DE102019110743A1

DE102019110743A1 - Spieldurchquerungssteuerstrategie eines Fahrzeugantriebsstrangs

Info

Publication number: DE102019110743A1
Application number: DE102019110743.1A
Authority: DE
Inventors: Mary Catherine Farmer; Dennis Craig Reed; Peter Douglas Kuechler; Terry Gene Feldpausch; Mitchell Thomas Fink
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2018-04-27
Filing date: 2019-04-25
Publication date: 2019-10-31
Also published as: CN110422163A; US20190329785A1; US10457291B1

Abstract

Diese Offenbarung stellt eine Spieldurchquerungssteuerstrategie eines Fahrzeugantriebsstrangs bereit. Ein Fahrzeug beinhaltet einen Antriebsstrang und eine Steuerung. Der Antriebsstrang beinhaltet ein Antriebsaggregat. Die Steuerung ist dazu programmiert, als Reaktion auf eine Pedalbetätigung, die zu einer Antriebsstrangdrehmomentrichtungsumkehr führt, und bei Erhalten eines Basiswerts eines gewünschten Antriebsstrangspielwinkels einen Antriebsaggregatdrehmomentplan einzustellen. Die Steuerung ist dann nachfolgend dazu programmiert, den gewünschten Antriebsstrangspielwinkel vom Basiswert auf einen eingestellten Wert basierend auf einem beobachteten Antriebsstrangspielwinkel, der einer maximalen Antriebsstrangbeschleunigung während der Pedalbetätigung entspricht, einzustellen.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft Fahrzeugantriebsstränge und konkreter Steuerstrategien während einer Antriebsstrangspieldurchquerung.
ALLGEMEINER STAND DER TECHNIK
Steuerstrategien können verwendet werden, um den Übergang von negativem zu positivem Drehmoment innerhalb des Antriebsstrangs oder umgekehrt während einer Spieldurchquerung (lash crossing) weicher zu machen.
KURZDARSTELLUNG
Ein Fahrzeug beinhaltet einen Antriebsstrang und eine Steuerung. Der Antriebsstrang beinhaltet ein Antriebsaggregat. Die Steuerung ist dazu programmiert, als Reaktion auf eine Pedalbetätigung, die zu einer Antriebsstrangdrehmomentrichtungsumkehr führt, und bei Erhalten eines Basiswerts eines gewünschten Antriebsstrangspielwinkels einen Antriebsaggregatdrehmomentplan einzustellen. Die Steuerung ist dann nachfolgend dazu programmiert, den gewünschten Antriebsstrangspielwinkel vom Basiswert auf einen eingestellten Wert basierend auf einem beobachteten Antriebsstrangspielwinkel, der einer maximalen Antriebsstrangbeschleunigung während der Pedalbetätigung entspricht, einzustellen.
Ein Verfahren beinhaltet Erhöhen des Antriebsstrangdrehmoments gemäß einem Ruckvermeidungsplan als Reaktion auf eine Pedalbetätigung, die zu einer Drehmomentrichtungsumkehr in einem Fahrzeugantriebsstrang führt, Einstellen des Antriebsstrangdrehmoments von dem Ruckvermeidungsplan auf ein vom Fahrer gefordertes Drehmoment als Reaktion auf das Erhalten eines gewünschten Antriebsstrangspielwinkels und Einstellen des gewünschten Antriebsstrangspielwinkels während einer nachfolgenden Pedalbetätigung basierend auf einem beobachteten Antriebsstrangspielwinkel, der einer maximalen Antriebsstrangbeschleunigung, die während der Pedalbetätigung beobachtet wird, entspricht.
Ein Verfahren beinhaltet Signalisieren eines Endes einer Spieldurchquerung als Reaktion darauf, dass ein gewünschter Antriebsstrangspielwinkel einen Basiswert während einer Pedalbetätigung erhält, Einstellen des gewünschten Antriebsstrangspielwinkels vom Basiswert auf einen eingestellten Wert basierend auf einer maximalen Antriebsstrangbeschleunigung, die während der Pedalbetätigung beobachtet wird, und Signalisieren des Endes der Spieldurchquerung als Reaktion darauf, dass der gewünschte Antriebsstrangspielwinkel den eingestellten Wert während einer nachfolgenden Pedalbetätigung erhält.
Figurenliste

1 ist eine schematische Darstellung eines repräsentativen Fahrzeugs und Fahrzeugantriebsstrangs;
Die 2A und 2B veranschaulichen zusammen ein Ablaufdiagramm einer Spielsteuerstrategie für den Fahrzeugantriebsstrang;
3 ist ein Schaubild, das eine Antriebsaggregatdrehmomentsteuerstrategie während eines Spieldurchlaufs veranschaulicht;
4 ist ein Schaubild, das die Antriebsstrangbeschleunigung und den Spielwinkel während eines Spieldurchlaufs veranschaulicht;
5 ist ein Schaubild, das die Ermittlung von unwegsamen Straßenbedingungen veranschaulicht;
6 ist ein Schaubild, das einen ersten Gewichtungsfaktor für eine Einstellung eines Spielendwinkels veranschaulicht; und
7 ist ein Schaubild, das einen zweiten Gewichtungsfaktor für eine Einstellung eines Spielendwinkels veranschaulicht.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG
Nachfolgend werden Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich als Beispiele gedacht sind und andere Ausführungsformen verschiedene und alternative Formen annehmen können. Die Figuren sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu; einige Merkmale könnten übertrieben oder minimiert dargestellt sein, um Details der jeweiligen Bauteile zu zeigen. Daher sind die spezifischen hierin offenbarten strukturellen und funktionalen Details nicht als einschränkend zu verstehen, sondern als eine repräsentative Grundlage, um einen Fachmann zu lehren, wie die Ausführungsformen auf verschiedene Weise einzusetzen sind. Wie ein Durchschnittsfachmann erkennen wird, können verschiedene Merkmale, die bezugnehmend auf eine beliebige der Figuren dargestellt und beschrieben sind, mit Merkmalen, die in einer oder mehrerer der Figuren dargestellt sind, kombiniert werden, um Ausführungsformen zu ergeben, die nicht ausdrücklich dargestellt oder beschrieben sind. Die Kombination der dargestellten Merkmale stellt repräsentative Ausführungsformen für typische Anwendungen bereit. Jedoch könnten für besondere Anwendungen oder Umsetzungen verschiedene Kombinationen und Modifikationen der den Lehren dieser Offenbarung entsprechenden Merkmale gewünscht sein.
Bezug nehmend auf 1 wird ein schematisches Diagramm eines Fahrzeugs 10 und Fahrzeugantriebsstrangs 12 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 1 veranschaulicht repräsentative Beziehungen zwischen den Komponenten. Die physische Platzierung und Ausrichtung der Komponenten innerhalb des Fahrzeugs kann variieren. Der Antriebsstrang 12 beinhaltet ein Antriebsaggregat 14, das ein Getriebe 16 antreibt. Das Getriebe 16 kann über einen Getriebewählhebel in PRNDSL (Park, Reverse, Neutral, Drive, Sport, Low) geschaltet werden. Das Antriebsaggregat 12 kann eine Brennkraftmaschine, ein von einer Batterie gespeister Elektromotor oder ein Generator, oder eine beliebige andere Vorrichtung sein, die in der Lage ist, Leistung und Drehmoment innerhalb des Antriebsstrangs 12 zu erzeugen. Obzwar nicht gezeigt, kann das Fahrzeug ein Hybridfahrzeug sein, das mehrere Antriebsaggregate beinhaltet, die dazu konfiguriert sind, Drehmoment und Leistung innerhalb des Antriebsstrangs 12 zu erzeugen. Zum Beispiel kann das Fahrzeug sowohl einen Motor als auch eine elektrische Maschine beinhalten. Eine Getriebeeingangsvorrichtung 18, wie etwa ein Drehmomentwandler oder eine Anfahrkupplung, kann das Antriebsaggregat 14 mit dem Getriebe 16 verbinden.
Das Getriebe 16 kann Zahnradsätze (nicht gezeigt) beinhalten, die durch wahlweisen Eingriff von Reibelementen, wie etwa Kupplungen und Bremsen (nicht gezeigt), wahlweise in unterschiedliche Gangübersetzungen geschaltet werden können, um die gewünschten mehreren diskreten oder schrittweisen Antriebsübersetzungen herzustellen. Die Reibelemente sind durch einen Schaltplan steuerbar, der bestimmte Elemente der Zahnradsätze verbindet und trennt, um die Übersetzung zwischen einer Getriebeausgangswelle 20 und einer Getriebeeingangswelle 22 zu steuern. Das Getriebe 16 wird von einer assoziierten Steuerung, wie etwa einer Antriebsstrangsteuereinheit (Powertrain Control Unit - PCU), basierend auf verschiedenen Fahrzeug- und Umgebungsbetriebsbedingungen automatisch von einer Übersetzung in eine andere geschaltet. Leistung und Drehmoment vom Antriebsaggregat 14 kann an das Getriebe 16 geliefert und von diesem aufgenommen werden. Das Getriebe 16 stellt dann Leistung und Drehmoment an die Ausgangswelle 20 bereit.
