DE102018210715B4

DE102018210715B4 - Verfahren zur Adaption eines Wertes zumindest eines Fahrwiderstandsparameters

Info

Publication number: DE102018210715B4
Application number: DE102018210715.7A
Authority: DE
Inventors: Rachid Mansour; Freddy-Josef Frombach; Maik Würthner; Thomas Ascher
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2018-06-29
Filing date: 2018-06-29
Publication date: 2020-03-19
Anticipated expiration: 2038-06-30
Also published as: DE102018210715A1

Abstract

Verfahren zur Adaption eines Wertes zumindest eines Fahrwiderstandsparameters (f) einer Mehrzahl von hinterlegten Werten für Fahrwiderstands-parameter (f) eines Kraftfahrzeugs (1) unter Verwendung von Vorausschaudaten für eine vor dem Kraftfahrzeug (1) liegende Fahrstrecke,wobei das Kraftfahrzeug (1) ein als Automatikgetriebe oder als automatisiertes Schaltgetriebe ausgeführtes Getriebe (4) umfasst, welches von einem Steuergerät (8) mittels wenigstens einer fahrwiderstandsparameterabhängigen Schaltstrategie angesteuert wird,wobei zur Adaption des zumindest einen Fahrwiderstands-parameters (f) während einer Roll- oder Segelphase des Kraftfahrzeugs (1) vorliegende Vorausschaudaten für einen Fahrwiderstandsparameter Steigungswiderstand (f) verwendet werden,wobei während der Roll- oder Segelphase an mehreren Messpunkten (i) eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit (v) erfasst und mit einer für den jeweiligen Messpunkt (i) mittels der Vorausschaudaten prognostizierten Fahrgeschwindigkeit (v) zur Bildung einer Geschwindigkeitsdifferenz (Δv) für den jeweiligen Messpunkt (i) verglichen wird,wobei über alle Messpunkte (i) eine Abweichung der Geschwindigkeitsdifferenz (Δv) eines Messpunktes (i) gegenüber der Geschwindigkeitsdifferenz (Δv) eines vorangehenden Messpunktes (i-1) bestimmt und eine mittlere Abweichung berechnet wird,die zur Adaption des Wertes des zumindest einen Fahrwiderstandsparameters (f) verwendet wird,wobei der adaptierte Wert des Fahrwiderstands (f) anteilig Rollwiderstand (f) und Luftwiderstand (f) des Kraftfahrzeugs (1) umfasst,wobei bei einer aktuellen Fahrgeschwindigkeit (v) unterhalb einer Grenzgeschwindigkeit der Luftwiderstand (f) als vernachlässigbar angenommen wird, so dass der Rollwiderstand (f) dem adaptierten Fahrwiderstand (f) entspricht undwobei bei einer Fahrgeschwindigkeit (v) oberhalb der Grenzgeschwindigkeit der Rollwiderstand (f) als konstant angenommen wird, so dass die Adaption des Wertes des Luftwiderstands (f_Luft) unter Berücksichtigung einer Fahrzeugmasse (m_Fzg) nach der Gleichungdurchgeführt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Adaption eines Wertes zumindest eines Fahrwiderstandsparameters einer Mehrzahl von hinterlegten Werten für Fahrwiderstandsparameter eines Kraftfahrzeugs unter Verwendung von Vorausschaudaten für eine vor dem Kraftfahrzeug liegende Fahrstrecke, wobei das Kraftfahrzeug ein als Automatikgetriebe oder als automatisiertes Schaltgetriebe ausgeführtes Getriebe umfasst, welches von einem Steuergerät mittels wenigstens einer fahrwiderstandsparameterabhängigen Schaltstrategie angesteuert wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Steuergerät eines als Automatikgetriebe oder als automatisiertes Schaltgetriebe ausgeführten Getriebes, ein Computerprogrammprodukt sowie ein Kraftfahrzeug.
Bei Kraftfahrzeugen mit Automatikgetrieben bzw. automatisierten Schaltgetrieben werden Anfahrvorgänge, Auswahl eines Anfahrganges und Gangwechsel im Getriebe zumeist durch automatische Regelungen einer Betätigung einer Anfahrkupplung sowie einer Schaltung im Getriebe vollzogen. Hierzu ist ein Steuergerät vorgesehen, welches der Ansteuerung des Getriebes dient. Dabei bildet der Fahrwiderstand des Kraftfahrzeugs eine wesentliche Einflussgröße für die Berechnung von Schalt- bzw. Zieldrehzahlen eines Gangwechsels sowohl beim Hoch- als auch Runterschalten, sowie zur Bestimmung des geeigneten Anfahrgangs und eines Öffnungs-/Schließgradienten der Anfahrkupplung. Der Fahrwiderstand eines Kraftfahrzeugs ergibt sich aus der Summe von Rollwiderstand, Steigungswiderstand und Luftwiderstand.
