DE102019007231A1 - Method, computer program and control unit for accelerating a motor vehicle with acceptable wear for the vehicle clutch - Google Patents
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Abstract
Ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs (V) beschleunigt das Fahrzeug (V) von einer anfänglichen Geschwindigkeit (v) auf eine angestrebte Geschwindigkeit (v) als Reaktion auf einen Satz von Eingangsparametern (v, v, m, F, L). Insbesondere wird eine Mindestbeschleunigung (a) bestimmt, die benötigt wird, um die angestrebte Geschwindigkeit (v) mit einem annehmbaren Verschleiß für die Kupplung (125) des Fahrzeugs (V) zu erreichen. Die Mindestbeschleunigung (a) wird basierend auf dem Satz von Eingangsparametern bestimmt, der einen Fahrwiderstand (F) für das Fahrzeug (V), ein Gewicht (m) des Fahrzeugs (V), eine maximale Energiemenge (L), die durch die Kupplung (125) absorbierbar ist, und eine Geschwindigkeitsdifferenz (Δv) zwischen der anfänglichen und der angestrebten Geschwindigkeit (v, v) umfasst. Ein Steuersignal (S) steuert den Antriebsstrang (120), um zu bewirken, dass das Fahrzeug (V) von der anfänglichen Geschwindigkeit (v) auf die angestrebte Geschwindigkeit (v) mindestens so schnell wie durch die Mindestbeschleunigung vorgegeben (a) beschleunigt.A motor vehicle driveline (V) accelerates the vehicle (V) from an initial speed (v) to a target speed (v) in response to a set of input parameters (v, v, m, F, L). In particular, a minimum acceleration (a) is determined, which is required in order to achieve the desired speed (v) with an acceptable wear for the clutch (125) of the vehicle (V). The minimum acceleration (a) is determined based on the set of input parameters, which include a driving resistance (F) for the vehicle (V), a weight (m) of the vehicle (V), a maximum amount of energy (L), which is generated by the clutch ( 125) is absorbable, and comprises a speed difference (Δv) between the initial and the desired speed (v, v). A control signal (S) controls the powertrain (120) to cause the vehicle (V) to accelerate from the initial speed (v) to the target speed (v) at least as fast as specified by the minimum acceleration (a).
Description
TECHNISCHES GEBIETTECHNICAL AREA
Die Erfindung betrifft im Allgemeinen eine automatische Geschwindigkeitsregelung für Kraftfahrzeuge. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Beschleunigen eines Kraftfahrzeugs, eine Antriebsstrangsteuereinheit, die das vorliegende Verfahren umsetzt, und ein Fahrzeug, das die Antriebsstrangsteuereinheit enthält. Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogrammprodukt und einen nicht flüchtigen Datenträger.The invention relates generally to automatic speed control for motor vehicles. In particular, the present invention relates to a method for accelerating a motor vehicle, a powertrain control unit that implements the present method, and a vehicle that includes the powertrain control unit. The invention also relates to a computer program product and a non-volatile data carrier.
HINTERGRUNDBACKGROUND
Bei autonom gesteuerten Fahrzeugen ist es üblich, relativ schnell aus dem Stand zu beschleunigen, um den Verschleiß für die Kupplung des Fahrzeugs zu minimieren. Falls das Fahrzeug Passagiere transportiert, kann eine derartige Beschleunigung jedoch von den Passagieren als unangenehm empfunden werden. Dabei wäre eine sanftere Beschleunigung vorzuziehen. Dies verursacht jedoch einen größeren Verschleiß für die Kupplung und erschwert die Bestimmung geeigneter Wartungsintervalle für die Kupplung.In the case of autonomously controlled vehicles, it is customary to accelerate relatively quickly from a standstill in order to minimize wear on the clutch of the vehicle. If the vehicle is transporting passengers, however, such acceleration can be experienced as uncomfortable by the passengers. A gentler acceleration would be preferable. However, this causes greater wear on the clutch and makes it difficult to determine suitable maintenance intervals for the clutch.
