DE102017118178B4

DE102017118178B4 - Verfahren zum Erzeugen eines Tachometerprofils auf einem Tachometer eines Fahrzeugs während Leerlaufdrehzahlereignissen

Info

Publication number: DE102017118178B4
Application number: DE102017118178.4A
Authority: DE
Inventors: Richard I. Chang; Matthew D. Whitton
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2016-08-11
Filing date: 2017-08-09
Publication date: 2023-04-27
Anticipated expiration: 2037-08-10
Also published as: DE102017118178A1; CN107727876B; CN107727876A; US10174693B2; US20180045129A1

Abstract

Verfahren zum Erzeugen eines Tachometerprofils auf einem Tachometer eines Fahrzeugs, das Verfahren umfassend:Erzeugen eines Motordrehzahlversatzes basierend auf einer Motorbeschleunigung und einer Gaspedalpositionsrate;Erzeugen eines prädiktiven Tachometerprofils basierend auf dem Motordrehzahlversatz und einer tatsächlichen Motordrehzahl;Anzeigen des prädiktiven Tachometerprofils auf dem Tachometer; undBestimmen, ob ein Leerlaufdrehzahlereignis auftritt, wobei im Falle, dass kein Leerlaufdrehzahlereignis auftritt, ein gemischtes Tachometerprofil (BTP), das in Richtung der tatsächlichen Motordrehzahl mit jedem zusätzlichen Durchlauf einer Softwareschleife fortschreitet, erzeugt und auf dem Tachometer angezeigt wird;wobei das gemischte Tachometerprofil (BTP) erzeugt wird, indem während jedem Schleifendurchlauf eine gemischte Motordrehzahl (BE) und eine gemischte künstliche Motordrehzahl (BAE) addiert werden, um das gemischte Tachometerprofil (BTP) zu erzeugen, so dass sich das gemischte Tachometerprofil (BTP) der tatsächlichen Motordrehzahl annähert;wobei die gemischte künstliche Motordrehzahl (BAE) dem Produkt aus einem ersten Mischungsverlaufskoeffizienten (COEFF1) und dem prädiktiven Tachometerprofi entspricht und die gemischte Motordrehzahl (BE) dem Produkt eines zweiten Mischungsverlaufskoeffizienten (COEFF2) und der Motordrehzahl entspricht; undwobei die Summe aus dem ersten Mischungsverlaufskoeffizienten (COEFF1) und dem zweiten Mischungsverlaufskoeffizienten (COEFF2) stets eins ist, und der aktuelle Wert des ersten Mischungsverlaufskoeffizienten (COEFF1) dem um einen Mischfaktor reduzierten Wert des ersten Mischungsverlaufskoeffizienten (COEFF1) aus einem vorherigen Schleifendurchlauf entspricht, wobei der Mischfaktor ein fester Wert zwischen 0 und 1 ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf Tachometer in Fahrzeugen und insbesondere auf ein Verfahren, das während Leerlaufereignissen ein prädiktives Tachometerprofil erzeugt, das auf einem Tachometer angezeigt werden kann.
Aus den Druckschriften US 9 347 557 B2 und US 7 841 962 B2 sind verschiedene Ausführungsformen von Verfahren zum Auswerten und Anzeigen von Tachometerprofilen in Fahrzeugen bekannt, wobei Verzögerungen in der Benutzerwahrnehmung zwischen Motordrehzahl und der Darstellung auf einer Anzeigevorrichtung (Tachometer) berücksichtigt werden.
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 das Armaturenbrett angeschlossen werden, das den Tachometer beherbergt. Bei anderen Implementierungen kann die Motordrehzahl über ein Motorsteuergerät (ECM) auf der Grundlage von Informationen berechnet werden, die entweder von dem Kurbelwellen- oder Nockenwellendrehzahlsensor 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 U/min., 2000 U/min., 4000 U/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 Fahrzeuggeschwindigkeit zu erreichen. Ein zu frühes Schalten in einen höheren Getriebegang (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 Getriebegang (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 Leerlaufposition ist), bewirkt dies eine entsprechende Reaktion am Tachometer, die vom Fahrer gesehen werden kann. Zusätzlich können Ereignisse, wie der Schaltvorgang, 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 gedrückt wird oder wenn geschaltet wird. In einem idealen Betriebsszenario würde die Reaktion des Tachometers mit der Reaktion des Fahrzeugs auf die Beschleunigung oder Gangschaltung übereinstimmen oder synchronisiert werden. Die Tachonadel oder die Anzeige sollte beispielsweise beginnen, sich zu bewegen, sobald die Motordrehzahl sich verändert, da ein synchronisiertes Motorgeräusch und ein Tachometer die Wahrnehmung der Antriebsstrangleistung 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 (oder verzögert) 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 Motorsteuergerät (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 Chassis-Steuermodul (BCM); Verzögerungen, die mit der internen Signalverarbeitung durch das Armaturenbrett (IP) 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 Tachometerreaktion 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 Antriebsstrangleistung 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 ausführlichen Beschreibung der Erfindung und den hinzugefügten Ansprüchen in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen und diesem Hintergrund der Erfindung sichtbar.
KURZE ZUSAMMENFASSUNG
Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Erzeugen eines Tachometerprofils auf einem Tachometer eines Fahrzeugs vorgestellt, das sich durch die Merkmale des Anspruchs 1 auszeichnet.