Damit die Schaltstrategie Schaltungen berechnen kann, werden bestimmte Fahrzustandsgrößen, wie der Fahrwiderstand berechnet oder unter Verwendung von Vorausschaudaten bestimmt. Die Genauigkeit der Berechnung kann dabei in Abhängigkeit von den dafür benötigten Grundsignalen, wie Geschwindigkeit und Motormoment stark schwanken. Sofern der Getriebesteuerung Signale vom Umfeld des Fahrzeugs zur Verfügung stehen, können diese Fahrzustandsgrößen korrigiert oder genauer berechnet werden. Auch eine Gangberechnung, die auf den vor dem Fahrzeug liegenden Straßenverlauf besser abgestimmt ist, ist mit solchen umgebungsbedingten Signalen möglich. Diese Signale können beispielsweise von einem Navigationssystem mittels eines Positionsbestimmungssystems wie GPS in Form von Topographiedaten geliefert und in der Getriebesteuerung weiter verarbeitet werden.
Ein Verfahren zur Adaption eines Wertes zumindest eines Fahrwiderstandsparameters sowie ein Steuergerät der eingangs genannten Art ist aus der DE 10 2011 119 008 A1 bekannt. Die DE 10 2011 119 008 A1 beschreibt ein komplexes Verfahren zur Adaption des Luftwiderstandes als Fahrwiderstandsparameter in Abhängigkeit von einer Windgeschwindigkeitskomponente entlang der Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs.
Die DE 42 28 413 A1 offenbart ein Verfahren, bei welchem eine ermittelte Fahrzeugmasse zur Bestimmung eines momentanen Fahrwiderstandes eines Fahrzeugs herangezogen wird. Aus der DE 10 2005 049 710 A1 ist ein Verfahren zur Beeinflussung eines automatisierten Schaltgetriebes unter Berücksichtigung eines Fahrwiderstandes bekannt. Die DE 10 2012 213 321 A1 offenbart ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs, bei welchem durch Einflussmöglichkeiten zur Erhöhung oder Erniedrigung eines Fahrwiderstands während eines Ausrollens des Fahrzeugs der Ausrollvorgang beeinflusst werden kann. Ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugs umfassend ein Ermitteln eines Ausrollwegs des Fahrzeugs in Abhängigkeit von Werten für eine Mehrzahl von Fahrwiderstandsparametern wird durch die DE 10 2011 119 008 A1 offenbart.
Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zur Adaption eines Wertes zumindest eines Fahrwiderstandsparameters sowie ein Steuergerät bereitzustellen, so dass eine Adaption eines Wertes zumindest eines Fahrwiderstandsparameters unter Berücksichtigung von vorhandenen Vorausschaudaten sowie die Fahrwiderstandsparameter beeinflussenden Größen vereinfachter durchgeführt werden kann.
Diese Aufgabe wird aus verfahrenstechnischer Sicht durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Aus vorrichtungstechnischer Sicht erfolgt eine Lösung der Aufgabe durch die Merkmale des Anspruchs 8. Ein Kraftfahrzeug, bei welcher zumindest ein erfindungsgemäßes Steuergerät zur Anwendung kommt, ist ferner Gegenstand von Anspruch 9. Ein Computerprogrammprodukt ist Gegenstand des Anspruches 10.
Gemäß der Erfindung wird bei einem Verfahren ein Wert zumindest eines Fahrwiderstandsparameters einer Mehrzahl von hinterlegten Werten für Fahrwiderstandsparameter eines Kraftfahrzeugs unter Verwendung von Vorausschaudaten für eine vor dem Kraftfahrzeug liegende Fahrstrecke adaptiert, wobei das Kraftfahrzeug ein als Automatikgetriebe oder als automatisiertes Schaltgetriebe ausgeführtes Getriebe umfasst, welches von einem Steuergerät mittels wenigstens einer fahrwiderstandsparameterabhängigen Schaltstrategie angesteuert. Durch die Adaption sollen die verschiedenen Einflussgrößen berücksichtigen, die die Bestimmung der Fahrwiderstandswerte unterschiedlicher Kraftfahrzeuge und/oder unter unterschiedlichen Fahrzustandsbedingungen erschweren. So können sich die Kraftfahrzeuge unter anderem hinsichtlich ihrer Karosserieform, der Anzahl von Achsen und/oder Rädern, ihrem Aufbau, Vorhandensein und Form eines Anhängers, unterschiedlicher Antriebsstränge, etc. unterschieden.
Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass zur Adaption des zumindest einen Fahrwiderstandsparameters während einer Roll- oder Segelphase des Kraftfahrzeugs vorliegende Vorausschaudaten für einen Fahrwiderstandsparameter Steigungswiderstand verwendet werden Dabei wird während der Roll- oder Segelphase an mehreren Messpunkten eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit erfasst und mit einer für den jeweiligen Messpunkt mittels der Vorausschaudaten prognostizierten Fahrgeschwindigkeit zur Bildung einer Geschwindigkeitsdifferenz für den jeweiligen Messpunkt verglichen. Die Bestimmung des Fahrwiderstands basiert auf der Prognose der Fahrzeuggeschwindigkeit während der Roll- oder Segelphase, da in dieser Fahrsituation das Motormoment nicht relevant ist. Das Kraftfahrzeug wird antriebslos betrieben. Es wird sodann über alle Messpunkte eine Abweichung der Geschwindigkeitsdifferenz eines Messpunktes gegenüber der Geschwindigkeitsdifferenz eines vorangehenden Messpunktes bestimmt und eine mittlere Abweichung berechnet, die zur Adaption des Wertes des zumindest einen Fahrwiderstandsparameters verwendet wird. Die mittlere Abweichung der prognostizierten Fahrgeschwindigkeit und der aktuellen Fahrgeschwindigkeit beschreibt den Fehler des Wertes des Fahrwiderstands.