Die
Die
- - Bestimmen aus dem notwendigen Motordrehmoment für den Motor einer notwendigen Motordrehzahl zum Erreichen des angefragten Kupplungsdrehmoments;
- - Anheben der Motordrehzahl auf die notwendige Motordrehzahl, falls die notwendige Motordrehzahl größer als eine vorbestimmte Motordrehzahl ist.
- - Determining from the necessary engine torque for the engine a necessary engine speed to reach the requested clutch torque;
- - Raising the engine speed to the necessary engine speed if the necessary engine speed is greater than a predetermined engine speed.
Somit sind verschiedene Lösungen bekannt, um Kraftfahrzeuge zu steuern, damit sie automatisch beschleunigen. Es gibt jedoch noch kein Verfahren, das sicherstellt, dass die Kupplung nicht zu viel Verschleiß erfährt.Various solutions are therefore known for controlling motor vehicles so that they accelerate automatically. However, there is still no method that ensures that the clutch does not experience too much wear.
KURZDARSTELLUNGSUMMARY
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, eine verbesserte Lösung für das Beschleunigen eines Kraftfahrzeugs auf eine angestrebte Geschwindigkeit zu bieten, während die Kupplung allmählich eingerückt wird, so dass die Kupplung bei einer angestrebten Geschwindigkeit ganz eingerückt sein kann.It is therefore an object of the present invention to provide an improved solution for accelerating a motor vehicle to a desired speed while the clutch is gradually being engaged so that the clutch can be fully engaged at a desired speed.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren erfüllt, das in einer Antriebsstrangsteuereinheit ausgeführt wird, wobei das Verfahren das Beschleunigen eines Kraftfahrzeugs von einer anfänglichen Geschwindigkeit, beispielsweise aus einer Standposition, auf die angestrebte Geschwindigkeit bedingt. Ein Satz von Eingangsparametern wird in der Antriebsstrangsteuereinheit erzielt; und basierend auf dem Satz von Eingangsparametern steuert die Steuereinheit das Fahrzeug, damit es von der anfänglichen auf die angestrebte Geschwindigkeit beschleunigt. Insbesondere bestimmt eine Verarbeitungsschaltung in der Steuereinheit eine Mindestbeschleunigung, die notwendig ist, um die angestrebte Geschwindigkeit mit einem annehmbaren Verschleiß für eine Kupplung in dem Fahrzeug zu erreichen. Die Mindestbeschleunigung wird basierend auf dem Satz von Eingangsparametern bestimmt, der einen Fahrwiederstand für das Fahrzeug, ein Gewicht des Fahrzeugs, eine maximale Energiemenge, die durch die Kupplung absorbierbar ist, und eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen den anfänglichen und der angestrebten Geschwindigkeit umfasst. Es wird ein Steuersignal erzeugt, das konfiguriert ist, um einen Antriebsstrang in dem Fahrzeug zu steuern, um zu bewirken, dass das Fahrzeug von der anfänglichen Geschwindigkeit auf die angestrebte Geschwindigkeit mindestens so schnell wie durch die Mindestbeschleunigung vorgegeben beschleunigt.According to one aspect of the invention, this object is achieved by a method which is carried out in a drive train control unit, the method requiring the acceleration of a motor vehicle from an initial speed, for example from a standing position, to the desired speed. A set of input parameters is achieved in the powertrain control unit; and based on the set of input parameters, the control unit controls the vehicle to accelerate from the initial speed to the target speed. In particular, a processing circuit in the control unit determines a minimum acceleration that is necessary to achieve the desired speed with an acceptable wear for a clutch in the vehicle. The minimum acceleration is determined based on the set of input parameters, which includes vehicle drag, vehicle weight, maximum amount of energy that can be absorbed by the clutch, and a speed difference between the initial and target speeds. A control signal is generated that is configured to control a powertrain in the vehicle to cause the vehicle to accelerate from the initial speed to the target speed at least as fast as specified by the minimum acceleration.