Die Getriebeeingangswelle 22 kann mit der Getriebeeingangsvorrichtung 18 verbunden sein, die wiederum mit einer Antriebsaggregatausgangswelle 24 (z. B. einer Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine) verbunden sein kann. Es versteht sich jedoch, dass ein hydraulisch gesteuertes Getriebe gepaart mit einem Drehmomentwandler oder einer Anfahrkupplung lediglich ein Beispiel einer Schaltgetriebe- oder Getriebeanordnung ist; jedes beliebige Schaltgetriebe mit Mehrfachübersetzung oder jedes beliebige Getriebe, das Eingangsdrehmoment(e) von einem Antriebsaggregat annimmt und dann Drehmoment an eine Ausgangswelle zu den unterschiedlichen Übersetzungen bereitstellt, ist zur Verwendung mit Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung brauchbar. Zum Beispiel kann das Getriebe durch ein automatisiertes mechanisches (oder manuelles) Getriebe (Automated Mechanical/Manual) Transmission - AMT) umgesetzt sein, das einen oder mehrere Servomotoren beinhaltet, um Schaltgabeln entlang einer Schaltschiene zu verschieben / zu drehen, um eine gewünschte Gangübersetzung auszuwählen. Wie der Durchschnittsfachmann versteht, kann ein AMT zum Beispiel in Anwendungen mit höheren Drehmomentanforderungen verwendet werden.
Wie in der repräsentativen Ausführungsform von 1 gezeigt, ist die Ausgangswelle 20 mit einem Differential 26 verbunden. Das Differential 26 treibt ein Paar Antriebsräder 28 über jeweilige Achswellen 30 an, die mit dem Differential 26 verbunden sind. Das Differential überträgt ungefähr gleich viel Drehmoment an jedes Rad 28, während es leichte Drehzahlunterschiede, wie etwa wenn das Fahrzeug durch eine Kurve fährt, ermöglicht. Es können unterschiedliche Arten von Differentialen oder ähnliche Vorrichtungen verwendet werden, um Drehmoment vom Antriebsstrang an ein oder mehrere Räder zu verteilen. In einigen Anwendungen kann die Drehmomentverteilung abhängig von dem jeweiligen Betriebsmodus oder der jeweiligen Betriebsbedingung variieren. Der Antriebsstrang 12 kann zusätzliche Komponenten beinhalten, die in 1 dargestellt sind. Zum Beispiel können Kardangelenke zwischen den Wellen und anderen verschiedenen Komponenten des Antriebsstrangs 12 angeordnet sein.
Der Antriebsstrang 12 beinhaltet ferner eine assoziierte Steuerung 32, wie etwa eine Antriebsstrangsteuereinheit (Powertrain Control Unit - PCU). Obzwar sie als nur eine Steuerung dargestellt ist, kann die Steuerung 32 Teil eines größeren Steuersystems sein und kann von verschiedenen anderen Steuerungen überall im Fahrzeug 10, wie etwa einer Fahrzeugsystemsteuerung (Vehicle System Controller - VSC), gesteuert werden. Es versteht sich daher, dass die Antriebsstrangsteuereinheit 32 und eine oder mehrere andere Steuerungen zusammen als eine „Steuerung“ bezeichnet werden können, die verschiedene Aktoren als Reaktion auf Signale von verschiedenen Sensoren steuert, um Funktionen wie etwa Starten/Stoppen des Antriebsaggregates 14 zu steuern, Getriebeschaltvorgänge auszuwählen oder zu planen usw. Die Steuerung 32 kann einen Mikroprozessor oder eine zentrale Verarbeitungseinheit (Central Processing Unit - CPU) beinhalten, die in Kommunikation mit verschiedenen Arten von computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien steht. Computerlesbare Speichervorrichtungen oder -medien können flüchtigen und nichtflüchtigen Speicher zum Beispiel in Nur-Lese-Speicher (ROM), Schreib-Lese-Speicher (RAM) und KAM-Speicher (Keep Alive Memory) beinhalten. KAM ist ein persistenter oder nichtflüchtiger Speicher, der verwendet werden kann, um verschiedene Betriebsvariablen zu speichern, während die CPU heruntergefahren wird. Computerlesbare Speichervorrichtungen oder -medien können mithilfe beliebiger einer Anzahl von bekannten Speichervorrichtungen umgesetzt werden, wie beispielsweise PROMs (Programmable Read-Only Memory), EPROMs (Electrically PROM), EEPROMs (Electrically Erasable PROM), Flash-Speichern oder beliebigen sonstigen elektrischen, magnetischen, optischen oder Kombinationsspeichervorrichtungen, die in der Lage sind, Daten zu speichern, von denen einige ausführbare Anweisungen darstellen, die von der Steuerung beim Steuern des Motors oder Fahrzeugs verwendet werden.
Die Steuerung kommuniziert mit verschiedenen Motor-/Fahrzeugsensoren und -aktoren über eine Eingangs-/Ausgangs(E/A)-Schnittstelle (welche Eingangs- und Ausgangskanäle beinhaltet), die als eine einzige integrierte Schnittstelle umgesetzt sein kann, die verschiedene Rohdaten- oder Signalkonditionierung, -verarbeitung und/oder -umwandlung, Kurzschlusssicherung und ähnliches bereitstellt. Alternativ dazu können ein oder mehrere dedizierte Hardware- oder Firmwarechips verwendet werden, um bestimmte Signale zu konditionieren und zu verarbeiten, bevor sie an die CPU weitergegeben werden. Wie allgemein in der repräsentativen Ausführungsform von 1 veranschaulicht, kann die Steuerung 32 Signale an das und/oder von dem Antriebsaggregat 14, dem Getriebe 16, der Getriebeeingangsvorrichtung 18 usw. übermitteln. Obzwar dies nicht explizit veranschaulicht ist, wird der Durchschnittsfachmann verschiedene Funktionen oder Komponenten erkennen, die von der Steuerung 32 in jedem der oben genannten Teilsysteme gesteuert werden können.
Repräsentative Beispiele für Parameter, Systeme und/oder Komponenten, die direkt oder indirekt unter Verwendung der Steuerlogik und/oder der von der Steuerung ausgeführten Algorithmen betätigt werden können, beinhalten Kraftstoffeinspritzzeitpunkt, -rate und -dauer, Drosselklappenstellung, Zündzeitpunkt (wenn das Antriebsaggregat 14 ein Fremdzündungsmotor ist), Ein-/Auslassventilzeitpunkt und -dauer, Front-End-Accessoire-Drive (FEAD)-Komponenten wie etwa eine Lichtmaschine, ein Klimaanlagenkompressor, Laden oder Entladen der Batterie (in einer Ausführungsform, die ein Elektro- oder Hybridfahrzeug ist), regeneratives Bremsen (in einer Ausführungsform, die ein Elektro- oder Hybridfahrzeug ist), Kupplungsdrücke für verschiedene Kupplungen, die zwischen zwei oder mehreren beweglichen Komponenten des Antriebsstrangs 12 oder innerhalb des Getriebes 16 angeordnet sein können, und dergleichen. Sensoren, die über die E/A-Schnittstelle kommunizieren, können verwendet werden, um zum Beispiel Turbolader-Ladedruck, Kurbelwellenposition (PIP), Motordrehzahl (U/min), Raddrehzahlen (WS1, WS2), Fahrzeuggeschwindigkeit (VSS), Kühlmitteltemperatur (ECT), Ansaugkrümmerdruck (MAP), Gaspedalstellung (PPS), Zündschalterstellung (IGN), Drosselklappenstellung (TP), Lufttemperatur (TMP), Abgassauerstoff (EGO) oder eine Konzentration oder das Vorhandensein von anderen Abgaskomponenten, Ansaugluftstrom (MAF), Gang, Übersetzung oder Modus des Getriebes, Getriebeöltemperatur (TOT), Getriebeturbinendrehzahl (TS), Verzögerungs- oder Schaltmodus (MDE), Temperatur, Spannung, Strom oder Ladezustand (SOC) der Batterie anzuzeigen.