Bevorzugt kann der adaptierte Wert des Fahrwiderstands unter Berücksichtigung einer Fahrzeugmasse (m_Fzg) nach der Gleichung $f_{W i d} = m_{f z g} \frac{Δ v_{k - 1} - Δ v_{k}}{d T}$
bestimmt werden. Darin ist Δv_k eine Differenz zwischen der aktuellen Fahrgeschwindigkeit und der prognostizierten Fahrgeschwindigkeit in einem Messpunkt und Δv_k-1 eine Differenz zwischen der aktuellen Fahrgeschwindigkeit und der prognostizierten Fahrgeschwindigkeit in einem vorherigen Messpunkt.
Insbesondere kann der adaptierte Wert des Fahrwiderstands anteilig Rollwiderstand und Luftwiderstand des Kraftfahrzeugs umfassen.
Es ist vorgesehen, dass bei einer Fahrgeschwindigkeit unterhalb einer Grenzgeschwindigkeit der Luftwiderstand als vernachlässigbar angenommen wird, so dass der Rollwiderstand dem adaptierten Fahrwiderstand entspricht. Somit lässt sich für unterhalb der Grenzgeschwindigkeit liegende Fahrgeschwindigkeiten der Wert für den Rollwiderstand unmittelbar adaptieren.
Auch ist vorgesehen, dass bei einer Fahrgeschwindigkeit oberhalb der Grenzgeschwindigkeit der Rollwiderstand als konstant angenommen wird, so dass die Adaption des Wertes des Luftwiderstand nach der Gleichung $f_{L u f t} = m_{F z g} \frac{Δ v_{k - 1} - Δ v_{k}}{d T} - f_{R o l l}$
durchgeführt werden kann.
Dabei kann zur Bestimmung des adaptierten Wertes des Luftwiderstands ein initial hinterlegter Wert oder ein bereits adaptierter Wert des Rollwiderstands verwendet werden. Der initial hinterlegte Wert des Rollwiderstands kann dabei auf einer vorangehend durchgeführten Adaption, d.h. während der letzten hierfür geeigneten Roll- oder Segelphase, des zumindest einen Fahrwiderstandsparameters beruhen.
Bevorzugt können das Einleiten und die Dauer einer Roll- oder Segelphase durch das Steuergerät bestimmt werden. Hierzu können die dem Steuergerät zur Verfügung stehenden Vorausschaudaten, die aus Topografiedaten und/oder sensorisch ermittelten Daten abgeleitet werden können, verwendet werden, um eine Roll- oder Segelphase einzuleiten und deren voraussichtliche Dauer zu ermitteln. Durch Vergleich der erfassen aktuellen Fahrgeschwindigkeit mit der Grenzgeschwindigkeit beim Einleiten der Roll- oder Segelphase kann durch das Steuergerät die Adaption des Luftwiderstands oder des Rollwiderstands durchgeführt werden.
Insbesondere kann die Anzahl der Messpunkte anhand der prognostizierten Roll- oder Segelphase durch das Steuergerät bestimmt werden. Ist eine prognostizierte Dauer der Roll- oder Segelphase beispielsweise aufgrund von Steigungen und Gefällen innerhalb einer Fahrstrecke zu kurz, um eine Messreihe mit einer ausreichenden Anzahl an Stützstellen durchzuführen, oder kann eine Fahrstrecke durch ein voraussehbares Ereignis wie das Zufahren auf eine Kreuzung mit Lichtzeichenanlage unterbrochen werden, wodurch die Dauer der Roll- oder Segelstrecke beschränkt werden kann, wird die Berechnung der Schaltstrategie mit den zuletzt adaptierten Werten für den Rollwiderstand und den Luftwiderstand durchgeführt. In dem Steuergerät werden initiale Werte für den Rollwidertand und den Luftwiderstand hinterlegt. Die Hinterlegung initialer Werte für den Rollwidertand und den Luftwiderstand ist bei der Erstinbetriebnahme des Kraftfahrzeugs nach dessen Herstellung, aber auch bei einer Wiederinbetriebnahme des Kraftfahrzeugs nach einer Reparatur oder einem Austausch des Schaltgetriebes in einer Servicewerkstatt erforderlich, wenn noch kein im Fahrbetrieb adaptierter Wert zur Verfügung steht. Der Steigungswiderstand ergibt sich aus der aktuellen Position des Kraftfahrzeugs, so dass dieser jederzeit aktuell vorliegt.
Bevorzugt kann das Bestimmen des adaptierten Wertes des wenigstens einen Fahrwiderstands nach Abschluss der Roll- oder Segelphase durchgeführt werden. Somit lässt sich eine größtmögliche Anzahl an Stützstellen bzw. Messpunkten entlang der Fahrstrecke erreichen, an denen eine Messung der aktuellen Fahrgeschwindigkeit durchgeführt werden kann. Hierdurch kann eine schnellere und genauere Adaption des Wertes für den Rollwiderstand und/oder den Luftwiderstand erreicht werden.