Das vorliegende Verfahren ist vorteilhaft, weil es nicht nur sicherstellt, dass nicht mehr als eine annehmbare Energiemenge durch die Kupplung absorbiert wird, sondern das Verfahren auch ermöglicht, den Kupplungsverschleiß sehr präzise vorherzusagen. Folglich kann ein Wartungsplan für die Kupplung höchst genau angelegt werden.The present method is advantageous because not only does it ensure that no more than an acceptable amount of energy is absorbed by the clutch, but the method also enables the clutch wear to be predicted very precisely. As a result, a maintenance schedule for the clutch can be drawn up very precisely.
Gemäß einer Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung wird die Mindestbeschleunigung im Verhältnis zum Fahrwiderstand und in einem quadratischen Zusammenhang mit der Geschwindigkeitsdifferenz bestimmt. According to one embodiment of this aspect of the invention, the minimum acceleration is determined in relation to the driving resistance and in a quadratic relationship with the speed difference.
Bevorzugt wird die Mindestbeschleunigung,
-
Fe der Fahrwiderstand ist, -
L die maximale Energiemenge ist, die mit Bezug auf den annehmbaren Verschleiß durch die Kupplung absorbierbar ist, -
Δv die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der anfänglichen und der angestrebten Geschwindigkeit ist, und - m das Gewicht des Fahrzeugs ist.
-
F e the driving resistance is -
L is the maximum amount of energy that can be absorbed by the clutch with respect to acceptable wear, -
Δv is the speed difference between the initial and the target speed, and - m is the weight of the vehicle.
Daher kann ein Beschleunigungswert berechnet werden, der eine konstante Geschwindigkeitserhöhung von der anfänglichen auf die angestrebte Geschwindigkeit wiedergibt und gewährleistet, dass die Kupplung keinen unnötigen Verschleiß erfährt.Therefore, an acceleration value can be calculated that represents a constant increase in speed from the initial speed to the desired speed and ensures that the clutch does not experience unnecessary wear.
Gemäß einer anderen Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung ist die maximale Energiemenge, die durch die Kupplung absorbierbar ist, entweder eine konstante Zahl oder ein variabler Parameter. Im erstgenannten Fall wird die konstante Zahl auf eine empirisch überprüfte Größe für die spezifische Kupplung eingestellt; und im letztgenannten Fall wird der Parameter basierend auf einer aktuellen Temperatur der Kupplung, einem Wartungsintervall für die Kupplung und/oder einer Kraftstoffverbrauchsbedingung bestimmt. Daher kann die minimale Beschleunigung mit noch besserer Präzision berechnet werden.According to another embodiment of this aspect of the invention, the maximum amount of energy that can be absorbed by the clutch is either a constant number or a variable parameter. In the former case, the constant number is set to an empirically verified size for the specific clutch; and in the latter case, the parameter is determined based on a current temperature of the clutch, a maintenance interval for the clutch and / or a fuel consumption condition. Therefore, the minimum acceleration can be calculated with even better precision.
Gemäß noch einer anderen Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung enthält der Fahrwiderstand wiederum: einen Straßenneigungsfaktor, einen Luftwiderstandsparameter und/oder einen Rollwiderstandsparameter. Dies ermöglicht eine dynamische und hochwertige Zuteilung des Fahrwiderstands. Dadurch kann auch die minimale Beschleunigung angemessener bestimmt werden.According to yet another embodiment of this aspect of the invention, the driving resistance again includes: a road gradient factor, an air resistance parameter and / or a rolling resistance parameter. This enables dynamic and high-quality allocation of driving resistance. This also allows the minimum acceleration to be determined more appropriately.
