Wert liegt. Wenn die Motordrehzahl über der erreichten Getriebestufe um den kalibrierbaren Wert für die bestimmte Dauer liegt, bestimmt das Tachometerprofilmodul 255, dass die Trägheitsphase begonnen hat und das Verfahren 300 zu 312 weitergeht. Wenn die Motordrehzahl unterhalb der erreichten Getriebestufe um den kalibrierbaren Wert für die bestimmte Dauer liegt, bestimmt das Tachometerprofilmodul 255, dass die Trägheitsphase noch nicht begonnen hat und das Verfahren 300 geht zurück zu 308.
Bei 312 berechnet das Tachometerprofilmodul 255 einen Schaltabschlussgrad (P_ShiftComp) für den aktuellen Schaltvorgang (auch als Schaltfortschrittsgrad bezeichnet). In einer Ausführungsform berechnet das Tachometerprofilmodul 255 den Schaltabschlussgrad als ein Verhältnis eines Zählers und eines Nenners, wobei der Zähler die Differenz zwischen der gegenwärtigen Getriebeeingangsdrehzahl und der Getriebeeingangsdrehzahl ist, wenn die Trägheitsphase begonnen hat (d.h. der Beginn der Berechnung des prädiktiven Tachometerprofils) und wobei der Nenner die Differenz zwischen der angewiesenen Getriebestufe und der Getriebeeingangsdrehzahl ist, wenn die Trägheitsphase begonnen hat.
Bei 314 kann das prädiktive Tachometermodul 260 das prädiktive Tachometerprofil 265 erzeugen (z.B. berechnen oder kalkulieren) auf der Grundlage: des berechneten Schaltabschlussgrades (P_ShiftComp) (ab 312), eine Differenz zwischen dem gefilterten Wert der aktuellen (erreichten) Getriebestufe (ab 306) und dem gefilterten Wert der angewiesenen Getriebestufe (ab 306) und einem angewiesenen Motordrehmoment. In einer Ausführungsform kann das prädiktive Tachometerprofil 265 unter Verwendung von Gleichung (1) wie folgt berechnet werden: $\begin{matrix} N_{T a c h} = (P_{S h i f t R e m a i n}^{k S h i f t P o w e r}) (N_{I n p u t} - N_{C m d}) + N_{C m d} + (P_{S h i f t C o m p}^{k S l i p P o w e r}) \\ (N_{E n g i n e} - N_{T a r g e t}) \end{matrix}$
wobei N_Tach ein prädiktives Tachometeprofil 265 ist und an denTachometer 275 geschickt wird, P_ShiftComp ein Schaltabschlussgrad ist, P_ShiftRemain ein Shift Remaining Percentage Hat gleich 100 Prozent minus dem Schaltabschlussgrad (P_ShiftComp) ist, k_ShiftPower ein Formkoeffizient ist, N_Input ein Eingangsdrehzahlreferenzpunkt (z. B. die Startmotordrehzahl zu Beginn der Trägheitsphase) für das vorhergesagte Tachometerprofil 265 ist, N_Cmd die gefilterte, angewiesene Getriebestufe (ab 306) ist, k_SlipPower ein Mischkoeffizient ist, N_Engine die Motordrehzahl ist und N_Target ein vorhergesagter Tachometerprofil-Zielpunkt ist.
Der Schaltabschlussgrad (P_ShiftComp) wird zu Beginn der Trägheitsphase null Prozent und bei Ende des Schaltvorgangs 100 Prozent.
Der Formkoeffizient (k_ShiftPower) hat einen Wert, der die Steigung des prädiktiven Tachometerprofils 265 bestimmt. Der Formkoeffizient (k_ShiftPower) wird bestimmt basierend auf (a) einer Differenz zwischen der aktuell erreichten Getriebestufe und der angewiesenen Getriebestufe und (b) einem angewiesenen Motordrehmoment. Der Formkoeffizient (k_ShiftPower) kann aus einer zweidimensionalen Nachschlagetabelle ermittelt werden, die Eingaben enthält, die (1) die Differenz zwischen dem gefilterten Wert der aktuellen (erreichten) Getriebestufe (ab 306) und dem gefilterten Wert der angewiesenen Getriebestufe (ab 306) und (2) das angewiesene Motordrehmoment beinhalten.
