DE102019216653A1 - Method for specifying a target torque - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorgeben eines Solldrehmoments (Msoll) eines Elektromotors eines Kraftfahrzeugs während eines Anfahrvorgangs. Aus einer Auslenkung (β) eines Bremspedals (30) wird eine Sollgeschwindigkeit (vsoll) des Kraftfahrzeugs ermittelt und das Solldrehmoment (Msoll) wird aus der Sollgeschwindigkeit (vsoll) ermittelt.The invention relates to a method for specifying a target torque (Msoll) of an electric motor of a motor vehicle during a starting process. A desired speed (vsoll) of the motor vehicle is determined from a deflection (β) of a brake pedal (30) and the desired torque (Msoll) is determined from the desired speed (vsoll).
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Vorgeben eines Solldrehmoments eines Elektromotors eines Kraftfahrzeugs während eines Anfahrvorgangs. Weiterhin betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt des Verfahrens durchzuführen, sowie ein maschinenlesbares Speichermedium, auf welchem das Computerprogramm gespeichert ist. Schließlich betrifft die Erfindung ein elektronisches Steuergerät, welches eingerichtet ist, um das Verfahren durchzuführen.The present invention relates to a method for specifying a target torque of an electric motor of a motor vehicle during a start-up process. The present invention also relates to a computer program which is set up to carry out each step of the method, and to a machine-readable storage medium on which the computer program is stored. Finally, the invention relates to an electronic control device which is set up to carry out the method.
Stand der TechnikState of the art
Um den Fahrer eines elektrisch angetriebenen Kraftfahrzeugs, bei dem es sich um ein reines Elektrofahrzeug oder auch um ein Hybridfahrzeug im elektrischen Fahrbetrieb handeln kann, beim Anfahren dasselbe Fahrgefühl zu vermitteln wie bei einem konventionellen Fahrzeug mit Verbrennungsmotor und Automatikgetriebe, kann ein Kriechregler vorgesehen sein, der das Kraftfahrzeug aus dem Stillstand auf eine einstellbare Mindestgeschwindigkeit beschleunigt sobald die Betriebsbremse gelöst wird. Der Fahrer hat dabei üblicherweise die Möglichkeit über die Auslenkung des Bremspedals das angeforderte Drehmoment des Elektromotors zu verringern oder bei stark gedrückter Bremse den Kriechregler zu deaktivieren. Damit hat er indirekt die Möglichkeit die Fahrzeuggeschwindigkeit zu beeinflussen. Wenn der Fahrer die Bremse löst, beschleunigt das Kraftfahrzeug wieder auf die eingestellte Mindestgeschwindigkeit.In order to give the driver of an electrically powered motor vehicle, which can be a purely electric vehicle or a hybrid vehicle in electric driving mode, the same driving experience when starting off as in a conventional vehicle with an internal combustion engine and automatic transmission, a creep regulator can be provided which the motor vehicle accelerates from a standstill to an adjustable minimum speed as soon as the service brake is released. The driver usually has the option of reducing the requested torque of the electric motor by deflecting the brake pedal or deactivating the creep regulator when the brake is strongly depressed. This allows him to indirectly influence the vehicle speed. When the driver releases the brake, the motor vehicle accelerates again to the set minimum speed.
Indem dem Fahrer lediglich die Möglichkeit gegeben wird direkt das angeforderte Drehmoment jedoch nicht direkt die angeforderte Fahrzeuggeschwindigkeit zu beeinflussen, können äußere Einflüsse dazu führen, dass dieselbe Auslenkung des Bremspedals in verschiedenen Situationen zu einer unterschiedlichen Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs führt. So kann eine Auslenkung des Bremspedals die auf ebener Fahrbahn ein langsames Anfahren des Fahrzeugs bewirkt, an einer Steigung möglicherweise nicht ausreichen, um das Fahrzeug in Bewegung zu setzen oder sogar zu einem ungewollten Zurückrollen des Kraftfahrzeugs führen. Um die gewünschte Fahrzeuggeschwindigkeit zu erreichen, muss der Fahrer die äußeren Einflüsse selbst kompensieren, indem er die Auslenkung des Bremspedals so anpasst, dass die von ihm gewünschte Geschwindigkeit erreicht wird.Since the driver is only given the option of directly influencing the requested torque but not directly influencing the requested vehicle speed, external influences can lead to the same deflection of the brake pedal in different situations leading to a different speed of the motor vehicle. For example, a deflection of the brake pedal, which causes the vehicle to start slowly on a level roadway, may not be sufficient on an incline to set the vehicle in motion or even lead to the vehicle rolling back unintentionally. In order to achieve the desired vehicle speed, the driver has to compensate for external influences himself by adjusting the deflection of the brake pedal so that the desired speed is reached.
Die
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Das Verfahren zum Vorgeben eines Solldrehmoments eines Elektromotors eines Kraftfahrzeugs kann während eines Anfahrvorgangs verwendet werden, um das Solldrehmoment in einem Kriechregler vorzugeben. Der Elektromotor kann dabei sowohl die einzige Antriebsquelle des Kraftfahrzeugs sein als auch ein Elektromotor eines Hybridfahrzeugs, welcher bei einem rein elektrischen Anfahrvorgang verwendet wird. Aus einer Auslenkung eines Bremspedals des Kraftfahrzeugs wird eine Sollgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs ermittelt. Die Auslenkung kann beispielsweise in Abhängigkeit eines Bremspedalwegs oder auch eines Bremsdrucks in einem Hauptzylinder ermittelt werden. Das Solldrehmoment wird dann aus der Sollgeschwindigkeit ermittelt.The method for specifying a target torque of an electric motor of a motor vehicle can be used during a start-up process in order to specify the target torque in a creep regulator. The electric motor can be both the only drive source of the motor vehicle and an electric motor of a hybrid vehicle, which is used in a purely electric start-up process. A target speed of the motor vehicle is determined from a deflection of a brake pedal of the motor vehicle. The deflection can be determined, for example, as a function of a brake pedal travel or also a brake pressure in a master cylinder. The target torque is then determined from the target speed.
