DE112008000312T5

DE112008000312T5 - Verfahren und System zum Schätzen der Last eines Aggregats, das durch einen Motor mit Antriebskraft versorgt wird

Info

Publication number: DE112008000312T5
Application number: DE112008000312T
Authority: DE
Inventors: Henrik Pettersson; Kristian Lundh
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2007-01-31
Filing date: 2008-01-24
Publication date: 2010-03-11
Also published as: SE530828C2; SE0700234L; WO2008094115A1

Abstract

Verfahren zum Abschätzen der Last eines Aggregats, das von einem Motor, wie zum Beispiel einem Verbrennungsmotor oder einem elektrischen Motor in einem Fahrzeug, mit Antriebskraft versorgt wird, wobei das Fahrzeug ein Getriebe zum Verbinden einer Motorausgangswelle mit Halbwellen zum Herstellen einer Kraftübertragung über eine Verzahnung von dem Motor zu wenigstens einem Antriebsrad des Fahrzeugs aufweist, wobei das Fahrzeug ferner wenigstens einen Abtrieb (power take-off; PTO) zum Bereitstellen von Antriebskraft von dem Motor zu einem oder mehreren Aggregaten aufweist, wobei der PTO an der Motorseite des Getriebes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den Schritt des Abschätzens der Last umfasst, die das Aggregat auf den Motor während eines Zeitraums ausübt, in dem die Halbwellen von der Motorausgangswelle getrennt sind.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft Fahrzeugkraftübertragungssystem und insbesondere ein Verfahren zum Schätzen der Kraftableitung von einer mit einem Fahrzeugmotor verbundenen Einheit gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.
Hintergrund der Erfindung
Allgemein weisen Motorfahrzeuge eine Vielzahl von Anwendungen auf, für die eine exakte Steuerung des durch den Fahrzeugverbrennungsmotor erzeugten Kurbelwellendrehmoments sehr wichtig ist. Derartige Anwendungen können zum Beispiel einen Antriebsstrangschutz, einen Kupplungsschutz, manuelle oder automatische Getriebesysteme umfassen.
Insbesondere ist eine korrekte Schätzung des Kurbelwellendrehmoments beim Schalten von Gängen wichtig, um momentbezogene Rucke und Stöße innerhalb des Antriebsstrangs zu vermeiden. Fahrzeuge weisen häufig einen automatischen oder manuellen Gangwechselmechanismus auf, wobei mechanisch gestufte Getriebe genutzt werden, die automatisch einen passenden Gang basierend auf dem vorherrschenden Antriebszustand einlegen, und wobei eine Kupplung zum wahlweisen Ineingriffbringen des Getriebes und der Motorausgangswelle verwendet wird.
Die Kupplung wird in derartigen Fahrzeugen jedoch häufig nur selten verwendet. Tatsächlich ist es häufig der Fall, dass der Fahrzeugführer das Kupplungspedal im Stillstand niederdrückt, um den automatischen Antrieb auszuwählen, woraufhin es nicht nötig ist, die Kupplung bis zum Anhalten des Fahrzeugs erneut zu betätigen. Natürlich gibt es Getriebesysteme, die eine vollautomatisch betätigbare Kupplung aufweisen.
Um einen weichen Gangwechsel zu erhalten, i. e. momentbezogene Rucke und Stöße innerhalb des Antriebsstrangs zu vermeiden, die neben der Unannehmlichkeit für den Fahrer auch zu einer unnötigen Abnützung der Antriebsstrangkomponenten führen, muss bei einem Gangwechsel das von dem Motor abgeleitete Drehmoment auf ein passendes Niveau gebracht werden, um das am Kontaktpunkt der relevanten Zahnräder übertragene Drehmoment zu reduzieren. Zur Zeit des Außereingriffbringens des aktuellen Ganges und des Ineingriffbringens des neuen Gangs ist es bevorzugt einen momentfreien Kontakt zwischen den Zahnrädern in dem Getriebe zu erhalten. Falls das überschüssige Drehmoment zu hoch ist, wenn das Fahrzeuggetriebe wieder mit der Motorkurbelwelle beispielsweise bei einem Gangwechsel verbunden wird, entsteht ein beträchtliches Risiko, dass das überschüssige Drehmoment die oben erwähnten Rucke und Stöße erhöht, die bestenfalls nur den Fahrer beeinträchtigen und schlimmstenfalls zu Abnutzungen und/oder Schäden in dem Antriebsstrang führen.