Das angewiesene Motordrehmoment kann von einem Computer gesteuert werden (z. B. wenn das Fahrzeug autonom arbeitet) oder kann vom Fahrer gesteuert werden, während der Fahrer das Gaspedal betätigt. Das angewiesene Motordrehmoment kann durch das ECM 240 auf der Grundlage der Gaspedalposition und der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet werden. In einer Ausführungsform kann beispielsweise das angewiesene Motordrehmoment durch das ECM 240 berechnet werden, indem ein Nachschlagen in einer anderen zweidimensionalen Nachschlagtabelle durchgeführt wird, die die Gaspedalposition und die Fahrzeuggeschwindigkeit als ihre Einträge verwendet.
Der Mischkoeffizient (k_SlipPower) hat einen festen Wert, der die Steigung des prädiktiven Tachometerprofils bestimmt, wenn er auf die Ist-Motordrehzahl zurückgeführt wird.
Vor der Trägheitsphase und wenn der Beginn der Trägheitsphase gerade erkannt wird, wird das verbleibende Verhältnis (P_ShiftRemain) gleich eins (oder 100 %) und der Schaltabschlussgrad (P_ShiftComp) wird gleich null sein, also wird der prädiktive Tachometerprofilwert (N_Tach) dem Eingangsdrehzahlreferenzpunkt entsprechen (N_Input).
Wenn die Trägheitsphase des Getriebeschaltvorgangs aktiviert ist, werden die Werte des verbleibenden Verhältnisses bestimmt (P_ShiftRemain) und der Schaltabschlussgrad (P_ShiftComp) wird zwischen einem (100 Prozent) und null sein und der Wert des prädiktiven Tachometerprofils wird als Summe von (1) einer gefilterten angewiesenen Getriebestufe (N_Cmd), (2) eines ersten Produkts und (3) eines zweiten Produkts berechnet. Das erste Produkt ist gleich einem Produkt aus (a) einer Differenz zwischen einem prädiktiven Tachometerprofil-Eingangsdrehzahl-Referenzpunkt (N_Input) und der gefilterten angewiesenen Getriebestufe (N_Cmd) und (b) eines Schaltfortschritts- Skalierungsfaktors, der dem verbleibenden Verhältnis entspricht (P_ShiftRemain) angehoben auf eine Leistung eines prädiktiven Tachometerprofil-Formkoeffizienten (k_ShiftPower). Das zweite Produkt ist gleich einem Produkt aus (c) einer Differenz zwischen einer Motordrehzahl (N_Engine) und eines Tachometerprofil- Zielpunktes (N_Target) und (d) eines Schaltabschluss-Skalierungsfaktors gleich dem Schaltabschlussgrad (P_ShiftComp) auf eine Leistung eines prädiktiven Tachometerprofil-Mischkoeffizienten (k_SlipPower) angehoben.
Wenn die Trägheitsphase abgeschlossen ist, wird das verbleibende Verhältnis (P_ShiftRemain) gleich null sein und der Schaltabschlussgrad (P_ShiftComp) wird gleich eins (oder 100 Prozent) sein, was bedeutet, dass der prädiktive Tachometerprofil-Zielpunkt (N_Target) wird gleich der gefilterten angewiesenen Getriebestufe sein (N_Cmd), sodass der prädiktive Tachometerprofilwert (N_Tach) der Motordrehzahl entspricht (N_Engine).