Die von der Steuerung 32 ausgeführte Steuerlogik oder ausgeführten Funktionen können durch Ablaufdiagramme oder ähnliche Diagramme in einer oder mehreren Figuren dargestellt werden. Diese Figuren stellen repräsentative Steuerstrategien und/oder -logik bereit, die unter Verwendung einer oder mehrerer Verarbeitungsstrategien, wie etwa ereignisgesteuert, unterbrechungsgesteuert, Multitasking, Multithreading und dergleichen, umgesetzt sein können. Somit können verschiedene veranschaulichte Schritte oder Funktionen in der veranschaulichten Reihenfolge oder parallel durchgeführt oder in einigen Fällen ausgelassen werden. Obwohl dies nicht immer explizit veranschaulicht ist, wird der Durchschnittsfachmann erkennen, dass eine(r) oder mehrere der veranschaulichten Schritte oder Funktionen abhängig von der jeweils verwendeten Verarbeitungsstrategie wiederholt durchgeführt werden können. Ebenso ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht zwingend erforderlich, um die hierin beschriebenen Merkmale und Vorteile zu erreichen, sondern wird zur leichteren Veranschaulichung und Beschreibung bereitgestellt. Die Steuerlogik kann hauptsächlich in Software umgesetzt sein, die von einer mikroprozessorbasierten Fahrzeug-, Antriebsaggregat- und/oder Antriebsstrangsteuerung, wie etwa der Steuerung 32, ausgeführt wird. Natürlich kann die Steuerlogik abhängig von der jeweiligen Anwendung in Software, Hardware oder einer Kombination aus Software und Hardware in einer oder mehreren Steuerungen umgesetzt sein. Wenn sie in Software umgesetzt ist, kann die Steuerlogik in einer oder mehreren computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien bereitgestellt sein, die gespeicherte Daten aufweisen, die Code oder Anweisungen darstellen, die von einem Computer zur Steuerung des Fahrzeugs oder seine Teilsysteme ausgeführt werden. Die computerlesbaren Speichervorrichtungen oder -medien können eine oder mehrere von einer Reihe bekannter physischer Vorrichtungen beinhalten, die elektrische, magnetische und/oder optische Speicher verwenden, um ausführbare Anweisungen und assoziierte Kalibrierungsinformationen, Betriebsvariablen und dergleichen zu speichern.
Ein Gaspedal 34 wird vom Fahrer des Fahrzeugs 10 verwendet, um ein gefordertes Drehmoment, eine geforderte Leistung oder einen Fahrbefehl an den Antriebsstrang 12 (oder konkreter an das Antriebsaggregat 14) bereitzustellen, um das Fahrzeug vorwärtszutreiben. Im Allgemeinen erzeugt ein Herunterdrücken und Loslassen des Gaspedals 34 ein Gaspedalpositionssignal, das von der Steuerung 32 als eine Forderung nach erhöhter Leistung bzw. verminderter Leistung interpretiert werden kann. Ein Bremspedal 36 wird ebenfalls vom Fahrer des Fahrzeugs verwendet, um ein gefordertes Bremsdrehmoment zum Verlangsamen des Fahrzeugs bereitzustellen. Im Allgemeinen erzeugt ein Herunterdrücken und Loslassen des Bremspedals 36 ein Bremspedalpositionssignal, das von der Steuerung 32 als eine Forderung zur Verminderung der Fahrgeschwindigkeit interpretiert werden kann. Basierend auf Eingaben vom Gaspedal 34 und Bremspedal 36 befiehlt die Steuerung 32 das Drehmoment und/oder die Leistung an das Antriebsaggregat 14 und die Reibungsbremsen (nicht gezeigt). Alternativ dazu können die Reibungsbremsen ein mechanisches System (z. B. ein hydraulisches System) sein, das die auf die Reibungsbremsen ausgeübte Kraft basierend auf einer Eingabekraft auf das Bremspedal 36 verstärkt. In einer alternativen Ausführungsform befiehlt die Steuerung 32 nicht die auf die Reibungsbremsen ausgeübte Kraft, sondern kann die Stärke der Kraft basierend auf einer Signaleingabe in die Steuerung 32 durch einen Sensor kennen, die die Position des Bremspedals 36 anzeigt.
Ein oder mehrere Sensoren 38 können dazu konfiguriert sein, das Drehmoment, die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung an verschiedenen Punkten entlang des Antriebsstrangs 12 zu ermitteln und die Stärke des ermittelten Drehmoments, der ermittelten Geschwindigkeit und/oder der ermittelten Beschleunigung an die Steuerung 32 zu übermitteln. Zum Beispiel können die Sensoren 38 dazu konfiguriert sein, das Drehmoment, die Geschwindigkeit und/oder die Beschleunigung am Ausgang des Antriebsaggregates (d. h. an der Antriebsaggregatausgangswelle 24), am Eingang in das Getriebe (d. h. an der Getriebeeingangswelle 22), am Ausgang aus dem Getriebe (d. h. an der Getriebeausgangswelle 20) oder an den Rädern 28 (die mit den Drehmomenten, Geschwindigkeiten und/oder Beschleunigungen der benachbarten Achswellen 30 übereinstimmen können) zu ermitteln. Es ist zu beachten, dass die Antriebsaggregatausgangswelle 24 auch ein Eingang der Getriebeeingangsvorrichtung 18 sein kann und dass die Getriebeeingangswelle 22 auch ein Ausgang der Getriebeeingangsvorrichtung 18 sein kann. Es versteht sich ferner, dass die in 1 dargestellten Sensoren 38 einen einzelnen Sensor oder mehrere Sensoren repräsentieren können.
Die Steuerung 32 kann dazu konfiguriert sein, verschiedene Zustände oder Bedingungen von den verschiedenen in 1 veranschaulichten Fahrzeugkomponenten über elektrische Signale zu empfangen. Die elektrischen Signale können von den verschiedenen Komponenten über Eingangskanäle an die Steuerung 32 weitergegeben werden. Darüber hinaus können die von den verschiedenen Komponenten empfangenen elektrischen Signale eine Anforderung oder einen Befehl zum Ändern oder Wechseln eines Zustands einer oder mehrerer der jeweiligen Komponenten des Fahrzeugs 10 anzeigen. Die Steuerung 32 beinhaltet Ausgangskanäle, die dazu konfiguriert sind, Anforderungen oder Befehle (über elektrische Signale) an die verschiedenen Fahrzeugkomponenten zu übermitteln. Die Steuerung 32 beinhaltet Steuerlogik und/oder Algorithmen, die dazu konfiguriert sind, die durch die Ausgangskanäle übermittelten Anforderungen oder Befehle basierend auf den Anforderungen, Befehlen, Bedingungen oder Zuständen der verschiedenen Fahrzeugkomponenten zu erzeugen. Die Eingangskanäle und Ausgangskanäle sind als gestrichelte Linien in 1 veranschaulicht. Es versteht sich, dass eine einzelne gestrichelte Linie sowohl einen Eingangskanal als auch einen Ausgangskanal in ein einzelnes Element hinein oder aus diesem heraus repräsentieren kann. Ferner kann ein Ausgangskanal in ein Element als ein Eingangskanal zu einem anderen Element und umgekehrt wirken.
Es versteht sich, dass die hierin beschriebene Fahrzeugkonfiguration lediglich beispielhaft ist und nicht einschränkend sein soll. Auch andere nichthybride, elektrische oder hybride Fahrzeugkonfigurationen sind als hierin offenbart auszulegen. Andere Fahrzeugkonfigurationen können unter anderem Mikro-Hybrid-Fahrzeuge, Serien-Hybrid-Fahrzeuge, Parallel-Hybrid-Fahrzeuge, Serien-Parallel-Hybrid-Fahrzeuge, Plug-in-Hybrid-Elektrofahrzeuge (PHEVs), Brennstoffzellen-Hybrid-Fahrzeuge, batteriebetriebene Elektrofahrzeuge (BEVs) oder jede beliebige andere Fahrzeugkonfiguration beinhalten, die dem Durchschnittsfachmann bekannt ist.
Bezug nehmend auf die 2A und 2B, wird ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens oder einer Spielsteuerstrategie 100 für den Fahrzeugantriebsstrang 12 veranschaulicht. Die Steuerstrategie 100 kann von jeder beliebigen Art Fahrzeug genutzt werden, das mindestens ein Antriebsaggregat beinhaltet, das dazu konfiguriert ist, Drehmoment und Leistung innerhalb des Antriebsstrangs des Fahrzeugs zu erzeugen. Zur Vereinfachung wird jedoch beim Beschreiben der Schritte der Steuerstrategie 100 auf das Fahrzeug 10 in 1 Bezug genommen. Die Steuerstrategie 100 kann als Steuerlogik oder Algorithmen in einer oder mehreren Steuerungen (z. B. Steuerung 32) gespeichert sein. Die eine oder mehreren Steuerungen können dazu programmiert sein, die Steuerstrategie 100 über das Senden von Ausgangssignalen an verschiedene Komponenten umzusetzen, um die verschiedenen Komponenten basierend auf verschiedenen Bedingungen oder Zuständen des Fahrzeugs (oder basierend auf den Bedingungen oder Zuständen der verschiedenen Teilkomponenten oder Teilsysteme des Fahrzeugs), die von der einen oder den mehreren Steuerungen über Eingangssignale empfangen werden, zu steuern.