Die eingangs gestellte Aufgabe wird weiterhin durch ein Steuergerät für ein als Automatikgetriebe oder als automatisiertes Schaltgetriebe ausgeführtes Getriebe, welches von dem Steuergerät mittels wenigstens einer fahrwiderstandsparameterabhängigen Schaltstrategie angesteuert wird, gelöst. Das Steuergerät umfasst eine Speichereinrichtung zur Hinterlegung von Werten für Fahrwiderstandsparameter eines Kraftfahrzeugs, eine Einrichtung zur Ermittlung von Vorausschaudaten für eine vor dem Kraftfahrzeug liegende Fahrstrecke, sowie eine Rechenvorrichtung, die dazu eingerichtet ist, einen hinterlegten Wert zumindest eines Fahrwiderstandsparameter während einer Roll- oder Segelphase des Kraftfahrzeugs unter Verwendung vorliegender Vorausschaudaten für den Fahrwiderstandsparameter Steigungswiderstand zu adaptieren. Die Rechenvorrichtung ist dazu eingerichtet, während der Roll- oder Segelphase an mehreren Messpunkten eine jeweils aktuelle Fahrgeschwindigkeit zu erfassen und durch anschließendes Vergleichen der aktuellen Fahrgeschwindigkeit mit einer für den jeweiligen Messpunkt mittels der Vorausschaudaten prognostizierten Fahrgeschwindigkeit eine Geschwindigkeitsdifferenz für den jeweiligen Messpunkt zu bilden, um nach Berechnung einer mittleren Abweichung aus einer über alle Messpunkte bestimmten Abweichung der Geschwindigkeitsdifferenz eines Messpunktes gegenüber der Geschwindigkeitsdifferenz eines vorangehenden Messpunktes, die mittlere Abweichung zur Adaption des Wertes des zumindest einen Fahrwiderstandsparameters zu verwenden.
Die erfindungsgemäße Lösung lässt sich auch als Computerprogrammprodukt verkörpern, welches, wenn es auf einer Rechenvorrichtung eines Steuergeräts läuft, den Prozessor softwaremäßig anleitet, die zugeordneten erfindungsgegenständlichen Verfahrensschritte durchzuführen.
Die Erfindung ist nicht auf die angegebene Kombination der Merkmale der nebengeordneten oder der hiervon abhängigen Ansprüche beschränkt. Es ergeben sich darüber hinaus Möglichkeiten, einzelne Merkmale, auch soweit sie aus den Ansprüchen, der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung oder unmittelbar aus den Zeichnungen hervorgehen, miteinander zu kombinieren. Die Bezugnahme der Ansprüche auf die Zeichnungen durch Verwendung von Bezugszeichen soll den Schutzumfang der Ansprüche nicht beschränken.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung, die nachfolgend erläutert werden, sind in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:

1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs; und
2 eine schematische Darstellung von Verfahrensschritten zur Adaption eines Wertes eines Fahrwiderstands des Kraftfahrzeugs.

In 1 ist eine schematische Darstellung eines insbesondere als Lastkraftwagen ausgeführten Kraftfahrzeugs 1 in Seitenansicht gezeigt. Das Kraftfahrzeug 1 umfasst einen Antriebsstrang, welcher eine Antriebsmaschine 2, die als Brennkraftmaschine gestaltet ist, aufweist und an einer Abtriebsseite über ein zwischenliegendes Anfahrelement 3 mit einem nachgeschalteten automatischen oder automatisierten Getriebe 4 verbunden werden kann. Das Anfahrelement 3 liegt bevorzugt als trockenlaufende oder auch nasslaufende Reibungskupplung vor. Abtriebsseitig ist das Getriebe 4 mit einem Abtrieb 5 einer Antriebsachse verbunden, wobei durch den Abtrieb 5 eine durch das Getriebe 4 übersetzte Antriebsbewegung der Antriebsmaschine 2 auf zwei Antriebsräder 6 einer Antriebsachse übertragen wird.
Zumindest der Antriebsmaschine 2 sowie dem Getriebe 4 sind jeweils je ein Steuergerät 7 bzw. 8 zugeordnet, die mit weiteren - vorliegend nicht weiter dargestellten - Steuergeräten in ein Datenbussystem 12 des Kraftfahrzeuges 1 eingebunden sind und untereinander kommunizieren. Dabei regelt das Steuergerät 7 die Antriebsmaschine 2, während mittels des Steuergerätes 8 der Betrieb des automatischen bzw. automatisierten Getriebes 4 auf Grundlage zumindest einer in einer Speichereinrichtung 9 des Steuergerätes 8 hinterlegten Schaltstrategie regelbar ist. Weiterhin umfasst das Steuergerät 8 eine Rechenvorrichtung 10. Ein Sensor 11, insbesondere ein GPS-Sensor, ist zum Empfang von Signalen eines Positionsortungssystems eingerichtet, welche durch das Bussystem 12 dem Steuergerät 8 zur Verfügung gestellt werden. Ein weiterer Sensor 13 kann als Kamera ausgebildet sein, welcher ebenfalls durch das Bussystem 12 an das Steuergerät 8 angebunden ist. Die Anordnung weiterer Sensoren ist denkbar. In der Speichereinrichtung 9 können Topografiedaten hinterlegt werden, die in Verbindung mit den von dem Positionsortungssystem empfangenen Signalen sowie den Daten des Sensors 13 verwendet werden können, um Vorausschaudaten für eine Fahrstrecke zu bestimmen. Die Vorausschaudaten umfassen unter anderem Informationen über Fahrbahnneigung, Fahrbahnkrümmung sowie weitere Attribute der Fahrbahn und ihrer Umgebung, beispielsweise Verkehrszeichen, Positionen von Lichtzeichenanlagen und dergleichen. Mittels der Vorausschaudaten wird eine modellbasierte Geschwindigkeitsprognose ermöglicht, die der Schaltstrategie bei der Berechnung von Schaltzeitpunkten und Gangwahl zugrunde gelegt wird. Die Genauigkeit der modellbasierten Geschwindigkeitsprognose ist wesentlich von Fahrwiderstandsparametern F_Wid abhängig, welche bei der Geschwindigkeitsprognose berücksichtigt werden.
