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Technisches Gebiet
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Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Steuereinrichtung zum Bestimmen von mindestens einem Verlustmoment in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs. Das mindestens eine Verlustmoment wird von mindestens einem Nebenverbraucher in dem Antriebsstrang des Fahrzeugs abgenommen.
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Stand der Technik
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In einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs ist ein Eingangsmoment eines Getriebes eine grundlegende Betriebsgröße, basierend auf welcher ein Schaltvorgang durchgeführt wird. Der Schaltkomfort des Getriebes und die Fahrstabilität des Fahrzeugs können von dieser Betriebsgröße beeinflusst werden.
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Ein in den Antriebsstrang des Fahrzeugs eingeschalteter Nebenverbraucher kann das Eingangsmoment des Getriebes und somit den Schaltkomfort des Getriebes und die Fahrstabilität des Fahrzeugs durch ein Verursachen einer Motorzusatzlast beeinflussen. Aus der
EP 1 912 842 B1 ist es bekannt, eine Motorzusatzlast basierend auf einem Schlupf an einer Zapfwellenkupplung zu bestimmen.
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Darstellung der Erfindung
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Die Erfindung betrifft in einem Aspekt ein Verfahren zum Bestimmen von mindestens einem Verlustmoment in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs, wobei das Verlustmoment von mindestens einem Nebenverbraucher in dem Antriebsstrang abgenommen wird. Bei dem Verlustmoment kann es sich um ein Abtriebsmoment eines Nebenabtriebs des Antriebsstrangs handeln.
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Das mindestens eine Verlustmoment kann von dem mindestens einen Nebenverbraucher motorseitig beziehungsweise an einem Motor des Antriebsstrangs abgenommen werden. Alternativ oder zusätzlich kann das mindestens eine Verlustmoment von dem mindestens einen Nebenverbraucher getriebeseitig beziehungsweise an dem Getriebe des Antriebsstrangs abgenommen werden. Beispielsweise kann ein Nebenverbraucher ein Verlustmoment motorseitig abnehmen und ein weiterer Nebenverbraucher ein weiteres Verlustmoment getriebeseitig abnehmen.
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Bei dem Getriebe kann es sich in einer Ausführungsform um ein automatisiertes Getriebe beziehungsweise ein Automatikgetriebe handeln. Das Getriebe kann als ein Wandler-Automatikgetriebe ausgebildet sein. Das Getriebe kann ferner als ein Lastschaltgetriebe ausgebildet sein.
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Der mindestens eine Nebenverbraucher kann basierend auf dem abgenommenen Verlustmoment angetrieben beziehungsweise betrieben werden. Der mindestens eine Nebenverbraucher kann von mindestens einem Nebenabtrieb des Fahrzeugstrangs angetrieben werden. Der mindestens eine Nebenverbraucher kann somit basierend auf dem abgenommenen Verlustmoment über den mindestens einen Nebenabtrieb angetrieben werden. Das Verlustmoment kann als Abtriebsmoment an dem Nebenantrieb zum Antreiben des Nebenverbrauchers abgenommen werden.
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Der mindestens eine Nebenverbraucher kann gemäß einer Ausführungsform an dem Fahrzeug angebaut sein, wobei es sich bei dem Nebenverbraucher um eine Anbauarbeitsmaschine handeln kann. Der Nebenverbraucher ist beispielsweise an einem Nebenabtrieb des Fahrzeugstrangs angeflanscht oder über eine Zapfwelle des Nebenabtriebs verbunden. Der Nebenabtrieb kann auch als ein PTO (power take-off) bezeichnet werden.
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Bei dem Fahrzeug kann es sich gemäß einer Ausführungsform um ein Nutzfahrzeug handeln. Der mindestens eine Nebenverbraucher kann eine Arbeitsmaschine, beispielsweise eine Pumpe, ein Gebläse oder einen Kompressor, aufweisen. Bei der Pumpe kann es sich in einem Beispiel um eine Hydraulikpumpe handeln. Bei dem Kompressor kann es sich in einem weiteren Beispiel um einen Kältekompressor handeln. Bei dem Nebenverbraucher kann es sich auch um ein Nebenaggregat handeln.
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Das Verfahren weist als einen Schritt ein Einlesen eines Abtriebsmoments des Motors auf. Das Abtriebsmoment des Motors kann auf einem von einem Fahrer des Fahrzeugs vorgegebenen Moment basieren und von einem Motorsteuergerät bestimmt werden. Das Abtriebsmoment des Motors kann aus dem Motorsteuergerät eingelesen werden.