Gemäß noch einer anderen Ausführungsform des vorliegenden Aspekts der Erfindung ist die angestrebte Geschwindigkeit eine höchste Geschwindigkeit, bei der die Kupplung ganz eingerückt ist. Mit anderen Worten kann die Kupplung bei einer Geschwindigkeit unterhalb der angestrebten Geschwindigkeit ganz eingerückt sein. Damit ist ein noch geringerer Kupplungsverschleiß verbunden, jedoch wahrscheinlich auch ein etwas geringerer Komfort für eventuelle Passagiere in dem Fahrzeug.According to yet another embodiment of the present aspect of the invention, the target speed is a maximum speed at which the clutch is fully engaged. In other words, the clutch can be fully engaged at a speed below the target speed. This is associated with even less clutch wear, but probably also a little less comfort for possible passengers in the vehicle.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Computerprogramm erfüllt, das Anweisungen enthält, die, wenn sie auf mindestens einem Prozessor ausgeführt werden, bewirken, dass der mindestens eine Prozessor das zuvor beschriebene Verfahren ausführt.According to a further aspect of the invention, the object is achieved by a computer program which contains instructions which, when executed on at least one processor, cause the at least one processor to carry out the method described above.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch einen nicht flüchtigen Datenträger erfüllt, der ein derartiges Computerprogramm enthält.According to yet another aspect of the invention, the object is achieved by a non-volatile data carrier which contains such a computer program.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der Erfindung wird die obige Aufgabe durch eine Antriebsstrangsteuereinheit erfüllt, die geeignet ist, um in einem Fahrzeug enthalten zu sein, um das Fahrzeug von einer anfänglichen Geschwindigkeit auf eine angestrebte Geschwindigkeit zu beschleunigen, während die Kupplung in dem Fahrzeug allmählich eingerückt wird. Die Antriebsstrangsteuereinheit ist konfiguriert, um einen Satz von Eingangsparametern zu erzielen, und basierend darauf das Fahrzeug zu steuern, damit es von der anfänglichen auf die angestrebte Geschwindigkeit beschleunigt. Eine Verarbeitungsschaltung in der Steuereinheit ist spezifisch konfiguriert, um eine Mindestbeschleunigung zu bestimmen, die benötigt wird, um die angestrebte Geschwindigkeit mit einem annehmbaren Verschleiß für die Kupplung zu erreichen. Die Mindestbeschleunigung wird basierend auf dem Satz von Eingangsparametern bestimmt, der einen Fahrwiderstand für das Fahrzeug, ein Gewicht des Fahrzeugs, eine maximale Energiemenge, die durch die Kupplung absorbierbar ist, und eine Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der anfänglichen und der angestrebten Geschwindigkeit umfasst. Die Verarbeitungsschaltung ist ferner konfiguriert, um ein Steuersignal zu erzeugen, das konfiguriert ist, um das Fahrzeug zu steuern, damit es von der anfänglichen Geschwindigkeit auf die angestrebte Geschwindigkeit mindestens so schnell wie durch die Mindestbeschleunigung vorgegeben beschleunigt. Die Vorteile dieser Steuereinheit sowie ihre bevorzugten Ausführungsformen gehen aus der obigen Beschreibung mit Bezug auf das vorgeschlagene Verfahren hervor.According to yet another aspect of the invention, the above object is achieved by a powertrain control unit adapted to be included in a vehicle to accelerate the vehicle from an initial speed to a target speed while the clutch is gradually engaged in the vehicle becomes. The powertrain control unit is configured to achieve a set of input parameters and control the vehicle based thereon to accelerate from the initial speed to the target speed. A processing circuit in the control unit is specifically configured to determine a minimum acceleration required to achieve the desired speed with acceptable clutch wear. The minimum acceleration is determined based on the set of input parameters, which includes a running resistance for the vehicle, a weight of the vehicle, a maximum amount of energy that can be absorbed by the clutch, and a speed difference between the initial and the target speed. The processing circuitry is further configured to generate a control signal configured to control the vehicle to accelerate from the initial speed to the target speed at least as fast as specified by the minimum acceleration. The advantages of this control unit as well as its preferred embodiments emerge from the above description with reference to the proposed method.