Die Fahrwiderstandsparameter f_Wid resultieren aus der Summe von Rollwiderstand f_Roll , Steigungswiderstand f_Steig und Luftwiderstand f. Die jeweilige Fahrbahnneigung eines Fahrbahnabschnittes ist aus den Vorausschaudaten bekannt, so dass auch der jeweilige Steigungswidertand f_Steig bekannt ist. Hingegen sind für den Luftwiderstand f_Luft und den Rollwiderstand f_Roll Werte in der Speichereinrichtung 9 hinterlegt. Bei den Werten für den Luftwiderstand f_Luft und den Rollwiderstand f_Roll kann es sich um Basiswerte handeln, welche bei der Fertigung des Getriebes 4 in der Speichereinrichtung 9 initial hinterlegt werden. Diese Werte für den Luftwiderstand f_Luft und den Rollwiderstand f_Roll variieren jedoch stark zwischen verschiedenen Kraftfahrzeugen. So beeinflussen beispielsweise Karosserieform, Anzahl an Achsen und/oder Rädern, ein Aufbau, ein Anhänger, verschiedene Ausgestaltungen der Antriebstränge die jeweiligen Werte für den Luftwiderstand f_Luft und den Rollwiderstand F_Roll . Daher ist es für eine genauere Geschwindigkeitsprognose erforderlich die Werte für den Rollwiderstand f_Roll und den Luftwiderstand f_Luft des Kraftfahrzeugs 1 zu adaptieren, um diese an die tatsächlichen Betriebsbedingungen anzupassen.
Aus ökologischen und ökonomischen Gründen wird das Kraftfahrzeug 1 in einer Roll- oder Segelphase betrieben, indem der Antriebstrang durch Ansteuerung des Anfahrelements 3 temporär unterbrochen wird. Die Berechnung der Einleitung und der Dauer einer solchen Roll- oder Segelphase kann durch das Steuergerät 8 erfolgen. Hierzu wird auf die eingangs erwähnte modellbasierte Geschwindigkeitsprognose und die Vorausschaudaten zurückgegriffen. Da in der Roll- oder Segelphase das Motormoment nicht relevant ist, der Antriebsmotor 2 arbeitet mit Leerlaufdrehzahl, wird erfindungsgemäß diese Fahrsituation genutzt, um die Adaption des Wertes zumindest eines Fahrwiderstandsparameters f_Wid , dem Rollwiderstand f_Roll oder dem Luftwiderstand f_Luft unabhängig von Einflüssen des Antriebsstrangs durchzuführen.
Hierzu wird während einer jeweiligen Roll- oder Segelphase jeweils eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit v_{ist
_i} mit einer prognostizierten Fahrgeschwindigkeit v_{progn
_i} an mehreren Messpunkten i erfasst und verglichen. Die Bestimmung der prognostizierten Fahrgeschwindigkeit v_{progn
_i} erfolgt mittels der nachstehenden Gleichung: $v_{_p r o g n_{_i}} = v_{_p r o g n_{_i - 1}} - \frac{f_{S t e i g_V o r a u s} + f_{W i d}}{m_{f z g}} \times d T .$
Darin sind v_{_progn
i-1} die prognostizierte Fahrgeschwindigkeit in einem vorangehenden Messpunkt i - 1, f_{Steig_Voraus} ein mittels der Vorausschaudaten bestimmter Steigungswiderstand, f_Wid der Fahrwiderstand, der sich aus der Summe der hinterlegten Werten für den Rollwiderstand f_Roll und den Luftwiderstand f_Luft berechnet, und mfzg die Fahrzeugmasse.
Die aktuelle Fahrgeschwindigkeit v_{ist
_i} wird gemäß der folgenden Gleichung bestimmt: $v_{_i s t_{_i}} = v_{_i s t_{_i - 1}} - \frac{f_{S t e i g_S e n s o r}}{m_{f z g}} \times d T .$
Darin sind v _{_ist
i-1} die tatsächliche Fahrgeschwindigkeit in einem vorangehenden Messpunkt i - 1, f_{Steig_Sensor} ein an der aktuellen Fahrzeugposition bestimmter Steigungswiderstand, der basierend auf einer sensorisch bestimmten Fahrbahnneigung berechnet wird. Unter der Annahme, dass an der jeweils aktuellen Fahrzeugposition der aus den Vorausschaudaten bestimmte Steigungswiderstand f_{Steig_Voraus} und der Steigungswiderstand f_{Steig_Sensor} gleich sind, lässt sich mittels der Gleichungen (1) und (2) eine Differenz zwischen der prognostizierten Fahrgeschwindigkeit v_{_progn
i} und der aktuellen Fahrgeschwindigkeit v_{_ist
i} gemäß der nachstehenden Gleichung $v_{_p r o g n_{_i}} - v_{i s t_{i}} = v_{p r o g n_{i - 1}} - v_{i s t_{i - 1}} - \frac{f_{W i d}}{m_{f z g}} \times d T$
bestimmen.