Die Steuerstrategie 100 wird bei Block 102 gestartet mit der Beobachtung einer Pedalbetätigung, die zu einer Drehmomentrichtungsumkehr innerhalb des Antriebsstrangs 12 führt (z. B. eine Betätigung des Gaspedals 34, die dazu führt, dass ein Drehmoment innerhalb des Antriebsstrangs 12 von einem negativen Wert zu einem positiven Wert wechselt, oder eine Betätigung des Bremspedals 36, die dazu führt, dass ein Drehmoment innerhalb des Antriebsstrangs 12 von einem positiven Wert zu einem negativen Wert wechselt). Eine Umkehr der Drehmomentrichtung innerhalb des Antriebsstrangs 12 entspricht einer Spieldurchquerung, die innerhalb des Antriebsstrangs 12 auftritt. Eine Spieldurchquerung eines Antriebsstrangs findet statt, wenn der Antriebsstrang vom Erzeugen eines positiven Drehmoments zum Empfangen eines negativen Drehmoments und umgekehrt übergeht. An einem Übergangspunkt zwischen dem positiven und dem negativen Drehmoment, an dem das Drehmoment null beträgt, verursacht der Antriebsstrang Spiel, wenn Antriebsstrangkomponenten, einschließlich Getriebezahnräder, sich voneinander trennen, wenn am Übergangspunkt Drehmoment wegfällt, bevor die Komponenten wieder in Kontakt zueinander kommen, wenn wieder Drehmoment anliegt. Spiel kann ein dumpfes Geräusch oder Ruckeln erzeugen, das von einem Fahrzeuginsassen wahrnehmbar ist. Spiel trägt zu Geräusch, Vibration und Rauheit (Noise, Vibration and Harshness - NVH) innerhalb eines Antriebsstrangs bei.
Als Nächstes geht die Steuerstrategie 100 zu Block 104 über, wo die Steuerstrategie 100 dazu konfiguriert ist, den Spielwinkel innerhalb des Antriebsstrangs 12 während der Pedalbetätigung zu beobachten. Konkreter ist die Steuerstrategie 100 bei Block 104 dazu konfiguriert, den Spielwinkel zu beobachten, der einer maximalen beobachteten Beschleunigung innerhalb des Antriebsstrangs 12 während der Pedalbetätigung entspricht (d. h. zur selben Zeit wie diese auftritt). Die Beschleunigung innerhalb des Antriebsstrangs 12 kann über einen der Sensoren 38 beobachtet werden. Es kann jedoch wünschenswert sein, die Beschleunigung innerhalb des Antriebsstrangs 12 speziell am Eingang in das Getriebe 16 (d. h. an der Welle 22) oder am Ausgang aus dem Getriebe 16 (d. h. an der Welle 20) zu beobachten. Alternativ dazu kann die beobachtete Beschleunigung ein Durchschnitt der Beschleunigung innerhalb des Antriebsstrangs 12 an einem oder mehreren der Sensoren 38, kompensiert um eine Gangübersetzungsdifferenz zwischen einem Eingang und Ausgang des Getriebes 16 sein.
Der Spielwinkel innerhalb des Antriebsstrangs 12 kann durch Messen der Drehzahl des Antriebsstrangs 12 an zwei unterschiedlichen Stellen über zwei der Sensoren 38 während eines Zeitfensters der Spieldurchquerung gefolgt von Bestimmen des Integrals einer Drehzahldifferenz innerhalb des Antriebsstrangs an den beiden unterschiedlichen Stellen beobachtet werden. Die Drehzahldifferenzen können eingestellt werden, um eine Gangübersetzung zwischen dem Eingang und Ausgang des Getriebes 16 zu kompensieren. Das Zeitfenster kann zu Beginn der Pedalbetätigung (d. h. mit dem Herunterdrücken des Gaspedals 34) gestartet werden und kann enden, wenn die Drehzahldifferenz innerhalb des Antriebsstrangs an den beiden unterschiedlichen Stellen null beträgt (nach Berücksichtigung der Kompensation um eine Gangübersetzung zwischen dem Eingang und Ausgang des Getriebes 16). Die beiden Drehzahlmessungen können an einer beliebigen Stelle innerhalb des Antriebsstrangs 12 über einen beliebigen der Sensoren 38 erfolgen. Es kann jedoch wünschenswert sein, die beiden Drehzahlmessungen innerhalb des Antriebsstrangs 12 speziell am Eingang in das Getriebe 16 (d. h. an der Welle 22) und am Ausgang aus dem Getriebe 16 (d. h. an der Welle 20) zu beobachten.
Die Steuerstrategie 100 geht als Nächstes zu Block 106 über (der zeitgleich mit Block 104 auftreten kann), wo die Steuerung 32 ein Signal erzeugt, das ein Ende der Spieldurchquerung während der Pedalbetätigung als Reaktion darauf anzeigt, dass der Antriebsstrang 12 einen Basiswert eines gewünschten Antriebsstrangspielendwinkels erhält. Der gewünschte Antriebsstrangspielendwinkel kann ein Spielverlassenswinkel sein, bei dem die Steuerung 32 von einer In-Spiel-Steuerstrategie zu einer Spiel-Abgeschlossen-Steuerstrategie für verschiedene Fahrzeugkomponenten, wie etwa dem Antriebsaggregat 14, übergeht. Der gewünschte Antriebsstrangspielendwinkel kann auch als der gewünschte Antriebsstrangspielwinkel bezeichnet werden. Der gewünschte Antriebsstrangspielendwinkel kann ein Wert sein, der innerhalb der Steuerung 32 gespeichert ist. Der aktuelle Wert des gewünschten Spielendwinkels kann als der Basiswert des gewünschten Spielendwinkels bezeichnet werden. Wenn der Basiswert des gewünschten Spielendwinkels erhalten wird, kann die Steuerung 32 eine Änderung in einer Drehmoment- und/oder Leistungssteuerstrategie für das Antriebsaggregat 14 des Fahrzeugs 10 ermöglichen. Sobald der Basiswert des gewünschten Spielendwinkels erhalten wurde, geht die Steuerstrategie 100 zu Block 108 über, wo die Drehmoment- und/oder Leistungsabgabe des Antriebsaggregates 14 des Antriebsstrangs 12 über die Steuerung 32 eingestellt wird. Die Einstellung des Drehmoments und/oder der Leistung des Antriebsaggregates 14 kann eine Änderung in der Steuerstrategie, ein Wechsel innerhalb der Steuerung 32 von einem ersten Drehmomentplan zu einem zweiten Drehmomentplan, ein Wechsel von einem Ruckvermeidungsdrehmomentplan zu einem vom Fahrer geforderten Drehmoment und/oder einer vom Fahrer geforderten Leistung usw. sein. Ein Ruckvermeidungsdrehmomentplan ist eine Steuerstrategie, die die Menge an Drehmoment- und/oder Leistungsabgabe des Antriebsaggregates 14 auf weniger als die gewünschten Werte basierend auf dem vom Fahrer geforderten Drehmoment und/oder der vom Fahrer geforderten Leistung begrenzt, insbesondere während einer Spieldurchquerung.
Als Nächstes geht die Steuerstrategie 100 zu Entscheidungsblock 110 über, wo die Steuerung 32 bestimmt, ob die Bedingungen eine Einstellung des gewünschten Spielendwinkels erfordern. Wenn bestimmt wird, dass die Bedingungen eine Einstellung des gewünschten Spielendwinkels erfordern, geht das Verfahren zu Block 112 über, wo der gewünschte Spielendwinkel, der innerhalb der Steuerung 32 gespeichert ist, vom Basiswert auf einen eingestellten Wert basierend auf dem beobachteten Antriebsstrangspielwinkel, der der maximalen beobachteten Beschleunigung innerhalb des Antriebsstrangs 12 während der Pedalbetätigung entsprach, eingestellt wird. Konkreter wird der gewünschte Spielendwinkel vom Basiswert auf einen eingestellten Wert basierend auf einer Differenz zwischen dem beobachteten Antriebsstrangspielwinkel, der der maximalen beobachteten Beschleunigung innerhalb des Antriebsstrangs 12 während der Pedalbetätigung entsprach, und dem Basiswert des gewünschten Spielendwinkels eingestellt. Noch konkreter kann der eingestellte Wert gleich dem Basiswert plus der Differenz zwischen dem beobachteten Antriebsstrangspielwinkel, der der maximalen beobachteten Beschleunigung innerhalb des Antriebsstrangs 12 während der Pedalbetätigung entsprach, und dem Basiswert des gewünschten Spielendwinkels multipliziert mit mindestens einem Gewichtungsfaktor sein. Der eingestellte Wert des Spielendwinkels kann durch die Gleichung (1) dargestellt werden: $θ_{a d j} = θ_{b a s e} + (θ_{max a c c} - θ_{b a s e}) \cdot W$
wobei θ_adj der eingestellte Wert des Spielendwinkels ist, θ_base der Basiswert des Spielendwinkels ist, θ_{max acc} der beobachtete Antriebsstrangspielwinkel, der der maximalen beobachteten Beschleunigung innerhalb des Antriebsstrangs 12 während der Pedalbetätigung entsprach, ist und W das Produkt eines oder mehrerer Gewichtungsfaktoren ist.