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Bei dem Abtriebsmoment kann es sich somit um einen für die Durchführung des Verfahrens vorbestimmten beziehungsweise bekannten Parameter handeln. Bei dem Abtriebsmoment des Motors kann es sich um ein entsprechendes aktuelles oder zukünftiges Moment handeln. Jedes der beschriebenen Momente kann auch als entsprechendes Drehmoment benannt werden.
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Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Bestimmen von mindestens einem Antriebsparameter des Antriebsstrangs auf. Der mindestens eine Antriebsparameter kann sensorisch erfasst werden. Alternativ oder zusätzlich kann der mindestens eine Antriebsparameter aus einem CAN-Bus des Fahrzeugs ausgelesen werden. Der mindestens eine Antriebsparameter kann einen Fahrdynamikparameter des Fahrzeugs aufweisen oder auf diesem basieren. Alternativ oder zusätzlich kann der mindestens eine Antriebsparameter einen Antriebsparameter des Antriebsstrangs, beispielsweise einen Schaltdruck einer Kupplung des Antriebsstrangs aufweisen. Bei dem Schaltdruck kann es sich um einen von einem Getriebesteuergerät einzuregelnden oder eingeregelten Schaltdruck handeln.
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Bei dem Antriebsparameter kann es sich um einen entsprechenden aktuellen oder zukünftigen Parameter handeln. Bei dem mindestens einen Antriebsparameter kann es sich somit auch um einen für die weitere Durchführung des Verfahrens bestimmten beziehungsweise bekannten Parameter handeln.
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Das Eingangsmoment des Getriebes ist kleiner als das Abtriebsmoment des Motors, wenn der mindestens eine Nebenverbraucher das Verlustmoment zwischen dem Motor und dem Getriebe aus dem Antriebsstrang abzweigt, beziehungsweise, wenn das Verlustmoment des mindestens einen Nebenverbrauchers von einem antriebsseitigen Teil des Getriebes abgezweigt wird. Ist dem Motorsteuergerät das abgenommenen beziehungsweise abgezweigte Verlustmoment nicht bekannt, kann auch einem mit dem Motorsteuergerät kommunizierenden Getriebesteuergerät zum Steuern von Schaltvorgängen in dem Getriebe ein aus dem Abtriebsmoment des Motors resultierendes Getriebeeingangsmoment nicht bekannt sein. Aufgrund des abgenommenen mindestens einen Verlustmoment kann das resultierende Getriebeeingangsmoment nicht mehr dem aktuellen Abtriebsmoment des Motors entsprechen.
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Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Bestimmen eines Eingangsmoments eines Getriebes des Antriebsstrangs in Abhängigkeit von dem mindestens einen bestimmten Antriebsparameter auf. Im Schritt des Bestimmens des Eingangsmoments kann das Eingangsmoment basierend auf dem mindestens einen bestimmten Antriebsparameter berechnet oder geschätzt werden.
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Das bestimmte Eingangsmoment des Getriebes kann dem Getriebesteuergerät in einem weiteren Schritt mitgeteilt werden, um einen Schaltvorgang in dem Getriebe basierend auf dem mitgeteilten Eingangsmoment durchzuführen. Der Schaltvorgang kann somit basierend auf einem tatsächlich vorhandenen Eingangsmoment durchgeführt werden. Der Schaltkomfort des Getriebes und die Fahrstabilität des Fahrzeugs können so in vorteilhafter Weise verbessert werden. Ein Verzögern des Abtriebs, während eines Schaltvorgangs, kann somit verringert werden. Zudem kann das Getriebesteuergerät einen Schaltparameter basierend auf einem tatsächlich vorliegenden Getriebeeingangsmoment berechnen. Somit kann ein Schaltvorgang weiter verbessert werden.
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Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Bilden von einer Momentendifferenz zwischen dem eingelesenen Abtriebsmoment und dem bestimmten Eingangsmoment auf. Das Verfahren weist als einen weiteren Schritt ein Bestimmen von dem mindestens einen Verlustmoment basierend auf der gebildeten Momentendifferenz auf. Das Verlustmoment kann so basierend auf dem Abtriebsmoment des Motors abzüglich des bestimmten Eingangsmoments des Getriebes berechnet werden.
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Mit dem Verfahren kann somit das Verlustmoment, welches den Steuergeräten beziehungsweise einem Fahrzeugsystem, welches den Motor und das Getriebe aufweist, zunächst unbekannt sein kann, in vorteilhafter Weise indirekt bestimmt werden und den Steuergeräten beziehungsweise dem Fahrzeugsystem mitgeteilt werden. Hierfür kann das Verlustmoment mit dem Verfahren indirekt basierend auf dem bestimmten Eingangsmoment des Getriebes bestimmt werden. Handelt es sich bei dem Nebenverbraucher um ein Nachrüstbauteil, kann sogar ein nach dem Nachrüsten für die genannten Steuergeräte unbekanntes Verlustmoment mit dem Verfahren bestimmt werden.