Bei 316 kann das Tachometerprofilmodul 255 bestimmen, ob das prädiktive Tachometerprofil 265 (das bei 314 erzeugt wurde) als Tachometerprofil am Tachometer 275 des Armaturenbretts 270 angezeigt werden soll. In einigen Szenarien sollte das prädiktive Tachometerprofil 265 (das bei 314 erzeugt wurde) nicht als Tachometerprofil am Tachometer 275 angezeigt werden. In jedem dieser Szenarien kann bei 318 das gemischte Tachometermodul 266 ein gemischtes Tachometerprofil 267 erzeugen, das von dem Tachometerprofil- Auswahlmodul 268 ausgewählt und ausgegeben wird und dann am Tachometer 275 (bei 320) angezeigt wird. Das gemischte Tachometerprofil 267 wird so gemischt, dass die aktuelle Motordrehzahl am Tachometer 275 für den Rest des aktuellen Schaltvorgangs angezeigt wird.
Ein Szenario beispielsweise, bei dem das prädiktive Tachometerprofil 265 (das bei 314 erzeugt wurde) nicht angezeigt werden sollte als Tachometerprofil am Tachometer 275 wäre, wenn der Schaltvorgang gestartet wird und der erreichte Gang in den Leerlauf wechselt (z.B. der Bereich vom Fahren zum Leerlauf ausgewählt ist, oder das Fahrzeug bei Fahrt eine starke Vollbremsung macht). In diesem Fall wird der Schaltvorgang als abgebrochen betrachtet und das Tachometerprofil sollte mit einem kalibrierbaren Mischfaktor auf die Ist-Motordrehzahl zurückgeführt werden. Dieser Mischfaktor ist für den Hochschalten-Leerlauf- Abbruch und den Herunterschalten-Leerlauf-Abbruch eindeutig. Bei 318 kann das gemischte Tachometermodul 266 ein gemischtes Tachometerprofil 267 erzeugen, das von dem Tachometerprofil- Auswahlmodul 268 ausgewählt und ausgegeben wird und dann am Tachometer 275 (bei 320) angezeigt wird. Das gemischte Tachometerprofil 267 wird so gemischt, dass die aktuelle Motordrehzahl am Tachometer 275 für den Rest des aktuellen Schaltvorgangs angezeigt wird. Weiterhin kann nach Fertigstellung des Mischens die aktuelle Motordrehzahl angezeigt werden und die prädiktive Tachometerprofilberechnung (bei 314) wird für den Rest des aktuellen Schaltvorgangs blockiert.
Ein weiteres Szenario, bei dem das prädiktive Tachometerprofil 265 (das bei 314 erzeugt wurde) nicht als Tachometerprofil am Tachometer 275 angezeigt werden sollte, wäre, wenn der Schaltvorgang gestartet wird und die angewiesene Getriebestufe unterhalb einer Leerlaufdrehzahl des Motors liegt. In diesem Fall kann das Profil auf die Ist-Motordrehzahl zurückgeführt werden und die prädiktive Tachometerprofilberechnung (bei 314) kann bis zum nächsten Schaltvorgang blockiert werden. Bei 318 kann das gemischte Tachometermodul 266 ein gemischtes Tachometerprofil 267 erzeugen, das von dem Tachometerprofil- Auswahlmodul 268 ausgewählt und ausgegeben wird und dann am Tachometer 275 (bei 320) angezeigt wird. Das gemischte Tachometerprofil 267 wird so gemischt, dass die aktuelle Motordrehzahl am Tachometer 275 für den Rest des aktuellen Schaltvorgangs angezeigt wird. Weiterhin kann nach Fertigstellung des Mischens, die aktuelle Motordrehzahl angezeigt werden und die prädiktive Tachometerprofilberechnung (bei 314) wird für den Rest des aktuellen Schaltvorgangs blockiert.