Figurenliste
Die vorliegende Erfindung 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 Erfindung 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 Erfindung zu erzeugen.
3 ein Flussdiagramm ist, das ein Verfahren zur Erzeugung eines Tachometerprofils veranschaulicht, das auf einem Tachometer gemäß den offenbarten Ausführungsformen angezeigt wird.
4 ein Flussdiagramm ist, das ein Verfahren zum Bestimmen eines prädiktiven Tachometerprofils veranschaulicht, das auf einem Tachometer gemäß den offenbarten Ausführungsformen angezeigt werden sollte.
5A und 5B kollektiv eine Nachschlagetabelle veranschaulichen, die bei einem prädiktiven Tachometermodul zur Erzeugung eines Motordrehzahlversatzes durch ein prädiktives Tachometermodul verwendet werden kann, zur Erzeugung eines prädiktiven Tachometerprofils gemäß den offenbarten Ausführungsformen.

AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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. Kurbelwellenpositionssensor 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, um eine dynamischere Darstellung von Motordrehzahl basierend auf Fahrerpedaleingaben bereitzustellen.
In einer Ausführungsform wird ein prädiktives Tachometerprofil erzeugt, das auf einem Tachometer eines Fahrzeugs angezeigt wird. Wenn das Leerlaufdrehzahlereignis dahingehend bestimmt ist und eine Situation anzeigt, die es ermöglicht, dass das prädiktive Tachometerprofil angezeigt wird, kann ein Motordrehzahlversatz erzeugt und verwendet werden, um das prädiktive Tachometerprofil zu berechnen. Leerlaufdrehzahl bezieht sich auf ein betriebliches Szenario, wenn sich das Fahrzeug in der Park- oder Leerlaufposition befinden kann, während das Gaspedal des Fahrzeugs niedergetreten wird. Der Motordrehzahlversatz kann basierend auf einer tatsächlichen Motorbeschleunigung und einer Gaspedalrate, die basierend auf der Gaspedalposition bestimmt wird, erzeugt werden (z. B. berechnet). Das prädiktive Tachometerprofil kann dann basierend auf der Summe einer aktuellen Motordrehzahl und des Motordrehzahlversatzes berechnet werden. Durch die Bereitstellung des prädiktiven Tachometerprofils am Tachometer bei Leerlaufdrehzahlereignissen kann die dynamische Reaktion am Tachometer Kommunikationsverzögerungen zwischen der Motordrehzahl und dem Armaturenbrett, auf dem sich der Tachometer befindet, berücksichtigen. Die Profilform des prädiktiven Tachometerprofils ist basierend auf dem Motordrehzahlversatz steuerbar, die von der aktuellen Motorbeschleunigung und der Gaspedalpositionsrate abhängig 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 Erfindung. Die Komponenten des Antriebsstrangsystems 100 beinhalten einen Antriebsmotor 110, ein Getriebe 120, ein Getriebesteuermodul (TCM) 130, ein Motorsteuergerät (ECM) 140, eine Antriebswelle 150, eine Fahrereingabe 160, und verschiedene Blöcke von Sensoren 112, 122, 162, 172.
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-Kontroll-Modul (CCM), ein Chassis-Steuermodul (BCM) usw. beinhalten.
Der Antriebsmotor 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 Handschaltgetriebe 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 verbunden 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 122, 172 empfangen werden, um die Arbeit des Fahrzeuggetriebes effizient und zuverlässig zu unterstützen.
Das Motorsteuergerät (ECM) 140 ist eine Steuerung, ein Mikroprozessor oder eine andere elektronische Vorrichtung, 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 Stellgliedern 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 Fahrzeugbediener kontrolliert und betätigt werden (nicht veranschaulicht). Die Fahrereingabe 160 kann ein Gaspedal, ein Bremspedal, einen Getriebebereichswähler (z. B. einen PRNDL-Hebel) usw. beinhalten.
Der Antriebsmotor 110, das Getriebe 120 und die Fahrereingabe 160 können jeweils zueinander verschiedene Sensoren aufweisen. 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. So kann beispielsweise 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, Leerlaufposition 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 Gaspedals (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 Gaspedals berechnen. Das ECM 140 kann auch die Momentanposition des Gaspedals (von einem Gaspedalpositionssensor) verwenden, um eine Geschwindigkeit der Gaspedalposition (oder Gaspedalpositionsrate) zu berechnen und die Motordrehzahl (von einem Kurbelsensor oder Nockensensor) zu verwenden, um eine Motorbeschleunigung zu berechnen.
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 Erfindung 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 Getriebebereichsselektor 219, einen Getriebeausgangsdrehzahlsensor 218, einen Raddrehzahlsensor 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 Getriebeausgangsdrehzahlsensor 218 kann die Ausgangsdrehzahl des Getriebes 210 bestimmen (messen oder alternativ erfassen) und ein Signal ausgeben, das die Getriebeausgangsdrehzahl repräsentiert. In einer Ausführungsform dient der Getriebeausgangsdrehzahlsensor 218 als eine primäre Quelle für die Fahrzeuggeschwindigkeit und ein Radgeschwindigkeitssensor dient als eine sekundäre Quelle (z. B. wenn ein Backup-Sensor benötigt wird, falls der Getriebeausgangssensor 218 fehlerhaft ist). Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann mit dem Getriebeausgangsdrehzahlsensor oder dem Raddrehzahlsensor berechnet werden. In einer Ausführungsform kann die Fahrzeuggeschwindigkeit verwendet werden, um zu bestimmen, ob Neutral- oder Leerlaufdrehzahl aktiv sein kann oder nicht (z. B. aktiv, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist und das Getriebe sich in der Park-/Leerlaufposition befindet).