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Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens kann im Schritt des Bestimmens von dem mindestens einen Antriebsparameter ein Fahrdynamikparameter des Fahrzeugs bestimmt werden. Bei dem Fahrdynamikparameter kann es sich um einen Längsdynamikparameter handeln. Der Fahrdynamikparameter kann mit einem Sensor zum Erfassen der Fahrdynamik des Fahrzeugs erfasst werden. Alternativ oder zusätzlich kann der Fahrdynamikparameter aus einem CAN-Bus des Fahrzeugs ausgelesen werden. Bei dem Fahrdynamikparameter kann es sich ferner um einen entsprechenden aktuellen oder zukünftigen Parameter handeln. Gemäß dieser Ausführungsform kann der Fahrdynamikparameter mindestens eines von einer Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Fahrzeugbeschleunigung aufweisen.
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Weiter gemäß dieser Ausführungsform kann im Schritt des Bestimmens des Eingangsmoments des Getriebes das Eingangsmoment des Getriebes in Abhängigkeit von dem mindestens einen bestimmten Fahrdynamikparameter bestimmt werden. Im Schritt des Bestimmens des Eingangsmoments des Getriebes kann somit das für den mindestens einen bestimmten Fahrdynamikparameter notwendige Eingangsmoment bestimmt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann dieses als einen weiteren Schritt ein Bestimmen eines Luftwiderstands des Fahrzeugs basierend auf der eingelesenen Fahrzeuggeschwindigkeit aufweisen. Bei dem bestimmten Luftwiderstand kann es sich um einen Fahrdynamikparameter beziehungsweise einen Antriebsparameter handeln. Der Schritt des Bestimmens des Eingangsmoments des Getriebes kann somit auch in Abhängigkeit von dem bestimmten Luftwiderstand durchgeführt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann dieses als einen weiteren Schritt ein Einlesen von einer Fahrzeugmasse des Fahrzeugs aufweisen. Die Fahrzeugmasse kann mit einem Sensor zum Erfassen der Fahrzeugmasse des Fahrzeugs erfasst werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Fahrzeugmasse aus dem CAN-Bus des Fahrzeugs ausgelesen werden. Bei der Fahrzeugmasse kann es sich ferner um eine aktuelle oder zukünftige Fahrzeugmasse handeln. Gemäß diese Ausführungsform kann der Schritt des Bestimmens von dem mindestens einen Antriebsparameter in Abhängigkeit von der eingelesenen Fahrzeugmasse durchgeführt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann es sich bei dem Fahrdynamikparameter um einen Fahrwiderstandsparameter handeln. Bei dem Fahrwiderstandsparameter kann es sich um einen Rollwiderstand, einen Luftwiderstand oder einer Steigungswiderstand beziehungsweise um eine Kombination von diesen handeln.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann dieses als einen weiteren Schritt ein Bestimmen eines Rollwiderstands des Fahrzeugs basierend auf der eingelesenen Fahrzeugmasse aufweisen. Auch bei dem bestimmten Rollwiderstand kann es sich um einen Fahrdynamikparameter beziehungsweise einen Antriebsparameter handeln. Der Schritt des Bestimmens des Eingangsmoments des Getriebes kann somit auch in Abhängigkeit von dem bestimmten Rollwiderstand durchgeführt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann dieses als einen weiteren Schritt ein Einlesen von einer Fahrbahnneigung einer Fahrbahn aufweisen, auf welcher sich das Fahrzeug fortbewegt. Bei der Fahrbahnneigung kann es sich um einen Gradienten beziehungsweise eine Steigung oder ein Gefälle entlang der Fahrbahn handeln. Die Fahrbahnneigung kann mit einem Sensor zum Erfassen der Fahrbahnneigung der Fahrbahn erfasst werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Fahrbahnneigung aus dem CAN-Bus des Fahrzeugs oder einem Informationssystem ausgelesen werden, mit welchem das Fahrzeug kommunizieren kann. Bei der Fahrbahnneigung kann es sich ferner um eine aktuelle oder zukünftige Fahrbahnneigung handeln. Gemäß dieser Ausführungsform kann der Schritt des Bestimmens von dem mindestens einen Antriebsparameter in Abhängigkeit von der eingelesenen Fahrbahnneigung durchgeführt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann im Schritt des Bestimmens von dem mindestens einen Antriebsparameter ein Schaltdruck einer Kupplung des Antriebsstrangs bestimmt werden. Der Schaltdruck der Kupplung kann von dem Getriebesteuergerät bestimmt werden. Bei dem bestimmten Schaltdruck kann es sich um einen aktuellen oder einen zukünftigen Schaltdruck handeln. Gemäß dieser Ausführungsform kann im Schritt des Bestimmens des Eingangsmoments des Getriebes das Eingangsmoment des Getriebes in Abhängigkeit von dem mindestens einen bestimmten Schaltdruck bestimmt werden.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann dieses als einen weiteren Schritt ein Bestimmen eines Kupplungsschlupfs der Kupplung aufweisen. Der Kupplungsschlupf kann von dem Getriebesteuergerät bestimmt werden. Gemäß dieser Ausführungsform kann das Verfahren als einen weiteren Schritt ein Regeln des Schaltdrucks in Abhängigkeit von dem bestimmten Kupplungsschlupf aufweisen. Weiter gemäß dieser Ausführungsform kann im Schritt des Bestimmens des Eingangsmoments des Getriebes das Eingangsmoment des Getriebes in Abhängigkeit von dem geregelten Schaltdruck bestimmt werden.