Noch ein weiteres Szenario wäre, wobei das prädiktive Tachometerprofil 265 (das bei 314 erzeugt wurde) nicht als Tachometerprofil am Tachometer 275 angezeigt werden sollte, wenn der Schaltvorgang gestartet wird und ein Schaltabschlussgrad über einer kalibrierbaren Schwelle liegt, aber der aktuell erreichte Gang gleich dem angewiesenen Gang ist. In diesem Szenario wird der Schaltvorgang als abgebrochen betrachtet, und das Tachometerprofil sollte mit einem kalibrierbaren Mischfaktor auf die Ist-Motordrehzahl zurückblenden. Bei 318 kann das gemischte Tachometermodul 266 ein gemischtes Tachometerprofil 267 erzeugen, das von dem Tachometerprofil-Auswahlmodul 268 ausgewählt und ausgegeben wird und dann am Tachometer 275 (bei 320) angezeigt wird. Das gemischte Tachometerprofil 267 wird so gemischt, dass die aktuelle Motordrehzahl am Tachometer 275 für den Rest des aktuellen Schaltvorgangs angezeigt wird. Weiterhin kann nach Fertigstellung des Mischens die aktuelle Motordrehzahl angezeigt und die prädiktive Tachometerprofilberechnung (bei 314) bis zum nächsten Schaltvorgang blockiert werden.
Noch ein weiteres Szenario, bei dem das prädiktive Tachometerprofil 265 (das bei 314 erzeugt wurde) nicht als das Tachometerprofil am Tachometer 275 angezeigt werden sollte, wäre, wenn einer der Sensoreingänge (z.B. Kurbelwellenposition, Getriebegang (erreicht und angewiesen), Getriebebereich, Fahrzeuggeschwindigkeit, Bremspedalposition oder Gaspedalposition) fehlerhaft ist. In diesem Szenario wird der Schaltvorgang als abgebrochen betrachtet und das Tachometerprofil sollte mit einem kalibrierbaren Mischfaktor auf die Ist-Motordrehzahl zurückblenden. Der Mischfaktor ist für Sensorfehlerfälle eindeutig. Bei 318 kann das gemischte Tachometermodul 266 ein gemischtes Tachometerprofil 267 erzeugen, das von dem Tachometerprofil- Auswahlmodul 268 ausgewählt und ausgegeben wird und dann am Tachometer 275 (bei 320) angezeigt wird. Das gemischte Tachometerprofil 267 wird so gemischt, dass die aktuelle Motordrehzahl am Tachometer 275 für den Rest des aktuellen Schaltvorgangs angezeigt wird. Weiterhin kann nach Fertigstellung des Mischens die aktuelle Motordrehzahl angezeigt und die prädiktive Tachometerprofilberechnung (bei 314) bis zum nächsten Schaltvorgang blockiert werden.
Wiederum Bezug nehmend auf 3, wenn das Tachometerprofilmodul 255 bestimmt (bei 316), dass das prädiktive Tachometerprofil 265 (das bei 314 erzeugt wurde) nicht als Tachometerprofil am Tachometer 275 angezeigt werden sollte, dann geht das Verfahren 300 zu 318 über. Mit anderen Worten kann das Verfahren 300 zu 318 fortschreiten, wenn irgendeines der oben beschriebenen Szenarien mit Bezug auf 316 auftritt (z.B. der Schalthebel ist im Leerlauf, während eine Schaltung aktiviert ist; ein Schaltvorgang wird gestartet und die angewiesene Getriebestufe liegt unterhalb einer Leerlaufdrehzahl; ein Schaltvorgang wird gestartet und ein Schaltabschlussgrad liegt oberhalb eines kalibrierbaren Schwellenwerts, aber der gegenwärtig erreichte Gang entspricht dem angewiesenen Gang; ein Sensorfehler usw.).
Bei 318 kann das gemischte Tachometermodul 266 ein gemischtes Tachometerprofil erzeugen und das Tachometerprofil-Auswahlmodul 268 kann dann das gemischte Tachometerprofil an das Armaturenbrett 270 senden, so dass es dann am Tachometer 275 (bei 320) angezeigt werden kann. In einer Ausführungsform kann das gemischte Tachometermodul 266 das gemischte Tachometerprofil (BTP) unter Verwendung von Gleichung (2) wie folgt erzeugen: $BTP = + BE + BAE$
wo das BTP das gemischte Tachometerprofil ist, BE die gemischte Motordrehzahl und BAE die gemischte künstliche Motordrehzahl ist.