Mit Δv_i bzw. Δv_i-1 werden Geschwindigkeitsdifferenz beschrieben, die sich aus der Differenz v_{_progn
_i} - v_ist
i bzw. v_progn
i-1 - v_ist
i-1 ergeben.
Damit lässt sich aus der Gleichung (3) der Fahrwiderstandsparameter f_Wid gemäß der Gleichung $f_{w i d} = m_{f z g} \frac{Δ v_{i - 1} - Δ v_{i}}{d T}$
bestimmen. Um die Werte für den Rollwiderstand f_Roll und den Luftwiderstand f_Luft adaptieren zu können, erfolgt die Adaption des Wertes des Rollwiderstandes f_Roll während einer Roll- oder Segelphase, in welcher die aktuelle Fahrgeschwindigkeit v_{ist
_i} zu Beginn unterhalb einer Grenzgeschwindigkeit liegt. In dieser Fahrsituation ist der Luftwiderstand f_Luft vernachlässigbar und wird mit dem Wert Null angenommen, so dass der mittels der Gleichung (4) bestimmte adaptierte Wert für den Fahrwiderstandparameter f_Wid dem Wert des Rollwiderstandes f_Roll entspricht.
Hingegen wird bei Fahrgeschwindigkeiten v_{ist
_i} oberhalb der Grenzgeschwindigkeit der zuletzt bestimmte Wert für den Rollwiderstand f_Roll beibehalten, so dass sich ein adaptierter Wert für den Luftwiderstand f_Luft wie folgt bestimmen lässt: $f_{l u f t} = m_{f z g} \frac{Δ v_{i - 1} - Δ v_{i}}{d T} - f_{r o l l} .$
In 2 ist eine schematische Darstellung von Verfahrensschritten gezeigt, die zur Adaption eines Wertes des Fahrwiderstands des Kraftfahrzeugs 1 durchgeführt werden. Mit 14 ist der Verlauf von Schaltzuständen des Anfahrelementes 3 des Antriebsstranges entlang einer Fahrstrecke bezeichnet, welcher zwischen geschlossen und offen wechselt. Mit s_{fahr_1} , s_{fahr_2} , s_{fahr_3} , ... sind Fahrstreckenabschnitte der Fahrstrecke zwischen den Roll- oder Segelphasen bezeichnet, während der der Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs 1 geschlossen ist. Mit s_{roll_1} , s_{roll_2} , s_roll
3, ... sind von dem Kraftfahrzeug 1 tatsächlich zurückgelegte Fahrstreckenabschnitte bezeichnet, während der der Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs 1 offen ist. Mit
s_{roll_progn_1} , s_{roll_progn_2} , s_{roll_progn_3} , ... werden die auf den Vorausschaudaten basierend prognostizierten Fahrstreckenabschnitte einer jeweiligen Roll- oder Segelphase bezeichnet, welche das Kraftfahrzeug 1 unter Berücksichtigung der Werte für den Rollwiderstand f_Roll und den Luftwiderstand f_Luft , die vor Beginn einer jeweilgen Roll- oder Segelphase in der Speichervorrichtung 9 hinterlegt sind, zurücklegen soll.
Die beispielhaft dargestellten prognostizierten Fahrstreckenabschnitte s_{roll_progn_1} , s_{roll_progn_2} , s_{roll_progn_3} , ... einer jeweiligen Roll- oder Segelphase werden hinsichtlich der Durchführbarkeit des Verfahrens basierend auf den Vorausschaudaten geprüft. Dazu soll die Länge der prognostizierten Fahrstreckenabschnitte s_{roll_progn_1} , s_{roll_progn_2} , s_{roll_progn_3} , ... eine Mindestanzahl an Messpunkten i ermöglichen, die wenigstens drei umfassen sollte. Weiterhin dürfen keine die Roll- oder Segelphase unterbrechenden Ereignisse vorliegen, die anhand der Vorausschaudaten ermittelt werden können. Ein vorausschaubares Ereignis kann das Zufahren auf eine Kreuzung mit Lichtzeichenanlage sein, wodurch die Dauer der Roll- oder Segelstrecke soweit beschränkt werden kann, dass eine ausreichende Anzahl von Messpunkten i nicht gewährleistet werden kann.
Der prognostizierte Fahrstreckenabschnitt s_{roll_progn_1} ermöglicht aufgrund seiner Länge keine ausreichende Anzahl an Messpunkten i, so dass eine Adaption der Werte für den Rollwiderstand f_Roll bzw. den Luftwiderstand f_Luft gemäß dem Verfahren nicht durchgeführt wird. Für den prognostizierten Fahrstreckenabschnitt s_{roll_progn_1} sind Verläufe der aktuellen Fahrtgeschwindigkeit v_ist
i und der prognostizierten Fahrgeschwindigkeit v_{_progn
_i} einander gegenübergestellt.