Zurückkehrend zu Entscheidungsblock 110, wenn die Steuerung 32 bestimmt, dass die Bedingungen dergestalt sind, dass eine Einstellung des gewünschten Spielendwinkels nicht erforderlich ist oder nicht wünschenswert ist, geht die Steuerstrategie 100 zu Block 114 über, wo die Steuerung 32 jegliche Einstellung des gewünschten Spielendwinkels, die bei Block 112 erfolgen kann, außer Kraft setzt, sodass der gespeicherte Wert des gewünschten Spielendwinkels innerhalb der Steuerung 32 auf dem Basiswert bleibt θ_base. Bedingungen, die zu einer Außerkraftsetzung einer Einstellung des gewünschten Spielendwinkels, die bei Block 112 erfolgen kann, führen können, können der Steuerung 32 übermittelt werden und können unter anderem Folgendes beinhalten: ein Gangwechsel, der innerhalb des Getriebes 16 des Antriebsstrangs 12 während der Pedalbetätigung erfolgt, Ermittlung von unwegsamen Straßenbedingungen während der Pedalbetätigung, das vom Fahrer geforderte Drehmoment ist kleiner als ein Schwellenwert während der Pedalbetätigung, die Drehmoment- und/oder Leistungsabgabe des Antriebsaggregates 14 ist größer als ein Schwellenwert während der Pedalbetätigung, oder ein Prozentsatz von vorherigen Pedalbetätigungen, die nicht zu einer Einstellung des gewünschten Spielendwinkels geführt haben, übersteigt einen Schwellenwert.
Zurückkehrend zu Block 112, sobald der Spielendwinkel vom Basiswert zum eingestellten Wert eingestellt worden ist, geht die Steuerstrategie 100 zu Entscheidungsblock 116 über, wo bestimmt wird, ob eine nachfolgende Pedalbetätigung, die zu einer Drehmomentrichtungsumkehr innerhalb des Antriebsstrangs 12 führt, aufgetreten ist. Wenn keine nachfolgende Pedalbetätigung, die zu einer Drehmomentrichtungsumkehr innerhalb des Antriebsstrangs 12 führt, aufgetreten ist, kehrt die Steuerstrategie 100 wieder zum Anfang von Block 116 zurück. Wenn eine nachfolgende Pedalbetätigung, die zu einer Drehmomentrichtungsumkehr innerhalb des Antriebsstrangs 12 führt, aufgetreten ist, geht die Steuerstrategie 100 zu Block 118 über, wo die Steuerung 32 ein Signal erzeugt, das ein Ende der Spieldurchquerung während der nachfolgenden Pedalbetätigung als Reaktion darauf anzeigt, dass der Antriebsstrang 12 den eingestellten Wert des gewünschten Antriebsstrangspielendwinkels erhält. Sobald der eingestellte Wert des gewünschten Spielendwinkels erhalten wurde, geht die Steuerstrategie 100 zu Block 120 über, wo die Drehmoment- und/oder Leistungsabgabe des Antriebsaggregates 14 des Antriebsstrangs 12 eingestellt wird, was von der Steuerung 32 befohlen wird. Die Einstellung des Drehmoments und/oder der Leistung kann eine Änderung in der Steuerstrategie, ein Wechsel innerhalb der Steuerung 32 von einem ersten Drehmomentplan zu einem zweiten Drehmomentplan, ein Wechsel von einem Ruckvermeidungsdrehmomentplan zu einem vom Fahrer geforderten Drehmoment und/oder einer vom Fahrer geforderten Leistung usw. sein. Es versteht sich, dass das in den 2A und 2B dargestellte Ablaufdiagramm lediglich zur Veranschaulichung dient und dass die Steuerstrategie 100 nicht als auf das in den 2A und 2B dargestellte Ablaufdiagramm beschränkt auszulegen ist. Einige der Schritte der Steuerstrategie 100 können neu angeordnet werden, während andere ganz weggelassen werden können.
Bezug nehmend auf 3 wird ein Schaubild 200 einer Drehmomentsteuerstrategie für das Antriebsaggregat 14 während einer Spieldurchquerung veranschaulicht. Das Schaubild veranschaulicht Drehmoment gegen die Zeit während einer Pedalbetätigung. Das vom Fahrer geforderte Drehmoment wird durch Linie 202 veranschaulicht, ein erster gesteuerter Drehmomentverlauf wird von Linie 204 veranschaulicht, ein zweiter gesteuerter Drehmomentverlauf wird von Linie 206 veranschaulicht und eine Drehmomentabgabe-Emissionsgrenze wird von Linie 208 veranschaulicht. Der erste gesteuerte Drehmomentverlauf 204 kann als die Drehmomentsteuerung mit „schnellem Verlauf“ bezeichnet werden. Der erste gesteuerte Drehmomentverlauf 204 ist ein tatsächliches Ausgangsdrehmoment des Antriebsaggregates 14, wenn es gemäß einer Strategie gesteuert wird, die ein Einstellen des Zündzeitpunktes des Antriebsaggregates 14 beinhaltet (d. h., wenn das Antriebsaggregat 14 eine Brennkraftmaschine ist). Das Einstellen des Zündzeitpunktes des Motors kann ein nach spät oder früh Verlegen des Zündfunkens innerhalb der Zylinder des Motors beinhalten, um das Drehmoment zu erhöhen oder zu vermindern. Der zweite gesteuerte Drehmomentverlauf 206 kann als die Drehmomentsteuerung mit „langsamem Verlauf“ bezeichnet werden. Der zweite gesteuerte Drehmomentverlauf 206 ist ein tatsächliches Ausgangsdrehmoment des Antriebsaggregates 14, wenn es gemäß einer Strategie gesteuert wird, die ein Einstellen einer Position eines Drosselventils beinhaltet, um das Drehmoment des Antriebsaggregates 14 zu erhöhen oder zu vermindern (d. h. wenn das Antriebsaggregat 14 eine Brennkraftmaschine ist und das Drosselventil das Einlassventil ist, das ein Eintreten von Kraftstoff und Luft in die Zylinder des Motors gestattet).
Beginnend bei Zeit to steigt das vom Fahrer geforderte Drehmoment 202 schnell von einem negativen Wert auf einen positiven Wert kurz nach Zeit t₀ an, was zu einer Drehmomentrichtungsumkehr innerhalb des Antriebsstrangs 12 führt. Zwischen den Zeiten t₁ und t₂ tritt eine Spieldurchquerung im Antriebsstrang 12 auf. Während der Spieldurchquerung zwischen den Zeiten t₁ und t₂ sind die gesteuerten Drehmomentverläufe, ob nun der erste gesteuerte Drehmomentverlauf 204 oder der zweite gesteuerte Drehmomentverlauf 206, begrenzt, sodass das Ausgangsdrehmoment des Antriebsaggregates 14 relativ konstant bleibt oder mit einer geringen Rate gesteigert wird, um einen sanften Übergang durch die Spieldurchquerung zu ermöglichen, um NVH innerhalb des Antriebsstrangs 12 zu reduzieren. Nachdem die Spieldurchquerung bei Zeit t₂ abgeschlossen ist werden die gesteuerten Drehmomentverläufe (204 und 206) mit einer erhöhten Rate relativ zur Rate der Erhöhung während der Spieldurchquerung zwischen den Zeiten t₁ und t₂ in Richtung des vom Fahrer geforderten Drehmoments 202 gesteigert oder erhöht. Der bei Zeit t₂ auftretende Übergang entspricht der Drehmomenteinstellung bei Block 108 und 120 in den 2A bzw. 2B, wo die Drehmomentabgabe des Antriebsaggregates 14 von einem ersten Drehmomentplan auf einen zweiten Drehmomentplan, von einem Ruckvermeidungsdrehmomentplan auf ein vom Fahrer gefordertes Drehmoment usw. eingestellt wird.