Die gemischte künstliche Motordrehzahl (BAE) ist gleich einem Produkt aus einem ersten Mischungsverlaufskoeffizienten (COEFF1) und dem prädiktiven Tachometerprofil 265 (das bei 314 erzeugt wurde).
Die gemischte Motordrehzahl (BE) ist gleich einem Produkt eines zweiten Mischungsverlaufskoeffizienten (COEFF2) und der Motordrehzahl. Der zweite Mischungsverlaufskoeffizient (COEFF2) ist gleich eins (1) minus einem aktuellen Wert des ersten Mischungsverlaufskoeffizienten (COEFF1). Mit anderen Worten, die Summe des ersten Mischungsverlaufskoeffizienten (COEFF1) und des zweiten Mischungsverlaufskoeffizienten (COEFF2) ist immer gleich eins.
Der aktuelle Wert des ersten Mischungsverlaufskoeffizienten (COEFF1) ist gleich einem vorherigen Wert des ersten Mischungsverlaufskoeffizienten (COEFF1) minus eines Mischfaktors, der verwendet wird, um den vorherigen Wert des ersten Mischungsverlaufskoeffizienten (COEFF1) um einen festen Betrag während jeder Software-Schleife zu vermindern.
Der Mischfaktor ist ein fester kalibrierbarer Wert zwischen null (0) und eins (1). Der Mischfaktor bestimmt, wie schnell das gemischte Tachometerprofil an die Ist-Motordrehzahl gebunden wird. Das gemischte Tachometerprofil verbindet sich mit der Ist-Motordrehzahl in einer Zeit, die der Geschwindigkeit der Softwareschleife dividiert durch den Mischfaktor, entspricht. Wenn beispielsweise der Mischfaktor auf 0,01 eingestellt ist und die Geschwindigkeit der Softwareschleife 12,5 Millisekunden beträgt, wird das gemischte Tachometerprofil in 12,5 Millisekunden/0,01 oder 1250 Millisekunden sich auf die Ist-Motordrehzahl anpassen.
Der Wert des gemischten Tachometerprofils (BTP) wird bei jeder Softwareschleife aktualisiert, bis das Mischen als vollständig bestimmt wird. Das Mischen wird als abgeschlossen bestimmt, wenn entweder (1) eine Differenz zwischen dem Wert des gemischten Tachometerprofils (BTP) und der Motordrehzahl kleiner als ein kalibrierbarer Schwellwert ist oder (2) der Wert des ersten Mischungsverlaufskoeffizienten (COEFF1) als kleiner oder gleich null bestimmt wird, was bedeutet, dass die Mischfunktion abgelaufen ist.
Wenn das Tachometerprofilmodul 255 (bei 316) bestimmt, dass das prädiktive Tachometerprofil 265 (das bei 314 erzeugt wurde) als Tachometerprofil am Tachometer 275 angezeigt werden soll, geht das Verfahren 300 zu 322 weiter, wo das Tachometerprofil- Auswahlmodul 268 das prädiktive Tachometerprofil 265 an den Tachometer 275 des Armaturenbretts 270 senden kann, wo das prädiktive Tachometerprofil 265 als Tachometerprofil am Tachometer 275 dargestellt werden kann.
4 zeigt ein Satz von Graphen 400, die zwei Sätze von Motordrehzahlsignalen 445, 455 und 465, 475 zeigen, zusammen mit Diagrammen, die die angewiesene Getriebestufe 410 und die aktuelle, erreichte Getriebestufe 420 zeigen. 4 wird mit Bezugnahme auf 2 beschrieben. Jedes der Diagramme in 4 zeigt die Motordrehzahl (in U/min) als Funktion der Zeit. Das mit 445 bezeichnete Diagramm zeigt eine Ist-Motordrehzahl in einem konventionellen System, während das mit 455 bezeichnete Diagramm zeigt, wie das Ist-Motordrehzahlsignal 445 erscheinen würde, wenn es an einem konventionellen Tachometer aufgrund von Signalverzögerungen angezeigt wird (z. B. CAN-Bus-Kommunikationsverzögerungen zwischen ECM und Armaturenbrett).