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Im Schritt des Bestimmens des Schaltdrucks von dem Getriebesteuergerät kann vorgesehen sein, dass ein von dem Getriebesteuergerät basierend auf dem Abtriebsmoment des Motors bestimmter Schaltdruck einen erforderlichen Schaltdruck zum Durchführen des Schaltvorgangs überschreitet, wenn das Verlustmoment von dem mindestens einen Nebenverbraucher in dem Antriebsstrang abgenommen wird. Im Schritt des Regelns des Schaltdrucks kann es somit erforderlich sein, den Schaltdruck zu verringern. Beim Reduzieren des Schaltdrucks kann geprüft werden, ob dieser über eine vordefinierten Regeldruckwert verringert wird, um den erforderlichen Schaltdruck einzustellen. Das Bestimmen des Verlustmoments beziehungsweise das Erkennen einer Aktivierung des Nebenverbrauchers kann auf dem Prüfen des Verringerns des Schaltdrucks basieren.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann dieses als einen weiteren Schritt ein Erkennen eines Zeitpunkts von einer Inbetriebnahme oder einer Außerbetriebnahme des mindestens einen Nebenverbrauchers basierend auf den Schritten des Verfahrens aufweisen. Der Schritt des Erkennens des Zeitpunkts von der Inbetriebnahme kann auf dem bestimmten von mindestens einem Verlustmoment basieren. Wird ein Verlustmoment erkannt, kann die Annahme getroffen werden, dass ein Nebenverbraucher aktiviert worden ist. Auch der Schritt des Erkennens des Zeitpunkts von der Außerbetriebnahme kann auf dem bestimmten von mindestens einem Verlustmoment basieren. Wird ein geringeres Verlustmoment oder ein Verlustmoment gleich Null erkannt, kann die Annahme getroffen werden, dass ein Nebenverbraucher deaktiviert worden ist.
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Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann der Schritt des Erkennens des Zeitpunkts von der Inbetriebnahme oder der Außerbetriebnahme auf einem Regelungsverhalten des Getriebesteuergeräts zum Regeln des Schaltdrucks basieren. Das Erkennen des Zeitpunkts kann dabei auf einem Erkennen eines Druckunterschieds basierend, welcher einen Regeldruckunterschied überschreitet.
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Die Erfindung betrifft in einem weiteren Aspekt eine Steuereinrichtung zum Bestimmen von mindestens einem Verlustmoment in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs, wobei das Verlustmoment von mindestens einem Nebenverbraucher in dem Antriebsstrang abgenommen wird.
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Die Steuereinrichtung kann dazu eingerichtet sein, das Verfahren gemäß dem vorhergehenden Aspekt durchzuführen. Die Steuereinrichtung kann entsprechende Schnittstellen zum Einlesen und Ausgeben von jedem zu dem vorhergehenden Aspekt beschriebenen Moment oder Parameter aufweisen. Die Steuereinrichtung kann zudem mindestens eine entsprechende Einheit zum Durchführen von jedem der zu dem vorhergehenden Aspekt beschriebenen Schritte aufweisen.
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Die Steuereinrichtung weist eine Schnittstelle zum Einlesen eines Abtriebsmoments des Motors auf. Die Steuereinrichtung weist zudem eine Recheneinheit zum Bestimmen von mindestens einem Antriebsparameter des Antriebsstrangs auf.