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. So kann beispielsweise die Getriebeschaltposition als Teil eines Profilabbruchfalles verwendet werden, falls der Fahrer von der Leerlauf- oder Parkposition in die Fahrposition wechselt. In diesem Fall kann die Getriebeschaltposition verwendet werden, um das prädiktive Tachometerprofil zurück zu der Motordrehzahl anzupassen.
In einigen Ausführungsformen beinhaltet das Fahrzeug einen elektronischen Getriebebereichswähler 222 (in einem gestrichelten Zeilenblock gezeigt, da er optional ist) 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 aktuell erreichten Gang bestimmen (ob sich der Gang in der Park- oder Leerlaufposition befindet) und diese Informationen dem prädiktiven Tachometermodul 260 zur Verfügung stellen.
Der Kurbelpositionssensor 242 oder der Nockenpositionssensor 244 können beide die Position und/oder die Drehzahl des Motors 220 bestimmen (messen oder alternativ erfassen und ausgeben) 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 an das ECM 240 übermitteln und das ECM 240 eine Motorbeschleunigung berechnen und die aktuelle Motordrehzahl und die Motorbeschleunigung 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 und eine Motorbeschleunigung zu berechnen und die aktuelle Motordrehzahl und die Motorbeschleunigung dem prädiktiven Tachometermodul 260 bereitzustellen.
Der Gaspedalpositionssensor 246 kann die Position des Gaspedals bestimmen (messen oder alternativ erfassen und ausgeben) und ein Signal ausgeben, das für die Gaspedalposition und/oder die Gaspedalpositionsrate repräsentativ ist. In einer Ausführungsform kann der Gaspedalpositionssensor 246 über die Gaspedalposition und die Gaspedalpositionsrate über den Bus an das ECM 240 übermitteln und das ECM 240 kann die Gaspedalposition und die Gaspedalpositionsrate dem prädiktiven Tachometermodul 260 bereitstellen. In einer anderen Ausführungsform kann der Gaspedalpositionssensor 246 die Gaspedalposition über den Bus an das ECM 240 senden, und das ECM 240 kann die Gaspedalpositionsrate berechnen und die Gaspedalpositionsrate dem prädiktiven Tachometermodul 260 zusammen mit der Gaspedalposition bereitstellen.
Das Tachometerprofilmodul 255 kann in eine Steuereinheit implementiert werden, die innerhalb des Fahrzeugs (z. B. des ECM oder TCM) oder als unabhängige Steuerung vorhanden ist, die dazu bestimmt ist, Informationen zu erzeugen, die am Armaturenbrett des Fahrzeugs angezeigt werden. Das Tachometerprofilmodul 255 kann 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 Allzweckverarbeitungsvorrichtungen, 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 Verarbeitungssystem(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.
So kann/können beispielsweise, wie nachfolgend erläutert wird, das/die Verarbeitungssystem(e) des prädiktiven Tachometermoduls 260 auf computerlesbare Speichermedien zugreifen und in ihm gespeicherte computerausführbare Befehle ausführen, um das prädiktive Tachometerprofil 265 zu erzeugen, das als Tachometerprofil angezeigt wird auf/am Tachometer 275. So kann beispielsweise das prädiktive Tachometermodul 260 die Motorbeschleunigung und die Gaspedalpositionsrate verwenden, die von dem ECM 240 als Eingänge in einer Nachschlagetabelle 262 für das prädiktive Tachometerprofil 260 bereitgestellt werden, um einen Motordrehzahlversatz zu erzeugen. Das prädiktive Tachometermodul 260 kann dann den Motordrehzahlversatz der aktuellen Motordrehzahl hinzufügen, die von dem ECM 240 bereitgestellt wird, um das prädiktive Tachometerprofil 265 zu erzeugen.
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 275 gemäß den offenbarten Ausführungsformen angezeigt wird. 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 ausführlich beschrieben wird. Darüber hinaus können eine oder mehrere in 3 dargestellte 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 computerimplementiert, 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 2A-2B 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 kann das/können die Verarbeitungssystem(e) des prädiktiven Tachometermoduls 260 zentral angeordnet oder auf eine Anzahl von Systemen verteilt werden, die zusammenarbeiten. Auf ähnliche Weise, obwohl das gemischte Tachometermodul 266 dahingehend beschrieben wird, wie verschiedene Handlungen, Aufgaben oder Schritte auszuführen sind, sollte darauf hingewiesen werden, dass dies sich auf das/die Verarbeitungssystem(e) des gemischten Tachometermoduls 266 bezieht, das Befehle ausführt, um diese verschiedenen Handlungen, Aufgaben oder Schritte auszuführen. Abhängig von der Implementierung kann/können das/die Verarbeitungssystem(e) des gemischten Tachometermoduls 266 zentral angeordnet oder auf eine Anzahl von Systemen verteilt werden, die zusammenarbeiten.