Dieses Verfahren ermöglicht eine einfache Applikation in einer Software, in der zu jedem Bremswunsch eine gewünschte Sollgeschwindigkeit eingestellt werden kann. Es ist also nicht erforderlich, ein Drehmomentlimit durch mehrfache Versuche experimentell zu ermitteln. Hierzu kann insbesondere vorgesehen sein, dass die Sollgeschwindigkeit mittels eines Kennfeldes aus der Auslenkung des Bremspedals ermittelt wird.This method enables simple application in software in which a desired target speed can be set for each braking request. It is therefore not necessary to experimentally determine a torque limit through multiple tests. For this purpose, it can be provided in particular that the setpoint speed is determined from the deflection of the brake pedal by means of a characteristic map.
Das Vorgeben erfolgt vorzugsweise mittels eines PI-Reglers, der in einfacher Weise in einer Software implementiert werden kann.The specification is preferably made by means of a PI controller, which can be easily implemented in software.
Dem PI-Regler wird vorzugsweise eine Differenz zwischen der Sollgeschwindigkeit und einer Ist-Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs zugeführt. Durch die geschwindigkeitsbasierte Regelung wird ein unabhängig von der Steigung der Fahrbahn für den Fahrer immer gleich bleibendes Rangierverhalten des Kraftfahrzeugs erhalten. Auch bei anderen Einflüssen auf das Kraftfahrzeug, die dazu führen können, dass ein bestimmtes Drehmoment in einer geringeren Geschwindigkeit resultiert, als dies unter normalen Bedingungen zu erwarten wäre, wie beispielsweise bei einem erhöhten Fahrzeuggewicht durch starke Beladung oder dem Anhängen eines Anhängers an das Kraftfahrzeug, kann mittels des Verfahrens die gewünschte Sollgeschwindigkeit eingestellt werden, ohne dabei das Ausgangsdrehmoment zu verringern.A difference between the setpoint speed and an actual speed of the motor vehicle is preferably fed to the PI controller. The speed-based regulation ensures that the driver always has the same maneuvering behavior of the motor vehicle regardless of the gradient of the roadway. Also in the case of other influences on the motor vehicle that can lead to a certain torque resulting in a lower speed than would be expected under normal conditions, such as an increased vehicle weight due to heavy loads or the attachment of a trailer to the motor vehicle, the desired target speed can be set using the method without reducing the output torque.
Ein weiterer Vorteil des Verfahrens gegenüber einer indirekten Verringerung der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs gegenüber der eingestellten Mindestgeschwindigkeit in Abhängigkeit von der Auslenkung des Bremspedals mittels einer Momentenlimitierung besteht darin, dass ein Wind-Up-Effekt vermieden werden kann, welcher eine Begrenzung des Reglerausgangs des Kriechreglers mit sich bringen würde.Another advantage of the method compared to an indirect reduction in the speed of the motor vehicle compared to the set minimum speed as a function of the Deflection of the brake pedal by means of a torque limitation means that a wind-up effect can be avoided, which would limit the controller output of the creep controller.
Das Computerprogramm ist eingerichtet jeden Schritt des Verfahrens durchzuführen insbesondere, wenn es auf einem Rechengerät oder auf einem elektronischen Steuergerät abläuft. Es ermöglicht die Implementierung unterschiedlicher Ausführungsformen des Verfahrens auf einem elektronischen Steuergerät ohne hieran bauliche Veränderungen vornehmen zu müssen. Hierzu ist es auf dem maschinenlesbaren Speichermedium gespeichert.The computer program is set up to carry out each step of the method, in particular when it runs on a computing device or on an electronic control device. It enables the implementation of different embodiments of the method on an electronic control device without having to make structural changes to it. For this purpose, it is stored on the machine-readable storage medium.
Durch Aufspielen des Computerprogramms auf ein herkömmliches elektronisches Steuergerät wird das elektronische Steuergerät erhalten, welches eingerichtet ist, um ein Solldrehmoment eines Elektromotors eines Kraftfahrzeugs während eines Anfahrvorgangs mittels des Verfahrens vorzugeben.By uploading the computer program to a conventional electronic control device, the electronic control device is obtained, which is set up to specify a setpoint torque of an electric motor of a motor vehicle during a start-up process by means of the method.
FigurenlisteFigure list
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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1 zeigt schematisch Komponenten eines Kraftfahrzeugs, dem mittels eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Solldrehmoment seines Elektromotors vorgegeben werden kann. -
2 zeigt eine Reglerstruktur eines Teils eines Kriechreglers gemäß dem Stand der Technik. -
3 zeigt eine Reglerstruktur eines Teils eines Kriechreglers gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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1 shows schematically components of a motor vehicle to which a setpoint torque of its electric motor can be specified by means of an exemplary embodiment of the method according to the invention. -
2 shows a regulator structure of part of a creep regulator according to the prior art. -
3 shows a controller structure of part of a creep controller according to an embodiment of the invention.
Ausführungsbeispiel der ErfindungEmbodiment of the invention
Ein Kraftfahrzeug, das als Elektrofahrzeug ausgeführt ist, weist einen in
Ein herkömmlicher Kriechregler, der in dem elektronischen Steuergerät
Bei einem Anfahrvorgang des Kraftfahrzeugs, bei dem sein Gaspedal nicht betätigt wird, wird das Ist-Drehmoment des Elektromotors
In einem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens weist das Reglerelement
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited
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