Der prognostizierte Fahrstreckenabschnitt s_{roll_progn_2} ermöglicht aufgrund seiner Länge eine ausreichende Anzahl an Messpunkten i, so dass für jeden Messpunkt i die aktuelle Fahrtgeschwindigkeit v_ist
i und die prognostizierte Fahrgeschwindigkeit v_{_progn
_i} in der Speicherreinrichtung 9 hinterlegt werden. Die Rechenvorrichtung 10 bestimmt unter Berücksichtigung des Vergleichs der aktuellen Fahrtgeschwindigkeit v_ist
i mit der Grenzgeschwindigkeit, ob die Adaption des Wertes für den Rollwiderstand f_Roll gemäß der Gleichung (4) oder den Luftwiderstand f_Luft gemäß der Gleichung (5) durchgeführt wird. Die Gegenüberstellung der Verläufe der aktuellen Fahrtgeschwindigkeit v_ist
i und der prognostizierten Fahrgeschwindigkeit v_{_progn
_i} während der Roll- oder Segelphase ist beispielhaft über mehrere Messpunkte i = 1 bis n dargestellt. Die Differenz Δv_i zwischen der aktuellen Fahrgeschwindigkeit v_{ist
_i} und der prognostizierten Fahrgeschwindigkeit v_{_progn
i} wird in dem jeweiligen Messpunkt i = 1 bis n bestimmt. Aus den berechneten Differenzen Δv_i wird ein mittlerer Geschwindigkeitsfehlers in der aktuellen Rollphase berechnet, welcher zur Adaption des Wertes für den Rollwiderstand f_Roll oder den Luftwiderstand f_Luft herangezogen wird.
Die adaptierten Werte für den Rollwiderstand f_Roll oder den Luftwiderstand f_Luft werden in der Speichereinrichtung 9 abgespeichert und für der Berechnung des nachfolgenden prognostizierten Fahrstreckenabschnitts s_{roll_progn_3} verwendet. Wie aus der beispielhaften Gegenüberstellung der Verläufe der aktuellen Fahrtgeschwindigkeit v_ist
i und der prognostizierten Fahrgeschwindigkeit v_{_progn
_i} über den Fahrabschnitt s_roll
3 der dritten Roll- oder Segelphase sichtlich ist, nähern sich die Verläufe der aktuellen Fahrtgeschwindigkeit v_ist
i und der prognostizierten Fahrgeschwindigkeit v_{_progn
_i} asymptotisch an.
Bezugszeichenliste

1: Kraftfahrzeug
2: Antriebsmaschine
3: Anfahrelement
4: Schaltgetriebe
5: Abtrieb
6: Antriebsräder
7: Steuergerät
8: Steuergerät
9: Speichereinrichtung
10: Rechenvorrichtung
11: Sensor
12: Bussystem
13: Sensor
14: Verlauf Schaltzustände von Anfahrelement 3
f_Wid: Fahrwiderstandsparameter
f_LUft: Luftwiderstand
f_Roll: Rollwiderstand
f_Steig: Steigungswiderstand
f_{Steig_Sensor}: Sensorisch bestimmter Steigungswiderstand
f_{Steig_Sensor}: Prognostizierter Steigungswiderstand
i: Messpunkt
m_Fzg: Fahrzeugmasse
v_{_ist _i}: aktuelle Fahrgeschwindigkeit
v_{_progn_i}: prognostizierte Fahrgeschwindigkeit
Δv_i: Fahrgeschwindigkeitsdifferenz von v_{_progn
_i} und v_{_ist
_i}
s_{fahr_i}: Fahrstreckenabschnitt
s_{roll_i}: Fahrstreckenabschnitt
s_{roll_progn_i}: prognostizierter Fahrstreckenabschnitt

Claims

Verfahren zur Adaption eines Wertes zumindest eines Fahrwiderstandsparameters (f_Wid) einer Mehrzahl von hinterlegten Werten für Fahrwiderstands-parameter (f_Wid) eines Kraftfahrzeugs (1) unter Verwendung von Vorausschaudaten für eine vor dem Kraftfahrzeug (1) liegende Fahrstrecke, wobei das Kraftfahrzeug (1) ein als Automatikgetriebe oder als automatisiertes Schaltgetriebe ausgeführtes Getriebe (4) umfasst, welches von einem Steuergerät (8) mittels wenigstens einer fahrwiderstandsparameterabhängigen Schaltstrategie angesteuert wird, wobei zur Adaption des zumindest einen Fahrwiderstands-parameters (f_Wid) während einer Roll- oder Segelphase des Kraftfahrzeugs (1) vorliegende Vorausschaudaten für einen Fahrwiderstandsparameter Steigungswiderstand (f_Steig) verwendet werden, wobei während der Roll- oder Segelphase an mehreren Messpunkten (i) eine aktuelle Fahrgeschwindigkeit (v_{_ist
_i}) erfasst und mit einer für den jeweiligen Messpunkt (i) mittels der Vorausschaudaten prognostizierten Fahrgeschwindigkeit (v_{_progn
_i}) zur Bildung einer Geschwindigkeitsdifferenz (Δv_i) für den jeweiligen Messpunkt (i) verglichen wird, wobei über alle Messpunkte (i) eine Abweichung der Geschwindigkeitsdifferenz (Δv_i) eines Messpunktes (i) gegenüber der Geschwindigkeitsdifferenz (Δv_i-1) eines vorangehenden Messpunktes (i-1) bestimmt und eine mittlere Abweichung berechnet wird, die zur Adaption des Wertes des zumindest einen Fahrwiderstandsparameters (f_Wid) verwendet wird, wobei der adaptierte Wert des Fahrwiderstands (f_Wid) anteilig Rollwiderstand (f) und Luftwiderstand (f_Luft) des Kraftfahrzeugs (1) umfasst, wobei bei einer aktuellen Fahrgeschwindigkeit (v_{_ist