Die gesteuerten Drehmomentverläufe (204 und 206) werden dann mit der erhöhten Rate (beginnend bei Zeit t₂ ) gesteigert oder erhöht bis die Drehmomentabgabe des Antriebsaggregates 14 das vom Fahrer geforderte Drehmoment 202 erreicht. Die gesteuerten Drehmomentverläufe (204 und 206) des Antriebsaggregates 14 können alternativ dazu nach Zeit t₂ durch die Drehmomentabgabe-Emissionsgrenze 208 begrenzt werden. Wenn die gesteuerten Drehmomentverläufe (204 und 206) des Antriebsaggregates 14 die Drehmomentabgabe-Emissionsgrenze 208 überschneiden, so folgt die Rate, mit der sich das Drehmoment des Antriebsaggregates erhöht, der Drehmomentabgabe-Emissionsgrenze 208 ab dem Punkt der Überschneidung bis die Drehmomentabgabe des Antriebsaggregates 14 das vom Fahrer geforderte Drehmoment 202 bei Zeit t₄ erreicht.
Nun Bezug nehmend auf 4 wird ein Schaubild 300 der Beschleunigung 302 des Antriebsstrangs 12 und des Spielwinkels 304 während einer Pedalbetätigung, die zu einer Drehmomentrichtungsumkehr innerhalb des Antriebsstrangs 12 führt, veranschaulicht. Die Beschleunigung 302 des Antriebsstrangs 12, die bei Zeit t₀ auftritt, entspricht der maximalen Beschleunigung, die während der Pedalbetätigung auftritt, und der Spielwinkel, der bei Zeit t₀ auftritt, ist der beobachtete Antriebsstrangspielwinkel, der der maximalen beobachteten Beschleunigung innerhalb des Antriebsstrangs θ_{max acc} während der Pedalbetätigung entspricht, wie in obiger Gleichung (1) verwendet. Die Steuerstrategie bestimmt die maximale Beschleunigung, die während der Pedalbetätigung auftritt, indem sie die größte Spitze-Tal-Änderung in der Beschleunigung innerhalb des Antriebsstrangs 12 während der Pedalbetätigung bestimmt. Der Spitzenwert der größten Spitze-Tal-Änderung in der Beschleunigung 302 korreliert mit der maximalen Beschleunigung θ_{max acc} während der Pedalbetätigung. Der Spitzenwert der größten Spitze-Tal-Änderung in der Beschleunigung 302 korreliert mit einer minimalen Beschleunigung während der Pedalbetätigung. Im beispielhaften Schaubild 300 von 4 tritt die größte Spitze-Tal-Änderung zwischen Zeit t₀ und Zeit t₂ auf, wobei die bei Zeit t₀ auftretende Beschleunigung 302 die höchste Spitze und daher die maximale Beschleunigung θ_{max acc} ist, die während der Pedalbetätigung aufgetreten ist. Durch Verwenden der größten Spitze-Tal-Beziehung zum Bestimmen der maximalen Beschleunigung, die während der Pedalbetätigung aufgetreten ist, lässt die Steuerstrategie jegliche Ausreißerspitzen in der Beschleunigung außer Acht, die kleiner als die maximale Beschleunigung des Antriebsstrangs sein können, die während der Pedalbetätigung aufgetreten ist, Zum Beispiel lässt die Steuerstrategie den bei Zeit t₁ aufgetretenen Spitzenwert außer Acht und ordnet die Spitzenbeschleunigung korrekterweise dem bei Zeit t₀ auftretenden Wert zu.
Bezug nehmend auf 5 wird ein Schaubild 400, das die Ermittlung von unwegsamen Straßenbedingungen veranschaulicht, dargestellt. Konkret veranschaulicht das Schaubild 400 die Beschleunigung 402 des Antriebsstrangs 12 gegen die Zeit. Konkreter kann Linie 402 die Beschleunigung des Antriebsstrangs 12 am Ausgang aus dem Getriebe 16 (d. h. an der Welle 20) darstellen. Es wird gezeigt, dass die Beschleunigung 402 des Antriebsstrangs 12 mehrmals über die im Schaubild 400 gezeigte Zeitdauer schwankt. Falls die Beschleunigung 402 zu irgendeiner Zeit eine Obergrenze 404 überschreitet, wird davon ausgegangen, dass das Fahrzeug 10 unwegsamen Straßenbedingungen unterworfen ist. Es wird davon ausgegangen, dass das Fahrzeug 10 weiterhin unwegsamen Straßenbedingungen unterworfen ist, bis die Beschleunigung 402 des Antriebsstrangs 12 unter eine Untergrenze 406 fällt, die kleiner als die Obergrenze 404 ist. Die Differenz zwischen der Obergrenze 404 und der Untergrenze 406 schafft eine Hysterese, die wiederholte Wechsel zwischen Zuständen, dass es unwegsamen Straßenbedingungen unterworfen ist, und Zuständen, dass es nicht unwegsamen Straßenbedingungen unterworfen ist, unterbindet. Die Logik zum Bestimmen, ob das Fahrzeug 10 sich in einem Zustand, dass es unwegsamen Straßenbedingungen unterworfen ist, oder einem Zustand, dass es nicht unwegsamen Straßenbedingungen unterworfen ist, befindet, kann als Steuerlogik innerhalb der Steuerung 32 gespeichert sein. Die Steuerlogik kann ferner Steilheitsbegrenzer 408 beinhalten, die verzögern, was die Steuerung 32 als die aktuelle Beschleunigung des Antriebsstrangs 12 erkennt, sobald ein Abfall der Beschleunigung von einem Spitzenwert vorliegt, um wiederholte Wechsel zwischen Zuständen unwegsamer Straßenbedingungen und Zuständen nicht unwegsamer Straßenbedingungen weiter zu senken.
Im beispielhaften Schaubild 400 wird davon ausgegangen, dass das Fahrzeug sich zwischen den Zeiten t₀ und t₁ und zwischen den Zeiten t₂ und t₃ in einem Zustand, dass es nicht unwegsamen Straßenbedingungen unterworfen ist, befindet. Im beispielhaften Schaubild 400 wird ebenfalls davon ausgegangen, dass das Fahrzeug sich zwischen den Zeiten t₁ und t₂ und nach der Zeit t₃ in einem Zustand, dass es unwegsamen Straßenbedingungen unterworfen ist, befindet. Wenn die Steuerung 32 bestimmt, dass das Fahrzeug 10 sich in einem Zustand, dass es nicht unwegsamen Straßenbedingungen unterworfen ist, während einer Pedalbetätigung, die zu einer Drehmomentrichtungsumkehr innerhalb des Antriebsstrangs 12 führt, befand, so fährt die in den 2A und 2B dargestellte Steuerstrategie 100 gemäß Block 114 fort, wo die Steuerung 32 jegliche Einstellung des gewünschten Spielendwinkels, die bei Block 112 erfolgen kann, außer Kraft setzt.
Bezug nehmend auf 6, wird ein Schaubild 500 eines ersten Gewichtungsfaktors 502 für die Einstellung des Spielendwinkels, die in Block 112 der in den 2A und 2B dargestellten Steuerstrategie erfolgt, veranschaulicht. Der erste Gewichtungsfaktor 502 basiert auf der größten Spitze(maximale Antriebsstrangbeschleunigung)-Tal(minimale Antriebsstrangbeschleunigung)-Änderung in der Beschleunigung innerhalb des Antriebsstrangs 12 während der Pedalbetätigung, die in 4 veranschaulicht wird. Wenn die größte Spitze-Tal-Änderung in der Beschleunigung entlang der horizontalen Achse von Schaubild 500 steigt, steigt auch der erste Gewichtungsfaktor 502 entlang der vertikalen Achse. Der erste Gewichtungsfaktor 502 weist einen Wert auf, der von null oder einem Teilwert, der größer als null ist, auf einen Wert eins steigt, wenn die größte Spitze-Tal-Änderung in der Beschleunigung entlang der horizontalen Achse von Schaubild 500 steigt.