Das Tachometerprofilmodul 255 kann kontinuierlich verschiedene Eingangsparameter empfangen, wie oben unter Bezugnahme auf 2A und 2B beschrieben, aber es versteht sich, dass bestimmte Aspekte des Verfahrens 300 verwendet werden, um ein Tachometerprofil 265 bereitzustellen, das auf dem Tachometer 275 nur dann angezeigt wird, wenn das Fahrzeug stationär ist und sich nicht bewegt, während andere Aspekte des Verfahrens 300 verwendet werden, um ein Tachometerprofil 267 bereitzustellen, das auf dem Tachometer 275 angezeigt wird, wenn sich das Fahrzeug bewegt. Beispielsweise wird das von dem prädiktiven Tachometermodul 260 erzeugte prädiktive Tachometerprofil 265 nur dann an den Tachometer 275 ausgegeben, wenn das Fahrzeug stationär ist (z. B. sich in der Park- oder Leerlaufposition befindet und sich nicht bewegt).
Das Verfahren 300 beginnt bei 302, wenn das Tachometerprofilmodul 255 bestimmt, ob ein prädiktives Tachometerprofil 265 oder ein gemischtes Tachometerprofil 267 erzeugt und angezeigt werden sollte. Das Tachometerprofilmodul 255 kann bestimmen, ob das prädiktive Tachometerprofil 265 oder das gemischte Tachometerprofil 267 erzeugt und angezeigt werden sollte, indem bestimmt wird, ob bestimmte Bedingungen erfüllt sind oder Ereignisse aufgetreten sind. Das prädiktive Tachometerprofil 265 sollte angezeigt werden, wenn sich das Fahrzeug in einem Leerlaufdrehzahlbetrieb befindet. Leerlaufdrehzahl bezieht sich auf die Erhöhung der Motordrehzahl (z. B. Versetzen des Motors in Umdrehung), wenn sich das Fahrzeug nicht bewegt (z. B. die Fahrzeuggeschwindigkeit beträgt 0 km/h), zum Beispiel, wenn das Getriebe und der Schalthebel des Fahrzeugs sich in der Park- oder Leerlaufposition befinden, und der Fahrer das Gaspedal niedertritt. Das Tachometerprofilmodul 255 kann (bei 302) bestimmen, dass Leerlaufdrehzahl nicht zulässig ist, wenn das Getriebe- oder Schaltgetriebe nicht mehr in Leerlauf- oder Parkposition ist, oder die Fahrzeuggeschwindigkeit ungleich Null ist, oder Signaleingänge fehlerhaft sind usw. Im Gegensatz dazu kann das Tachometerprofilmodul 255 bestimmen (bei 302), dass das Leerlaufumdrehen erlaubt ist, wenn das Getriebe oder die Schaltung in Leerlauf- oder Parkposition sind, und die Fahrzeuggeschwindigkeit Null ist, und es keine Anzeichen dafür gibt, dass Signaleingänge fehlerhaft sind usw. Eine Ausführungsform von 302 wird nun unter Bezugnahme auf 4 beschrieben.
4 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren 400 zum Bestimmen eines prädiktiven Tachometerprofils veranschaulicht, das auf einem Tachometer gemäß den offenbarten Ausführungsformen angezeigt werden sollte. Vorläufig wird angemerkt, dass Schritte 402, 404, 406 nicht in einer bestimmten Reihenfolge auftreten müssen, sondern gleichzeitig auftreten können. Ferner könnten einer oder mehrere der gezeigten Schritte weggelassen werden und zusätzliche Schritte können in Abhängigkeit von der Implementierung hinzugefügt werden. In einer Ausführungsform kann das Verfahren 400 einmal pro Softwareschleife (z. B. alle 12,5 Millisekunden) auftreten.
Bei 402 bestimmt das Tachometerprofilmodul 255, ob irgendwelche Sensoren (z. B. in 2A und 2B) fehlerhaft sind. Wenn das Tachometerprofilmodul 255 feststellt, dass irgendwelche Sensoren fehlerhaft sind, bedeutet dies, dass das prädiktive Tachometerprofil unzuverlässig sein könnte, und daher geht das Verfahren 400 zu 304 (von 3) weiter, sodass das gemischte Tachometerprofil 267 erzeugt und angezeigt werden kann. Wenn das Tachometerprofilmodul 255 feststellt, dass keiner der Sensoren fehlerhaft war, geht das Verfahren 400 zu 404 weiter, wo das Tachometerprofilmodul 255 bestimmt, ob der Getriebeschalter entweder in einer Parkposition oder in einer Leerlaufposition ist.
Wenn das Tachometerprofilmodul 255 feststellt, dass sich der Getriebeschalter nicht in der Parkposition oder in der Leerlaufposition befindet, bedeutet dies, dass das prädiktive Tachometerprofil nicht angezeigt werden sollte, und daher geht das Verfahren 400 zu 304 (von 3) weiter, sodass das gemischte Tachometerprofil 267 erzeugt und angezeigt werden kann. Wenn das Tachometerprofilmodul 255 bestimmt, dass sich der Getriebeschalter entweder in der Parkposition oder in der Leerlaufposition befindet, geht das Verfahren 400 zu 406 über, wo das Tachometerprofilmodul 255 bestimmt, ob das Fahrzeug stationär ist (d. h. die Fahrzeuggeschwindigkeit ist gleich null Kilometer pro Stunde).