Der momentfreie Kontakt wird herkömmlicherweise durch Anpassen des Motordrehmoments in Richtung eines sogenannten Null-Drehmomentniveaus vollzogen. Dieses Null-Drehmomentniveau ist jedoch nicht einfach festzulegen, da das Drehmoment den Drehmomentanforderungen des Motors selbst möglichst nahe kommen sollte, wie zum Beispiel seinem Trägheitsmoment, seinem inneren Moment und seinen inneren Verlusten, zusätzlich zu der Drehmomentabnahme von externen Aggregaten wie zum Beispiel AC-Kompressoren, Luftkompressoren Ventilatoren usw. Ferner kann das Drehmoment auch davon abhängig sein, ob eines der externen Aggregate, die mit einem Abtrieb (power take-off: PTOs) verbunden sind, wie zum Beispiel Kühlaggregate von Kühllastkraftwägen, in Betrieb sind oder nicht. Die Charakteristika derartiger Aggregate können dem Fahrzeughersteller nicht bekannt sein und daher kann es schwierig sein, eine korrekte Drehmomentniveaufestlegung durchzuführen.
Aufgrund dieser Schwierigkeit wird das Null-Drehmomentniveau häufig basierend auf einer qualifizierten Schätzung festgelegt, mit dem inhärenten Manko, dass eine Schätzung immer eine Schätzung ist. Infolgedessen ist es bevorzugt, das von den mit dem Fahrzeugmotor verbundenen Aggregaten verbrauchte Drehmoment korrekt zu schätzen, um sicherstellen zu können, dass das verbleibende Kurbelwellendrehmoment bei Gangwechseln und/oder dem Ineingriffbringen des Getriebes so nahe wie möglich bei null ist, um einen weichen Gangwechsel zu ermöglichen.
Dementsprechend wird ein verbessertes Verfahren zum Abschätzen der Motordrehmomentlast auch in Situationen, in denen unbekannte Lasten an der Welle anliegen, benötigt.
Abriss der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren bereitzustellen, das das oben erwähnte Problem löst. Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren gemäß dem kennzeichnenden Teils von Anspruch 1 gelöst.
Gemäß der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Abschätzen einer Last von Aggregaten bereitgestellt, die von einem Motor in einem Fahrzeug mit Antriebskraft versorgt werden. Das Fahrzeug umfasst ein Getriebe zum Verbinden einer Motorausgangswelle mit Halbwellen zum Herstellen einer verzahnten Kraftübertragung von dem Motor zu wenigstens einem Antriebsrad des Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug ferner wenigstens einen Abtrieb (PTO) zum Zuführen von Antriebskraft von dem Motor zu einem oder mehreren Aggregaten aufweist, wobei der PTO an der Motorseite des Getriebes angeordnet ist. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass es den Schritt des Schätzens der Last des Aggregats umfasst, das auf den Motor während eines Zeitraums ausgeübt wird, in dem die Halbwellen von der Motorausgangswelle entkoppelt sind.
Die erfindungsgemäße Idee, die Schätzung der von Aggregaten auf den Fahrzeugmotor ausgeübten Last auszuführen, wenn die Halbwellen von der Motorausgangswelle entkoppelt sind, hat den Vorteil, dass exakte Schätzungen mit einem Minimum von Messungen, die bereits vorhandene Sensoren nutzen, ausgeführt werden können, und dass relativ einfache Gleichungen verwendet werden.
Ferner hat die Fähigkeit zum exakten Schätzen der Last der Motorausgangswelle den Vorteil, dass das durch den Motor erzeugte Drehmoment während Gangwechseln sehr genau gesteuert werden kann, sodass weiche Gangwechsel mit einem Minimum an Rucken und Stößen ausgeführt werden können. Derartige weiche Gangwechsel sind insbesondere wichtig für viele Arten von Anwendungen, wie zum Beispiel in Stadtlieferwägen, bei denen Start und Stop häufig vorkommen und daher häufige Gangwechsel unvermeidbar sind. Folglich erleidet der Antriebstrang umso weniger plötzliche Momentstöße und Reaktionen, je besser die Gangwechsel zeitlich festgelegt und ausgeführt werden.
Weitere kennzeichnende Merkmale der vorliegenden Erfindung und Vorteile davon werden aus der folgenden detaillierten Beschreibung der bevorzugten Ausführungs formen und beigefügten Figuren ersichtlich, die nur exemplarisch sind und nicht als beschränkend ausgelegt werden sollen.
Kurzbeschreibung der Figuren
1a offenbart ein Beispiel eines Fahrzeugs 100, in dem die vorliegende Erfindung bevorzugt verwendet wird.
1b offenbart einen detaillierten Ausschnitt des Fahrzeugs gemäß 1a.
2 zeigt ein Beispiel der Veränderung der Drehzahl und des Drehmoments, die von der Motorausgangswelle während einer Beschleunigung des Fahrzeugs und eines Gangwechselprozesses zugeführt werden.
3 zeigt ein Flussdiagramm gemäß dem beispielhaften Verfahren der vorliegenden Erfindung.
Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
1a offenbart ein Ausführungsbeispiel eines Fahrzeugs 100 mit dem die vorliegende Erfindung bevorzugt verwendet wird. Das Fahrzeug 100 weist eine Steuerachse 114 und Halbwellen 115a und 115b auf. Das Fahrzeug 100 kann zum Beispiel ein Kühlfahrzeug sein.