Bezug nehmend auf 7 wird ein Schaubild 600 eines zweiten Gewichtungsfaktors 602 für die Einstellung des Spielendwinkels, die in Block 112 der in den 2A und 2B dargestellten Steuerstrategie erfolgt, veranschaulicht. Das Schaubild in 7 ist lediglich ein Beispiel. Der Gewichtungsfaktor 602 kann auf bestimmte Bedürfnisse einer jeweiligen Ausgestaltung eingestellt werden und ist auf diese kalibrierbar. Zum Beispiel könnte der Gewichtungsfaktor als eine monoton ansteigende Funktion oder als ein konstanter Wert eingerichtet sein. Der zweite Gewichtungsfaktor 602 basiert auf einem Winkelversatz. Der Winkelversatz kann der Differenz zwischen dem beobachteten Antriebsstrangspielwinkel, der der maximalen beobachteten Beschleunigung innerhalb des Antriebsstrangs 12 während der Pedalbetätigung entsprach, und dem Basiswert des Spielendwinkels (d. h. θ_{max acc} - θ_base) entsprechen. Der zweite Gewichtungsfaktor 602 kann von null bei einem Null-Winkelversatz auf eins beim ersten positiven Wert 604 des Winkelversatzes ansteigen. Der zweite Gewichtungsfaktor 602 kann dann allmählich auf einen Null- oder einen Teilwert, der größer als null ist, absinken, wenn der Winkelversatz vom ersten positiven Wert 604 auf einen zweiten positiven Wert 606 ansteigt. Der zweite Gewichtungsfaktor 602 kann auf dem Null- oder Teilwert bleiben, wenn der Winkelversatz auf Werte ansteigt, die größer als der zweite positive Wert 606 sind. Der zweite Gewichtungsfaktor 602 kann von null bei einem Null-Winkelversatz auf eins beim ersten negativen Wert 608 des Winkelversatzes ansteigen. Der zweite Gewichtungsfaktor 602 kann dann allmählich auf einen Null- oder einen Teilwert, der größer als null ist, absinken, wenn der Winkelversatz vom ersten negativen Wert 608 auf einen zweiten negativen Wert 610 absinkt. Der zweite Gewichtungsfaktor 602 kann auf dem Null- oder Teilwert bleiben, wenn der Winkelversatz auf Werte absinkt, die kleiner als der zweite negative Wert 610 sind. Wenn der zweite Gewichtungsfaktor 602 bei dem zweiten positiven Wert 606 und dem zweiten negativen Wert 610 Teilwerte aufweist, kann der Wert des zweiten Gewichtungsfaktors 602 bei dem zweiten negativen Wert 610 größer als der Wert des zweiten Gewichtungsfaktors 602 bei dem zweiten positiven Wert 606 sein. Die Variable W in obiger Gleichung (1) kann den ersten Gewichtungsfaktor 502 alleine, den zweiten Gewichtungsfaktor 602 alleine oder das Produkt (Multiplikation) des ersten Gewichtungsfaktors 502 und des zweiten Gewichtungsfaktors 602 darstellen.
Die in dieser Patentschrift verwendeten Formulierungen sind beschreibend und nicht einschränkend zu verstehen und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Wesen und Schutzumfang der Offenbarung abzuweichen. Wie vorstehend beschrieben, können die Merkmale verschiedener Ausführungsformen kombiniert werden, um weitere Ausführungsformen zu bilden, die eventuell nicht ausdrücklich beschrieben oder veranschaulicht sein können. Während verschiedene Ausführungsformen als Vorteile bietend oder als gegenüber anderen Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem bisherigen Stand der Technik in Bezug auf eine oder mehrere gewünschte Eigenschaften bevorzugt beschrieben worden sein könnten, erkennt der Durchschnittsfachmann, dass eine oder mehrere Merkmale oder Eigenschaften eventuell beeinträchtigt sein könnten, um die gewünschten Gesamtsystemattribute zu erreichen, die von der jeweiligen Anwendung und Umsetzung abhängen. Daher liegen Ausführungsformen, die als weniger wünschenswert als andere Ausführungsformen oder Umsetzungen nach dem bisherigen Stand der Technik in Bezug auf eine oder mehrere Eigenschaften beschrieben wurden, nicht außerhalb des Schutzumfangs der Offenbarung und können für bestimmte Anwendungen wünschenswert sein.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Fahrzeug bereitgestellt, das Folgendes aufweist: einen Antriebsstrang beinhaltend ein Antriebsaggregat; und eine Steuerung, die dazu programmiert ist, als Reaktion auf eine Pedalbetätigung, die zu einer Antriebsstrangdrehmomentrichtungsumkehr führt, und bei Erhalten eines Basiswerts eines gewünschten Antriebsstrangspielwinkels einen Antriebsaggregatdrehmomentplan einzustellen und nachfolgend den gewünschten Antriebsstrangspielwinkel vom Basiswert auf einen eingestellten Wert basierend auf einem beobachteten Antriebsstrangspielwinkel, der einer maximalen Antriebsstrangbeschleunigung während der Pedalbetätigung entspricht, einzustellen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, den Antriebsaggregatdrehmomentplan als Reaktion auf eine nachfolgende Pedalbetätigung, die zu einer zweiten Antriebsstrangdrehmomentrichtungsumkehr führt, und bei Erhalten des eingestellten Wertes des gewünschten Antriebsstrangspielwinkels einzustellen.
Gemäß einer Ausführungsform wird der Antriebsaggregatdrehmomentplan von einem Ruckvermeidungsdrehmomentplan auf ein vom Fahrer gefordertes Drehmoment eingestellt.
Gemäß einer Ausführungsform wird der gewünschte Antriebsstrangspielwinkel vom Basiswert auf den eingestellten Wert basierend auf einer Differenz zwischen dem beobachteten Antriebsstrangspielwinkel und dem Basiswert eingestellt.
Gemäß einer Ausführungsform wird der gewünschte Antriebsstrangspielwinkel vom Basiswert auf den eingestellten Wert basierend auf einem Gewichtungsfaktor multipliziert mit der Differenz eingestellt, wobei der Gewichtungswert ansteigt, wenn die Differenz von einem ersten auf einen zweiten Wert ansteigt, und wobei der Gewichtungswert absinkt, wenn die Differenz von einem zweiten auf einen dritten Wert absinkt.
Gemäß einer Ausführungsform wird der gewünschte Antriebsstrangspielwinkel vom Basiswert auf den eingestellten Wert basierend auf einem Gewichtungsfaktor multipliziert mit der Differenz eingestellt, wobei der Gewichtungswert ansteigt, wenn eine Differenz zwischen der maximalen Antriebsstrangbeschleunigung und minimalen Antriebsstrangbeschleunigung, die während der Pedalbetätigung beobachtet werden, ansteigt.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, als Reaktion auf einen Gangwechsel, der innerhalb eines Getriebes des Antriebsstrangs während der Pedalbetätigung erfolgt, ein Einstellen des gewünschten Antriebsstrangspielwinkels vom Basiswert auf den eingestellten Wert außer Kraft zu setzen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, als Reaktion auf eine Ermittlung von unwegsamen Straßenbedingungen während der Pedalbetätigung, ein Einstellen des gewünschten Antriebsstrangspielwinkels vom Basiswert auf den eingestellten Wert außer Kraft zu setzen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, als Reaktion darauf, dass ein vom Fahrer gefordertes Drehmoment kleiner als ein Schwellenwert während der Pedalbetätigung ist, ein Einstellen des gewünschten Antriebsstrangspielwinkels vom Basiswert auf den eingestellten Wert außer Kraft zu setzen.
Gemäß einer Ausführungsform ist die Steuerung ferner dazu programmiert, als Reaktion darauf, dass eine Drehmomentabgabe des Antriebsaggregates größer als ein Schwellenwert während der Pedalbetätigung ist, ein Einstellen des gewünschten Antriebsstrangspielwinkels vom Basiswert auf den eingestellten Wert außer Kraft zu setzen.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren: als Reaktion auf eine Pedalbetätigung, die zu einer Drehmomentrichtungsumkehr in einem Fahrzeugantriebsstrang führt, Erhöhen des Antriebsstrangdrehmoments gemäß einem Ruckvermeidungsplan; als Reaktion auf Erhalten eines gewünschten Antriebsstrangspielwinkels, Einstellen des Antriebsstrangdrehmoments vom Ruckvermeidungsplan auf ein vom Fahrer gefordertes Drehmoment; und Einstellen des gewünschten Antriebsstrangspielwinkels während einer nachfolgenden Pedalbetätigung basierend auf einem beobachteten Antriebsstrangspielwinkel, der einer maximalen Antriebsstrangbeschleunigung, die während der Pedalbetätigung beobachtet wird, entspricht.
Gemäß einer Ausführungsform wird der gewünschte Antriebsstrangspielwinkel während der nachfolgenden Pedalbetätigung von einem Basiswert auf einen eingestellten Wert basierend auf einer Differenz zwischen dem beobachteten Antriebsstrangspielwinkel und dem Basiswert eingestellt.
Gemäß einer Ausführungsform wird der gewünschte Antriebsstrangspielwinkel vom Basiswert auf den eingestellten Wert basierend auf einem Gewichtungsfaktor multipliziert mit der Differenz eingestellt, wobei der Gewichtungswert ansteigt, wenn die Differenz von einem ersten auf einen zweiten Wert ansteigt, und wobei der Gewichtungswert absinkt, wenn die Differenz von einem zweiten auf einen dritten Wert absinkt.
Gemäß einer Ausführungsform wird der gewünschte Antriebsstrangspielwinkel vom Basiswert auf den eingestellten Wert basierend auf einem Gewichtungsfaktor multipliziert mit der Differenz eingestellt, wobei der Gewichtungswert ansteigt, wenn eine Differenz zwischen der maximalen Antriebsstrangbeschleunigung und minimalen Antriebsstrangbeschleunigung, die während der Pedalbetätigung beobachtet werden, ansteigt.