Wenn das Tachometerprofilmodul 255 bestimmt, dass sich das Fahrzeug bewegt oder nicht stationär ist (d. h. die Fahrzeuggeschwindigkeit ist nicht gleich null Kilometer pro Stunde), bedeutet dies, dass das prädiktive Tachometerprofil nicht angezeigt werden sollte, und daher geht das Verfahren 400 weiter zu 304 (von 3), sodass das gemischte Tachometerprofil 267 erzeugt und angezeigt werden kann. Wenn das Tachometerprofilmodul 255 feststellt, dass das Fahrzeug stationär ist (d. h. die Fahrzeuggeschwindigkeit ist gleich null Kilometer pro Stunde), geht das Verfahren 400 zu 308 über. Als solches kann das Verfahren 300 zu 304 fortschreiten, wenn irgendeines der oben unter Bezugnahme auf 4 beschriebenen Szenarien auftritt (z. B. wann immer das Tachometerprofilmodul 255 bestimmt, dass ein Sensor ausgefallen ist, sich das Fahrzeug nicht in Park- oder Leerlaufposition befindet oder sich bewegt), und das prädiktive Tachometerprofil 265 nicht an den Tachometer 275 ausgegeben oder darauf angezeigt wird.
Wiederum unter Bezugnahme auf 3, wenn das Tachometerprofilmodul 255 bestimmt (bei 302), dass das gemischte Tachometerprofil 267 erzeugt und angezeigt werden sollte, dann geht das Verfahren 300 zu 304 über. Bei 304 berechnet das gemischte Tachometermodul 266 ein gemischtes Tachometerprofil 267, das an das Tachometerprofilauswahlmodul 268 gesendet wird. Mischen tritt auf, weil das Merkmal nicht mehr die Bedingungen erfüllt, die aktiv sind (z. B. das Fahrzeug bewegt sich und/oder das Getriebe befindet sich nicht in der Park-/Leerlaufposition). Das Ziel, das Tachometerprofil zu mischen, besteht darin, das Tachometerprofil so zu gestalten, dass es der tatsächlichen Motordrehzahl-Überzeit entsprechen kann.
In einer Ausführungsform kann das prädiktive Tachometermodul 260 das gemischte Tachometerprofil (BTP) unter Verwendung von Gleichung (1) wie folgt erzeugen: $BTP = + BE + BAE$
wobei das BTP das gemischte Tachometerprofil ist, BE die gemischte Motordrehzahl und BAE die gemischte künstliche Motordrehzahl ist. Gleichung (1) kann einmal während jeder Softwareschleife ausgeführt werden, sodass sich das Tachometerprofil im Laufe der Zeit dynamisch formt, sodass das Tachometerprofil letztlich der tatsächlichen Motordrehzahl am Ende des Mischverfahrens entspricht. Mit anderen Worten stellt das gemischte Tachometerprofil den Übergang des prädiktiven Tachometerprofils zu der tatsächlichen Motordrehzahl dar, wenn der Mischvorgang abgeschlossen ist, sodass die tatsächliche Motordrehzahl am Ende des Mischens angezeigt wird. Wenn das Mischen zuerst befohlen wird, wird der verbleibende Mischungsprozentsatz oder der erste Mischungsverlaufskoeffizient (COEFF1) auf 100 % gesetzt, und um einen Mischfaktor (z. B. einen festen Prozentsatz) jedes Mal reduziert, wenn die Software eine Schleife ausführt. Das gemischte Tachometerprofil (BTP) kann als Summe des ersten Mischungsverlaufskoeffizienten (COEFF1) * gemischtes Tachometerprofil während der vorherigen Schleife und (1 - erster Mischungsverlaufskoeffizient (COEFF1)) berechnet werden. * aktuelle Motordrehzahl. Wenn die Softwareschleife fortschreitet, legt das gemischte Tachometerprofil (BTP) mehr Betonung auf die aktuelle Motordrehzahl im Vergleich zum vorherigen schleifengemischten Tachometerprofil. Das gemischte Tachometerprofil wird auf dem Tachometer 275 angezeigt, bis das Profil auf die tatsächliche Motordrehzahl gemischt, oder die Mischfunktion timed-out ist. Wenn der Mischfaktor zunimmt, nähert sich das gemischte Tachometerprofil schneller der tatsächlichen Motordrehzahl. Wenn das Mischen abgeschlossen ist, stellt das gemischte Tachometerprofil die tatsächliche Motordrehzahl dar und bleibt so, bis eine „JA“-Entscheidung bei 302 auftritt. Nachdem das Mischen abgeschlossen ist, wird die tatsächliche Motordrehzahl angezeigt, bis die Bedingung zur aktiven Leerlaufdrehzahl erfüllt ist.
Um weiter zu erklären, ist die gemischte künstliche Motordrehzahl (BAE) 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. Darüber hinaus ist zu beachten, dass bei Sensorfehlerfällen der Mischfaktor so eingestellt wird, dass das Mischen bei Sensorausfall aggressiver erfolgt (z. B. nähert sich das Profil schneller der tatsächlichen Motordrehzahl). Ein Sensor kann ausfallen oder als fehlerhaft angesehen werden, z. B. wenn der Sensormesswert einfriert oder außerhalb des zulässigen Bereichs liegt, oder wenn die Sensorschaltung ausfällt (z. B. Kurzschluss nach Masse, Kurzschluss nach Strom, Leerlauf usw.)). In solchen Fällen, sobald der Sensor als fehlerhaft oder ausgefallen erkannt wird, erkennt das System die Ausgabe des Sensors nicht mehr als gültige Ausgabe.