Im Gegensatz dazu zeigt das mit 465 bezeichnete Diagramm ein prädiktives Tachometerprofil 265, das gemäß den offenbarten Ausführungsformen berechnet wird, während das mit 475 bezeichnete Diagramm zeigt, wie das prädiktive Tachometerprofil 265 an dem Tachometer 275 gemäß den offenbarten Ausführungsformen angezeigt wird.
Wie aus dem Vergleich des auf dem Tachometer 275 angezeigten prädiktiven Tachometerprofils 475 mit der Ist-Motordrehzahl 455 ersichtlich ist, weist das prädiktive Tachometerprofil 475 weniger Verzögerung auf. Durch die Bereitstellung des prädiktiven Tachometerprofils 475 von dem prädiktiven Tachometermodul 260 an das Tachometer 275 während der Schaltvorgänge, kann die dynamische Reaktion am Tachometer 275 Kommunikationsverzögerungen zwischen der Quelle der Motordrehzahl (Kurbelwelle oder Nockenwellenpositionssensor) und dem Armaturenbrett 270, wo sich der Tachometer 275 befindet, berücksichtigen. Das prädiktive Tachometerprofil 475 zielt auf die angewiesene Getriebeeingangsdrehzahl während des Getriebeschaltvorgangs ab. Die Profilform des prädiktiven Tachometerprofils 475 ist auf der Grundlage der Differenz zwischen der gegenwärtig erreichten Getriebeeingangsdrehzahl und der angewiesenen Getriebeeingangsdrehzahl und dem angewiesenen Motordrehmoment des Fahrers steuerbar. Dies kann die Benutzer/Fahrer-Erfahrung verbessern, da die Motordrehzahl, die am Tachometer 275 angezeigt wird, stärker mit dem angewiesenen Motordrehmoment übereinstimmt, was die Benutzer/Fahrer-Wahrnehmung der Antriebsleistung verbessert.

Claims

Verfahren zum Erzeugen eines prädiktiven Tachometerprofils (265, 475) an einem Tachometer (275) eines Fahrzeugs, das Verfahren umfassend: das Empfangen, wenn sich das Fahrzeug bewegt, von Eingabeparametern, umfassend: eine angewiesene Getriebedrehzahl, ein angewiesenes Motordrehmoment, eine aktuell erreichte Getriebestufe (420) während eines Schaltvorgangs, eine Gaspedalstellung und eine Fahrzeuggeschwindigkeit; das Berechnen, wenn eine Trägheitsphase des Getriebeschaltvorgangs als aktiviert ermittelt wird, des prädiktiven Tachometerprofils (265) basierend auf einem berechneten Schaltabschlussgrad: einer berechneten Differenz zwischen der aktuell erreichten Getriebestufe (420) und der angewiesenen Getriebestufe (410); und einem angewiesenen Motordrehmoment, das basierend auf der Gaspedalstellung und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt wird; und das Anzeigen des prädiktiven Tachometerprofils (265, 475) am Tachometer (275).
Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: das Bestimmen an einem prädiktiven Tachometermodul (260), ob ein Getriebeschaltvorgang aktiviert ist, durch Vergleichen eines aktuell erreichten Gangs mit einem angewiesenen Gang.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei am prädiktiven Tachometermodul (260) bestimmt wird, ob der Getriebeschaltvorgang aktiviert ist, durch Vergleichen eines gegenwärtig erreichten Gangs mit einem angewiesenen Gang, Folgendes umfasst: das Bestimmen am prädiktiven Tachometermodul (260), dass ein Herunterschalten aktiviert ist, wenn der gegenwärtig erreichte Gang größer ist als der angewiesene Gang; das Bestimmen am prädiktiven Tachometermodul (260), dass ein Hochschalten aktiviert ist, wenn der gegenwärtig erreichte Gang kleiner als der angewiesene Gang ist; und das Bestimmen am prädiktiven Tachometermodul (260), dass kein Schaltvorgang aktiviert ist, wenn der aktuell erreichte Gang gleich dem angewiesenen Gang ist.