_i}) unterhalb einer Grenzgeschwindigkeit der Luftwiderstand (f_Luft) als vernachlässigbar angenommen wird, so dass der Rollwiderstand (f_Roll) dem adaptierten Fahrwiderstand (f_Wid) entspricht und wobei bei einer Fahrgeschwindigkeit (v_{_ist
_i}) oberhalb der Grenzgeschwindigkeit der Rollwiderstand (f_Roll) als konstant angenommen wird, so dass die Adaption des Wertes des Luftwiderstands (f_Luft) unter Berücksichtigung einer Fahrzeugmasse (m_Fzg) nach der Gleichung $f_{l u f t} = m_{f z g} \frac{Δ v_{i - 1} - Δ v_{i}}{d T} - f_{R o l l}$
durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der adaptierte Wert des Fahrwiderstands (f_Wid) nach der Gleichung $f_{w i d} = m_{f z g} \frac{Δ v_{i - 1} - Δ v_{i}}{d T}$
bestimmt wird, worin Δv_i eine Differenz zwischen einer aktuellen Fahrgeschwindigkeit (v_{ist
_i}) und einer prognostizierten Fahrgeschwindigkeit (v_{_progn
i}) in einem Messpunkt (i) und Δv_i-1 eine Differenz zwischen der aktuellen Fahrgeschwindigkeit (v_{_isti
-1}) und der prognostizierten Fahrgeschwindigkeit (v_{_progni
-1}) in einem vorherigen Messpunkt (i-1) sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung des adaptierten Wertes des Luftwiderstands (f_Luft) ein initial hinterlegter Wert oder ein bereits adaptierter Wert des Rollwiderstands (f_Roll) verwendet werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Einleiten und die Dauer einer Roll- oder Segelphase durch das Steuergerät (8) bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Einleiten und die Dauer der Roll- oder Segelphase mittels der Vorausschaudaten ermittelt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Anzahl der Messpunkte (i) anhand eines prognostizierten Fahrstreckenabschnittes (s_{roll_progn_i}) der prognostizierten Roll- oder Segelphase bestimmt werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen des adaptierten Wertes des wenigstens einen Fahrwiderstands (f_Wid) nach Abschluss der Roll- oder Segelphase durchgeführt wird.
Steuergerät (8) für ein als Automatikgetriebe oder als automatisiertes Schaltgetriebe ausgeführtes Getriebe (4), welches von dem Steuergerät (8) mittels wenigstens einer fahrwiderstandsparameterabhängigen Schaltstrategie ansteuerbar ist, wobei das Steuergerät (8) eine Speichereinrichtung (9) zur Hinterlegung von Werten für Fahrwiderstandsparameter (f_Wid) eines Kraftfahrzeugs (1), eine Einrichtung zur Ermittlung von Vorausschaudaten für eine vor dem Kraftfahrzeug (1) liegende Fahrstrecke, sowie eine Rechenvorrichtung (10) umfasst, die dazu eingerichtet ist, einen hinterlegten Wert zumindest eines Fahrwiderstandsparameter (f_Wid) während einer Roll- oder Segelphase des Kraftfahrzeugs (1) unter Verwendung vorliegender Vorausschaudaten für den Fahrwiderstandsparameter Steigungswiderstand (f_Steig) zu adaptieren, wobei die Rechenvorrichtung (10) weiter dazu eingerichtet, während der Roll- oder Segelphase an mehreren Messpunkten (i) eine jeweils aktuelle Fahrgeschwindigkeit (v_{_ist
_i}) zu erfassen und durch anschließendes Vergleichen der aktuellen Fahrgeschwindigkeit (v_{_ist
_i}) mit einer für den jeweiligen Messpunkt (i) mittels der Vorausschaudaten prognostizierten Fahrgeschwindigkeit (v_{_progn
_i}) eine Geschwindigkeitsdifferenz (Δv_i) für den jeweiligen Messpunkt (i) zu bilden, um nach Berechnung einer mittleren Abweichung aus einer über alle Messpunkte (i) bestimmten Abweichung der Geschwindigkeitsdifferenz (Δv_i) eines Messpunktes (i) gegenüber der Geschwindigkeitsdifferenz (Δv_i-1) eines vorangehenden Messpunktes (i-1), die mittlere Abweichung zur Adaption des Wertes des zumindest einen Fahrwiderstandsparameters (f_Wid) zu verwenden, wobei durch das Steuergerät (8) ein Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 durchführbar ist..
Kraftfahrzeug (1) mit einem Steuergerät (8) nach Anspruch 8.
Computerprogrammprodukt für ein Steuergerät (8) nach Anspruch 8, durch welches ein Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7 durchführbar ist, wobei eine Routine zum Aktivieren der Funktion durch entsprechende in einer Software hinterlegte Steuerungsbefehle umgesetzt ist.