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.
Bei 306 gibt das Tachometerprofilauswahlmodul 268 das gemischte Tachometerprofil 267 an den Tachometer 275 aus, der das gemischte Tachometerprofil 267 als Tachometerprofil anzeigt. Das Verfahren 300 kehrt dann zum Schritt 302 zurück.
Wenn das Tachometerprofilmodul 255 bestimmt, dass das prädiktive Tachometerprofil 265 erzeugt und angezeigt werden sollte, geht das Verfahren 300 weiter zu 308. Bei 308 erzeugt die Nachschlagetabelle 262 einen Motordrehzahlversatz. In einer Ausführungsform bestimmt das prädiktive Tachometermodul 260 bei 308 einen Motorgeschwindigkeitsversatz, indem ein Nachschlagen in einer Nachschlagetabelle 262 basierend auf der aktuellen Motorbeschleunigung (U/min.) und der Gaspedalpositionsrate (Prozent pro Sekunde) durchgeführt wird. Die Nachschlagetabelle 262 ist eine 2D-Anordnung, die zwei Eingänge empfängt (d. h. aktuelle Motorbeschleunigung und Gaspedalpositionsrate) und ein Ausgangssignal (d. h., Motordrehzahlversatz) erzeugt. Die Nachschlagetabelle 262 beinhaltet einen ersten Gittervektor von Datenpunkten für einen ersten Parameter (d. h. Gaspedalpositionsrate), einen zweite Gittervektordatenpunkt für einen zweiten Parameter (d. h. aktuelle Motorbeschleunigung)und eine 2D-Anordnung von Tabellenwerten (d. h., Anordnung von Motordrehzahlversatzwerten), die die „Ausgänge“ der Nachschlagetabelle 262 sind. Die Nachschlagetabelle 262 ersetzt die Laufzeitberechnung durch einen einfacheren Anordnungsindexierungsvorgang. Die Einsparungen in Bezug auf die Verarbeitungszeit können erheblich sein, da das Abrufen eines Wertes aus dem Speicher oft schneller als eine „teure“ Berechnung oder ein Eingabe-/Ausgabevorgang sein kann.
5A und 5B veranschaulichen kollektiv und konzeptionell eine Nachschlagetabelle 262, die bei einem prädiktiven Tachometermodul zur Erzeugung eines Motordrehzahlversatzes durch ein prädiktives Tachometermodul 260 verwendet werden kann, zur Erzeugung eines prädiktiven Tachometerprofils gemäß den offenbarten Ausführungsformen. In 5A beinhaltet die Nachschlagetabelle 262 in 5A einen ersten Gittervektor (in Spalte 1), der m Datenpunkte für die Gaspedalpositionsrate (in Prozent pro Sekunde) enthält, einen zweiten Gittervektor (in Zeile 1), der n Datenpunkte für die aktuelle Motorbeschleunigung (in U/s) enthält, und eine 2D-mxn-Anordnung von Motordrehzahlversatzwerten, die die „Ausgänge“ der Nachschlagetabelle 262 sind. Jede Kombination eines Wertes der Gaspedalrate von Spalte 1 und eines Wertes der aktuellen Motordrehzahl aus Zeile 1 entspricht einem Wert eines Motordrehzahlversatzes (U/min.), bei dem die Werte des Motordrehzahlversatzes in den Zeilen 2..m und Spalten 2..n dargestellt sind. Wann immer ein Wert der Gaspedalrate und ein Wert der aktuellen Motorbeschleunigung in die Nachschlagetabelle eingegeben wird, gibt die Nachschlagetabelle einen Wert für einen Motordrehzahlversatz als eine Reaktion auf diese Kombination von Eingängen aus.
In 5B sind auf der z-Achse Werte der Gaspedalrate (in Prozent/Sekunde) dargestellt und auf der x-Achse sind Werte der aktuellen Motorbeschleunigung (in U/s) dargestellt, und die entsprechenden Werte der Motordrehzahlversätze sind auf der y-Achse geplottet. Insbesondere stellt die z-Achse Werte für die Gaspedalrate dar, und die z-Achse stellt Werte für die aktuelle Motorbeschleunigung dar, und die y-Achse der Tabelle stellt verschiedene Werte für Motordrehzahlversätze dar, die einer bestimmten Kombination von aktueller Motordrehzahl und Gaspedalrate entsprechen. Im Allgemeinen, wenn sowohl die aktuelle Motorbeschleunigung als auch die Gaspedalrate positiv sind, ist auch der Motordrehzahlversatz positiv. Im Gegensatz dazu, wenn sowohl die aktuelle Motorbeschleunigung als auch die Gaspedalrate negativ sind, dann ist der Motordrehzahlversatz negativ. Wenn die Gaspedalrate positiv ist und die aktuelle Motorbeschleunigung negativ ist, tritt ein positiver Motordrehzahlversatz auf. Dies impliziert eine Situation, in der die Motordrehzahl abnimmt, aber der Kunde das Gaspedal niedergetreten hat. Wenn die Gaspedalrate negativ ist und die aktuelle Motorbeschleunigung positiv ist, tritt ein positiver Motordrehzahlversatz auf. Dies impliziert eine Situation, in der die Motordrehzahl zunimmt, aber der Fahrer das Gaspedal loslässt.