Gemäß noch einem anderen Aspekt der Erfindung wird die Aufgabe durch ein Fahrzeug erfüllt, das die vorgeschlagene Steuereinheit zum Detektieren von Fehlern in einem Fahrerunterstützungssystem des Fahrzeugs umfasst.According to yet another aspect of the invention, the object is achieved by a vehicle that includes the proposed control unit for detecting errors in a driver support system of the vehicle.
Weitere Vorteile, günstige Merkmale und Anwendungen der vorliegenden Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung und den abhängigen Ansprüchen hervorgehen.Further advantages, favorable features and applications of the present invention will become apparent from the following description and the dependent claims.
FigurenlisteFigure list
Die Erfindung wird nun anhand von bevorzugten Ausführungsformen, die als Beispiele offenbart werden, und mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen genauer beschrieben. Es zeigen:
-
1 schematisch ein Fahrzeug in einer anfänglichen Position, wenn es mit einer anfänglichen Geschwindigkeit fährt, und zu einem späteren Zeitpunkt, wenn es mit einer angestrebten Geschwindigkeit fährt; -
2 ein Blockdiagramm einer Antriebsstrangsteuereinheit gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und -
3 anhand eines Ablaufschemas das allgemeine Verfahren gemäß der Erfindung.
-
1 schematically illustrates a vehicle in an initial position when it is traveling at an initial speed and at a later time when it is traveling at a desired speed; -
2nd a block diagram of a powertrain control unit according to an embodiment of the invention; and -
3rd based on a flow chart, the general method according to the invention.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNGDETAILED DESCRIPTION
Auf der linken Seite bildet
Das Fahrzeug
Das Fahrzeug
Nun ist mit Bezug auf
Die Antriebsstrangsteuereinheit
Wenn die Kupplung
Die Verarbeitungsschaltung
Der Fahrwiderstand
Nachdem sie die Mindestbeschleunigung
Entsprechend ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung die angestrebte Geschwindigkeit
Bevorzugt ist die Verarbeitungsschaltung
-
Fe der Fahrwiderstand ist, -
L die maximale Energiemenge ist, die durch dieKupplung 125 absorbierbar ist, -
Δv die Geschwindigkeitsdifferenz zwischen der anfänglichen Geschwindigkeitv0 und der angestrebten Geschwindigkeitvt ist, und - m das Gewicht des Fahrzeugs
V ist.
-
F e the driving resistance is -
L is the maximum amount of energy generated by the clutch125 is absorbable, -
Δv the speed difference between the initial speedv 0 and the target speedv t is and - m the weight of the vehicle
V is.
Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist die Verarbeitungsschaltung
Falls die maximale Energiemenge
Falls die maximale Energiemenge
Zusammenfassend und mit Bezug auf das Ablaufschema in
Ein erster Schritt
In Schritt
Danach wird in einem Schritt
Anschließend kehrt der Vorgang in der Schleife zu Schritt
Alle Prozessschritte sowie jede Teilsequenz von Schritten, die mit Bezug auf die obige
Der Begriff „umfasst/umfassend“, wenn er in der vorliegenden Beschreibung verwendet wird, soll das Vorliegen von angegebenen Merkmalen, Ganzzahlen, Schritten oder Komponenten vorgeben. Der Begriff schließt jedoch das Vorliegen oder Hinzufügen eines oder mehrerer zusätzlicher Merkmale, Ganzzahlen, Schritte oder Komponenten oder Gruppen davon nicht aus.The term “encompasses / encompasses” when used in the present description is intended to imply the presence of specified features, integers, steps or components. However, the term does not preclude the presence or addition of one or more additional features, integers, steps, or components or groups thereof.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsformen in den Figuren eingeschränkt, sondern kann im Rahmen des Umfangs der Ansprüche frei variieren.The invention is not restricted to the described embodiments in the figures, but can vary freely within the scope of the claims.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
- US 2013/0281260 [0003]US 2013/0281260 [0003]
- WO 2010/047652 [0004]WO 2010/047652 [0004]
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