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Die Recheneinheit ist zum Bestimmen eines Eingangsmoments eines Getriebes des Antriebsstrangs in Abhängigkeit von dem mindestens einen bestimmten Antriebsparameter eingerichtet. Die Recheneinheit ist zudem zum Bilden von einer Momentendifferenz zwischen dem eingelesenen Abtriebsmoment und dem bestimmten Eingangsmoment eingerichtet. Die Recheneinheit ist zudem zum Bestimmen von dem mindestens einen Verlustmoment basierend auf der gebildeten Momentendifferenz eingerichtet.
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Figurenliste
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- 1 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm mit Schritten eines Verfahrens zum Bestimmen von mindestens einem Verlustmoment in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs gemäß einer Ausführungsform.
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Detaillierte Beschreibung von Ausführungsformen
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1 zeigt Schritte eines Verfahrens zum Bestimmen von mindestens einem Verlustmoment in einem Antriebsstrang eines Fahrzeugs in einer zeitlichen Abfolge gemäß einer Ausführungsform.
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In einem Schritt SO erfolgt eine Verlustmomentabnahme. Das Verlustmoment wird von einem Nebenverbraucher in dem Antriebsstrang des Fahrzeugs an einem Nebenabtrieb des Antriebsstrangs abgenommen. Die weiteren Schritte des Verfahrens werden unabhängig von einer Kenntnis des abgenommenen Verlustmoments durchgeführt.
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In einem weiteren Schritt S1 wird ein Einlesen eines Motorantriebsmoments durchgeführt. Das Abtriebsmoment eines Motors des Antriebsstrangs des Fahrzeugs wird von einem Motorsteuergerät bereitgestellt von diesem in eine Steuereinrichtung zum Durchführen des Verfahrens eingelesen. Die weiteren Schritte des Verfahrens werden von der Steuereinrichtung durchgeführt. Das Abtriebsmoment des Motors wird unabhängig von dem in Schritt SO abgenommenen Verlustmoment von dem Motor bereitgestellt.
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In einem weiteren Schritt S2 wird eine Antriebsparameterbestimmung durchgeführt. In diesem Schritt wird mindestens ein Antriebsparameter des Antriebsstrangs bestimmt. Gemäß einem Ausführungsbeispiel weist der Antriebsparameter einen Längsdynamikparameter des Fahrzeug auf, wobei in einem weiteren Schritt S2a eine Fahrdynamikparameterbestimmung durchgeführt. Bei dem Schritt S2a handelt es sich um einen Unterschritt des Schritts S2, in welchem der Antriebsparameter bestimmt wird. Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist der Antriebsparameter einen Schaltdruck einer Kupplung des Getriebes auf, wobei in einem weiteren Schritt S2b eine Schaltdruckbestimmung durchgeführt. Bei dem Schritt S2b handelt es sich um einen Unterschritt des Schritts S2, in welchem der Antriebsparameter bestimmt wird. Zum Durchführen des Schritts S2, in welchem der Antriebsparameter bestimmt wird, wird mindestens einer der Unterschritte S2a und S2b durchgeführt.
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In einem weiteren Schritt S3 wird eine Getriebeeingangsmomentbestimmung durchgeführt. In diesem Schritt wird ein Eingangsmoment des Getriebes des Antriebsstrangs in Abhängigkeit von dem mindestens einen bestimmten Antriebsparameter bestimmt. Das Eingangsmoment des Getriebes wird basierend auf dem bestimmten Fahrdynamikparameter, welcher mindestens eines von der Geschwindigkeit und der Beschleunigung des Fahrzeugs beschreibt, abgeleitet. Alternativ oder zusätzlich wird das Eingangsmoment des Getriebes basierend auf einer Regelgröße des Schaltdrucks abgeleitet.
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In einem weiteren Schritt S4 erfolgt eine Momentendifferenzbildung. Der Schritt weist ein Bilden von einer Momentendifferenz zwischen dem eingelesenen Abtriebsmoment und dem bestimmten Eingangsmoment auf. Aus der Momentendifferenz wird in einem weiteren Schritt S5 eine Verlustmomentbestimmung durchgeführt, wobei das Verlustmoment aus der im Schritt S4 gebildeten Momentendifferenz berechnet wird.
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Bezugszeichenliste
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- S0
- Verlustmomentabnahme
- S1
- Einlesen Motorantriebsmoment
- S2
- Antriebsparameterbestimmung
- S2a
- Fahrdynamikparameterbestimmung
- S2b
- Schaltdruckbestimmung
- S3
- Getriebeeingangsmomentbestimmung
- S4
- Momentendifferenzbildung
- S5
- Verlustmomentbestimmung
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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