Gemäß der vorliegenden Erfindung beinhaltet ein Verfahren: als Reaktion darauf, dass ein gewünschter Antriebsstrangspielwinkel einen Basiswert während einer Pedalbetätigung erhält, Signalisieren eines Endes einer Spieldurchquerung; Einstellen des gewünschten Antriebsstrangspielwinkels vom Basiswert auf einen eingestellten Wert basierend auf einer maximalen Antriebsstrangbeschleunigung, die während der Pedalbetätigung beobachtet wird; und als Reaktion darauf, dass der gewünschte Antriebsstrangspielwinkel den eingestellten Wert während einer nachfolgenden Pedalbetätigung erhält, Signalisieren des Endes der Spieldurchquerung.
Gemäß einer Ausführungsform ist die obige Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: als Reaktion darauf, dass der gewünschte Antriebsstrangspielwinkel den Basiswert während der Pedalbetätigung erhält, Einstellen des Antriebsstrangdrehmoments von einem Ruckvermeidungsplan auf ein vom Fahrer gefordertes Drehmoment.
Gemäß einer Ausführungsform ist die obige Erfindung ferner durch Folgendes gekennzeichnet: als Reaktion darauf, dass der gewünschte Antriebsstrangspielwinkel den eingestellten Wert während der nachfolgenden Pedalbetätigung erhält, Einstellen des Antriebsstrangdrehmoments von dem Ruckvermeidungsplan auf das vom Fahrer geforderte Drehmoment.
Gemäß einer Ausführungsform wird der gewünschte Antriebsstrangspielwinkel vom Basiswert auf den eingestellten Wert basierend auf einer Differenz zwischen dem beobachteten Antriebsstrangspielwinkel, der der maximalen Antriebsstrangbeschleunigung entspricht, und dem Basiswert eingestellt.
Gemäß einer Ausführungsform wird der gewünschte Antriebsstrangspielwinkel vom Basiswert auf den eingestellten Wert basierend auf einem Gewichtungsfaktor multipliziert mit der Differenz eingestellt, wobei der Gewichtungswert ansteigt, wenn die Differenz von einem ersten auf einen zweiten Wert ansteigt, und wobei der Gewichtungswert absinkt, wenn die Differenz von einem zweiten auf einen dritten Wert absinkt.
Gemäß einer Ausführungsform wird der gewünschte Antriebsstrangspielwinkel vom Basiswert auf den eingestellten Wert basierend auf einem Gewichtungsfaktor multipliziert mit der Differenz eingestellt, wobei der Gewichtungswert ansteigt, wenn eine Differenz zwischen der maximalen Antriebsstrangbeschleunigung und minimalen Antriebsstrangbeschleunigung, die während der Pedalbetätigung beobachtet werden, ansteigt.

Claims

Fahrzeug, umfassend: einen Antriebsstrang beinhaltend ein Antriebsaggregat; und eine Steuerung, die dazu programmiert ist, als Reaktion auf eine Pedalbetätigung, die zu einer Antriebsstrangdrehmomentrichtungsumkehr führt, und bei Erhalten eines Basiswerts eines gewünschten Antriebsstrangspielwinkels einen Antriebsaggregatdrehmomentplan einzustellen und nachfolgend den gewünschten Antriebsstrangspielwinkel vom Basiswert auf einen eingestellten Wert basierend auf einem beobachteten Antriebsstrangspielwinkel, der einer maximalen Antriebsstrangbeschleunigung während der Pedalbetätigung entspricht, einzustellen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, den Antriebsaggregatdrehmomentplan als Reaktion auf eine nachfolgende Pedalbetätigung, die zu einer zweiten Antriebsstrangdrehmomentrichtungsumkehr führt, und bei Erhalten des eingestellten Wertes des gewünschten Antriebsstrangspielwinkels einzustellen.
Fahrzeug nach Anspruch 2, wobei der Antriebsaggregatdrehmomentplan von einem Ruckvermeidungsdrehmomentplan auf ein vom Fahrer gefordertes Drehmoment eingestellt wird.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei der gewünschte Antriebsstrangspielwinkel vom Basiswert auf den eingestellten Wert basierend auf einer Differenz zwischen dem beobachteten Antriebsstrangspielwinkel und dem Basiswert eingestellt wird.
Fahrzeug nach Anspruch 4, wobei der gewünschte Antriebsstrangspielwinkel vom Basiswert auf den eingestellten Wert basierend auf einem Gewichtungsfaktor multipliziert mit der Differenz eingestellt wird, wobei der Gewichtungswert ansteigt, wenn die Differenz von einem ersten auf einen zweiten Wert ansteigt, und wobei der Gewichtungswert absinkt, wenn die Differenz von einem zweiten auf einen dritten Wert absinkt.
Fahrzeug nach Anspruch 4, wobei der gewünschte Antriebsstrangspielwinkel vom Basiswert auf den eingestellten Wert basierend auf einem Gewichtungsfaktor multipliziert mit der Differenz eingestellt wird, wobei der Gewichtungswert ansteigt, wenn eine Differenz zwischen der maximalen Antriebsstrangbeschleunigung und minimalen Antriebsstrangbeschleunigung, die während der Pedalbetätigung beobachtet werden, ansteigt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, als Reaktion auf einen Gangwechsel, der innerhalb eines Getriebes des Antriebsstrangs während der Pedalbetätigung erfolgt, ein Einstellen des gewünschten Antriebsstrangspielwinkels vom Basiswert auf den eingestellten Wert außer Kraft zu setzen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, als Reaktion auf eine Ermittlung von unwegsamen Straßenbedingungen während der Pedalbetätigung, ein Einstellen des gewünschten Antriebsstrangspielwinkels vom Basiswert auf den eingestellten Wert außer Kraft zu setzen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, als Reaktion darauf, dass ein vom Fahrer gefordertes Drehmoment kleiner als ein Schwellenwert während der Pedalbetätigung ist, ein Einstellen des gewünschten Antriebsstrangspielwinkels vom Basiswert auf den eingestellten Wert außer Kraft zu setzen.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei die Steuerung ferner dazu programmiert ist, als Reaktion darauf, dass eine Drehmomentabgabe des Antriebsaggregates größer als ein Schwellenwert während der Pedalbetätigung ist, ein Einstellen des gewünschten Antriebsstrangspielwinkels vom Basiswert auf den eingestellten Wert außer Kraft zu setzen.
Verfahren, umfassend: als Reaktion auf eine Pedalbetätigung, die zu einer Drehmomentrichtungsumkehr in einem Fahrzeugantriebsstrang führt, Erhöhen des Antriebsstrangdrehmoments gemäß einem Ruckvermeidungsplan; als Reaktion auf Erhalten eines gewünschten Antriebsstrangspielwinkels, Einstellen des Antriebsstrangdrehmoments vom Ruckvermeidungsplan auf ein vom Fahrer gefordertes Drehmoment; und Einstellen des gewünschten Antriebsstrangspielwinkels während einer nachfolgenden Pedalbetätigung basierend auf einem beobachteten Antriebsstrangspielwinkel, der einer maximalen Antriebsstrangbeschleunigung, die während der Pedalbetätigung beobachtet wird, entspricht.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei der gewünschte Antriebsstrangspielwinkel während der nachfolgenden Pedalbetätigung von einem Basiswert auf einen eingestellten Wert basierend auf einer Differenz zwischen dem beobachteten Antriebsstrangspielwinkel und dem Basiswert eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der gewünschte Antriebsstrangspielwinkel vom Basiswert auf den eingestellten Wert basierend auf einem Gewichtungsfaktor multipliziert mit der Differenz eingestellt wird, wobei der Gewichtungswert ansteigt, wenn die Differenz von einem ersten auf einen zweiten Wert ansteigt, und wobei der Gewichtungswert absinkt, wenn die Differenz von einem zweiten auf einen dritten Wert absinkt.
Verfahren nach Anspruch 12, wobei der gewünschte Antriebsstrangspielwinkel vom Basiswert auf den eingestellten Wert basierend auf einem Gewichtungsfaktor multipliziert mit der Differenz eingestellt wird, wobei der Gewichtungswert ansteigt, wenn eine Differenz zwischen der maximalen Antriebsstrangbeschleunigung und minimalen Antriebsstrangbeschleunigung, die während der Pedalbetätigung beobachtet werden, ansteigt.
Verfahren, umfassend: als Reaktion darauf, dass ein gewünschter Antriebsstrangspielwinkel einen Basiswert während einer Pedalbetätigung erhält, Signalisieren eines Endes einer Spieldurchquerung; Einstellen des gewünschten Antriebsstrangspielwinkels vom Basiswert auf einen eingestellten Wert basierend auf einer maximalen Antriebsstrangbeschleunigung, die während der Pedalbetätigung beobachtet wird; und als Reaktion darauf, dass der gewünschte Antriebsstrangspielwinkel den eingestellten Wert während einer nachfolgenden Pedalbetätigung erhält, Signalisieren des Endes der Spieldurchquerung.