Unter erneuter Bezugnahme auf 3 berechnet das 260 bei 310 das prädiktive Tachometerprofil 265 durch Addieren des Motordrehzahlversatzes (von 308) zu der aktuellen Motordrehzahl (von ECM 240) und sendet das prädiktive Tachometerprofil 265 an das Tachometerprofilauswahlmodul 268. Der Motordrehzahlversatz (von 308) wird verwendet, um eine bessere Wahrnehmung der Motordrehzahländerung auch bei kleinem Gaspedaleingang zu ermöglichen. Er stellt einen Eindruck bereit, dass der Motor kohärent ist (keine Verzögerung) zu der Gaspedalbewegung.
Bei 312 gibt das Tachometerprofilauswahlmodul 268 das prädiktive Tachometerprofil 265 an den Tachometer 275 aus, der das prädiktive Tachometerprofil 265 als Tachometerprofil anzeigt. Das Verfahren 300 schaltet dann zurück zu 302 und das Verfahren 300 wiederholt sich. Somit kann in Übereinstimmung mit dieser Ausführungsform während der Leerlaufdrehzahlereignisse (Fahrzeug in Park- oder Leerlaufposition, und Motor wird gedreht) das prädiktive Tachometerprofil 265 erzeugt werden, indem die tatsächliche Motordrehzahl basierend auf der aktuellen Motorbeschleunigung und Gaspedalrate ausgeglichen wird.
Die vorstehende Beschreibung wurde zu Zwecken der Veranschaulichung und Beschreibung vorgestellt. Die oben beschriebenen Ausführungsformen sind beschrieben, um am besten eine praktische Anwendung zu erläutern und es anderen Fachleuten zu ermöglichen, die Erfindung für verschiedene Ausführungsformen mit verschiedenen Modifikationen zu verstehen, die für die jeweilige Verwendung geeignet sind.
In einigen Fällen wurden bekannte Komponenten, Systeme oder Verfahren nicht im Detail beschrieben, um die vorliegenden Erfindung nicht unklar zu machen. Daher dienen spezifische Betriebs- und Funktionsdetails, die hierin offenbart sind, als repräsentative Grundlage für die Schulung des Fachmanns.
Fachleute auf dem Gebiet würden ferner erkennen, dass die verschiedenen veranschaulichenden logischen Blöcke und Algorithmusschritte, die in Verbindung mit den hierin offenbarten Ausführungsformen beschrieben sind, als elektronische Hardware, Computersoftware oder Kombinationen von beiden implementiert werden können. Einige der Ausführungsformen und Implementierungen sind weiter oben in Form von funktionalen und/oder logischen Blockkomponenten (oder Modulen) und verschiedenen Verarbeitungsschritten beschrieben. Es sollte jedoch beachtet werden, dass derartige Blockkomponenten (oder Module) durch eine beliebige Anzahl von Hardware-, Software- und/oder Firmware- Komponenten realisiert werden können, die dafür konfiguriert sind, die spezifizierten Funktionen auszuführen. Um diese Austauschbarkeit von Hardware und Software klar zu veranschaulichen, wurden verschiedene veranschaulichende Komponenten, Blöcke, Module, Schaltungen und Schritte im Hinblick auf deren Funktionalität im Allgemeinen oben beschrieben. Ob diese Funktionalität als Hardware oder Software implementiert ist, hängt von den jeweiligen Anwendungs- und Konstruktionseinschränkungen ab, die dem Gesamtsystem auferlegt werden. Fachleute können die beschriebene Funktionalität in unterschiedlicher Weise für jede spezielle Anwendung implementieren.
Die Schritte eines in Verbindung mit den hierin offenbarten Ausführungsformen beschriebenen Verfahrens oder Algorithmus können direkt in der Hardware, in einem von einem Prozessor ausgeführten Softwaremodul oder in einer Kombination beider ausgeführt werden. Ein Softwaremodul kann sich im RAM-Speicher, Flash-Speicher, ROM-Speicher, EPROM-Speicher, EEPROM-Speicher, im Register, auf der Festplatte, auf einer Wechselplatte, einer CD-ROM oder einer anderen Form eines Speichermediums befinden, das in der Technik bekannt ist. Ein exemplarisches Speichermedium ist mit dem Prozessor verbunden, sodass der Prozessor Informationen aus dem Speichermedium lesen und darauf schreiben kann. Alternativ kann das Speichermedium integral zum Prozessor sein. Der Prozessor und das Speichermedium können sich in einem ASIC befinden.
Die Blockdiagramme in 1-3 veranschaulichen die Architektur, die Funktionalität und den Betrieb möglicher Implementierungen von Systemen, Verfahren und Computerprogrammprodukten gemäß verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung. In dieser Hinsicht kann jeder Block in den Blockdiagrammen ein Modul, ein Segment oder einen Teil eines Codes darstellen, der eine oder mehrere ausführbare Befehle zum Implementieren der spezifizierten logischen Funktion(en) umfasst. Zudem ist anzumerken, dass in einigen alternativen Implementierungen die in dem Block erwähnten Funktionen möglicherweise nicht in der in den Figuren angegebenen Reihenfolge auftreten. Es wird auch darauf hingewiesen, dass jeder Block der Blockdiagramme und/oder Ablaufdiagramm-Darstellungen und Kombinationen der Blöcke in den Blockdiagrammen durch spezielle Hardware-basierte Systeme implementiert werden können, die die spezifizierten Funktionen oder Handlungen oder Kombinationen von Spezial-Hardware und Computerbefehlen ausführen.