Verfahren nach Anspruch 2, ferner umfassend: das Berechnen am prädiktiven Tachometermodul (260), wenn das prädiktive Tachometermodul (260) bestimmt, dass ein Schaltvorgang aktiviert ist, einer aktuell erreichten Getriebestufe (420) und einer angewiesenen Getriebestufe (410).
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Berechnen des prädiktiven Tachometerprofils (265, 475) Folgendes umfasst: das Berechnen des prädiktiven Tachometerprofils (265, 475), wenn eine Trägheitsphase des Getriebeschaltvorgangs als aktiviert bestimmt wird, auf der Grundlage der Summe von: einem ersten Produkt, einer gefilterten angewiesenen Getriebestufe (N_Cmd) (410) und einem zweiten Produkt, wobei das erste Produkt gleich einem Produkt von (1) einer Differenz zwischen einem Eingangsdrehzahlbezugspunkt (N_Input) und der gefilterten angewiesenen Getriebestufe (N_Cmd) (410) und (2) eines Schaltfortschritts-Skalierungsfaktors gleich einem verbleibenden Verhältnis (P_ShiftRemain) angehoben auf eine Leistung eines Formkoeffizienten (k_ShiftPower) ist und wobei das zweite Produkt gleich einem Produkt von (1) einer Differenz zwischen einer Motordrehzahl (N_Engine) und einem Zielpunkt (N_Target) und (2) eines Schaltabschluss-Skalierungsfaktors gleich eines Schaltabschlussverhältnisses (P_ShiftComp) angehoben auf die Leistung eines Mischkoeffizienten (k_SlipPower) ist.
System, umfassend: einen Prozessor (140), konfiguriert zum: Erzeugen eines prädiktiven Tachometerprofils (265, 475), wenn eine Trägheitsphase eines Getriebeschaltvorgangs als aktiviert bestimmt wird, basierend auf: einem Schaltabschlussgrad; einer Differenz zwischen einer aktuell erreichten Getriebestufe (420) während des Getriebeschaltvorgangs und einer angewiesenen Getriebestufe (410); und einem angewiesenen Motordrehmoment; und Bereitstellen des prädiktiven Tachometerprofils (265) an einen Tachometer (275), der so konfiguriert ist, dass er das prädiktive Tachometerprofil (265, 475) anzeigt.
System nach Anspruch 6, wobei der Prozessor (140) ferner konfiguriert ist zum: Berechnen des angewiesenen Motordrehmoments, wenn die Trägheitsphase des Getriebeschaltvorgangs aktiviert ist, das vom Fahrer auf der Grundlage einer Gaspedalstellung und einer Fahrzeuggeschwindigkeit angewiesen wird.
System nach Anspruch 6, wobei der Prozessor (140) ferner konfiguriert ist zum: Bestimmen, ob ein Getriebeschaltvorgang aktiviert ist, durch Vergleichen eines aktuellen erreichten Gangs mit einem angewiesenen Gang.
Fahrzeug, umfassend: einen Tachometer (275); und einen Prozessor (140), konfiguriert zum: Erzeugen eines prädiktiven Tachometerprofils (265, 475), wenn eine Trägheitsphase eines Getriebeschaltvorgangs als aktiviert bestimmt wird, basierend auf einem berechneten Schaltabschlussgrad; einer Differenz zwischen einer aktuell erreichten Getriebestufe (420) während des Getriebeschaltvorgangs und einer angewiesenen Getriebestufe (410); und eines angewiesenen Motordrehmoments; und das Bereitstellen des prädiktiven Tachometerprofils (265, 475) für den Tachometer (275), wobei der Tachometer (275) so konfiguriert ist, dass er das prädiktive Tachometerprofil (265, 475) anzeigt.