In diesem Dokument können relationale Begriffe, wie erste und zweite und dergleichen, nur verwendet werden, um eine Entität oder Handlung von einer anderen Entität oder Handlung zu unterscheiden, ohne zwangsläufig eine solche Beziehung oder Ordnung zwischen solchen Entitäten oder Handlungen zu erfordern oder implizieren zu müssen. Nummerische Ordinalzahlen, wie „erste“, „zweite“, „dritte“ usw., bezeichnen einfach verschiedene Singles einer Vielzahl und bedeuten keine Reihenfolge oder Sequenz, wenn dies nicht ausdrücklich durch die Anspruchssprache definiert ist. Die Abfolge des Textes in einem der Ansprüche bedeutet nicht, dass Prozessschritte in einer zeitlichen oder logischen Reihenfolge nach einer solchen Sequenz durchgeführt werden müssen, es sei denn, sie ist spezifisch durch die Anspruchssprache definiert. Die Verfahrensschritte können in beliebiger Reihenfolge ausgetauscht werden, solange ein solcher Austausch nicht der Anspruchssprache widerspricht und nicht logisch unsinnig ist.

Claims

Verfahren zum Erzeugen eines Tachometerprofils auf einem Tachometer eines Fahrzeugs, das Verfahren umfassend: Erzeugen eines Motordrehzahlversatzes basierend auf einer Motorbeschleunigung und einer Gaspedalpositionsrate; Erzeugen eines prädiktiven Tachometerprofils basierend auf dem Motordrehzahlversatz und einer tatsächlichen Motordrehzahl; Anzeigen des prädiktiven Tachometerprofils auf dem Tachometer; und Bestimmen, ob ein Leerlaufdrehzahlereignis auftritt, wobei im Falle, dass kein Leerlaufdrehzahlereignis auftritt, ein gemischtes Tachometerprofil (BTP), das in Richtung der tatsächlichen Motordrehzahl mit jedem zusätzlichen Durchlauf einer Softwareschleife fortschreitet, erzeugt und auf dem Tachometer angezeigt wird; wobei das gemischte Tachometerprofil (BTP) erzeugt wird, indem während jedem Schleifendurchlauf eine gemischte Motordrehzahl (BE) und eine gemischte künstliche Motordrehzahl (BAE) addiert werden, um das gemischte Tachometerprofil (BTP) zu erzeugen, so dass sich das gemischte Tachometerprofil (BTP) der tatsächlichen Motordrehzahl annähert; wobei die gemischte künstliche Motordrehzahl (BAE) dem Produkt aus einem ersten Mischungsverlaufskoeffizienten (COEFF1) und dem prädiktiven Tachometerprofi entspricht und die gemischte Motordrehzahl (BE) dem Produkt eines zweiten Mischungsverlaufskoeffizienten (COEFF2) und der Motordrehzahl entspricht; und wobei die Summe aus dem ersten Mischungsverlaufskoeffizienten (COEFF1) und dem zweiten Mischungsverlaufskoeffizienten (COEFF2) stets eins ist, und der aktuelle Wert des ersten Mischungsverlaufskoeffizienten (COEFF1) dem um einen Mischfaktor reduzierten Wert des ersten Mischungsverlaufskoeffizienten (COEFF1) aus einem vorherigen Schleifendurchlauf entspricht, wobei der Mischfaktor ein fester Wert zwischen 0 und 1 ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das auf dem Tachometer angezeigte prädiktive Tachometerprofil Verzögerungen in einem Signalweg zwischen einem Motordrehzahlsensor und dem Tachometer berücksichtigt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Erzeugen eines Motordrehzahlversatzes basierend auf einer Motorbeschleunigung und einer Gaspedalpositionsrate umfasst: das Bestimmen eines Motordrehzahlversatzes basierend auf der Motorbeschleunigung und der Gaspedalpositionsrate.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Erzeugen eines Motordrehzahlversatzes basierend auf einer Motorbeschleunigung und einer Gaspedalpositionsrate umfasst: das Durchführen eines Nachschlagens in einer Nachschlagetabelle nach dem Motordrehzahlversatz basierend auf Eingängen, umfassend: die Motorbeschleunigung und die Gaspedalpositionsrate, wobei die Nachschlagetabelle einen ersten Gittervektor von Datenpunkten für die Gaspedalpositionsrate, einen zweiten Gittervektor von Datenpunkten für die aktuelle Motorbeschleunigung und eine Anordnung von Motordrehzahlversatzwerten beinhaltet, die Ausgänge der Nachschlagetabelle sind.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Erzeugen eines prädiktiven Tachometerprofils basierend auf dem Motordrehzahlversatz und einer tatsächlichen Motordrehzahl umfasst: das Summieren des Motordrehzahlversatzes und der tatsächlichen Motordrehzahl, um das prädiktive Tachometerprofil zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Leerlaufdrehzahlereignis nicht eintritt, wenn bestimmt wird, dass: ein Sensor ausgefallen ist; das Fahrzeug nicht in Park- oder Leerlaufposition ist; oder sich das Fahrzeug bewegt.