1a offenbart auch einen Ausschnitt eines Fahrzeugsteuerungssystems. Fahrzeugsteuerungssysteme in modernen Fahrzeugen bestehen herkömmlicher Weise aus einem Kommunikationsbussystem, das aus einem oder mehreren Kommunikationsbussen 101 besteht, um elektronische Steuereinheiten (ECUs) und verschiedene in dem Fahrzeug angeordnete Komponenten miteinander zu verbinden. Beispiele für derartige Steuereinheiten umfassen Getriebemanagementsysteme (GMS) 102, die die Getriebefunktionen des Fahrzeugs steuern, Federungsmanagementsysteme (SMS) 103, die die Federungsfunktionen des Fahrzeugs steuern, Motormanagementsysteme (EMS) 105, die mit einem derartigen Kommunikationsbus (nicht gezeigt) verbunden sind und die die Motorfunktionen des Fahrzeugs steuern, und Bremsmanagementsysteme (BMS) 104 zum Steuern der Bremsfunktionen des Fahrzeugs. Falls mehr als ein Kommunikationsbus vorgesehen ist, können die verschiedenen Steuereinheiten basierend beispielsweise auf der Bedeutung der durch die Steuereinheiten gesteuerten Funktionen zu verschiedenen Kommunikationsbussen gruppiert werden. Die Steuer einheiten sind im Allgemeinen weit über das Fahrzeug verteilt und dementsprechend erstreckt sich der Kommunikationsbus über große Abschnitte des Fahrzeugs. Derartige Kommunikationsbussysteme sind herkömmlicherweise vom CAN-Typ (Controller Area Network), obwohl auch andere Arten von geeigneten Kommunikationselementen genutzt werden können.
Das Fahrzeug umfasst auch einen Antriebsstrang, der in 1b detailliert gezeigt ist. Wie in der Figur gezeigt ist, wird das Fahrzeug 100 durch einen Motor angetrieben, der in dieser beispielhaften Ausführungsform von einem Verbrennungsmotor 118 gebildet wird, der mit Bezug auf Lastkraftwagen und Busse herkömmlicherweise ein Dieselmotor ist. Der Motor weist eine Ausgangswelle 121 auf, die mit den Antriebsrädern 127, 128 des Fahrzeugs über ein Reibungseingriffselement, d. h. eine Kupplung 119, ein mechanisch gestuftes Getriebe 122, eine Gelenkwelle 123, ein Differenzial 124 und die Halbwellen 115a, 115b verbunden ist. Die Kupplung 119 wird zum wahlweisen Herstellen einer mechanische Kopplung zwischen der Motorausgangswelle bzw. Kurbelwelle 121 und einer Getriebeeingangswelle 126 verwendet. In 1b ist das Getriebemanagementsystem GMS 102 detailliert gezeigt. Das GMS 102 weist Mittel 141 zum Empfangen verschiedener Signale von beispielsweise den verschiedenen Sensoren in oder nahe dem Getriebe 122 auf. Derartige Sensoren können Positionssensoren 134, 135 umfassen, die die derzeitigen Positionen der inneren Getriebewellen (Gänge) darstellende Signale bereitstellen. Andere Beispiele für derartige Sensoren umfassen einen oder mehrere Rotationssensoren 131, 132, 133, 136 zum Messen der Rotationsgeschwindigkeit der Antriebsräder, der Gelenkwelle 123, der Motorausgangswelle 121 und der Getriebeeingangswelle 126. Ein weiteres Beispiel ist ein Positionssensor 137 zum Sensieren der Position von zum Beispiel einem Kupplungspedal. Diese Signale können von dem GMS 10 beispielsweise über auf dem CAN-Bus 101 übertragene Nachrichten oder über Direktverbindungen von den Sensoren empfangen werden. Die empfangenen Signale können zusammen mit anderen Informationen, wie zum Beispiel von anderen Steuereinheiten übertragenen Daten, dann in der Datenverarbeitungseinheit 142 verarbeitet werden. Die Datenverarbeitungseinheit 142 kann unter Verwendung der empfangenen Sensorsignale und Daten und mittels eines Computerprogramms, welches zum Beispiel auf einem Computerprogrammprodukt in Form eines Speichermittels 143 gespeichert ist, oder in Verbindung mit der Verarbeitungseinheit 142 Kalkulationen zum Steuern der Getriebeoperationen ausführen und Steuersignale zum Übertragen mittels der Ausgabemittel 144 zu beispielsweise Getriebefunktionsaktuatoren und anderen Steuereinheiten erzeugen. Das GMS kann auch verwendet werden, um Kalkulationen gemäß der vorliegenden Erfindung auszuführen, die nachstehend beschrieben wer den. Das Speichermittel kann zum Beispiel aus einem oder mehreren aus der folgenden Gruppe ausgewählt werden: ROM (Read-Only Memory), PROM (Programmable Read-Only Memory), EPROM (Erasable PROM), Flash memory, EEPROM (Electrically Erasable PROM), Festplatte.
Als Alternative zur Implementierung der vorliegenden Erfindung in dem GMS kann die vorliegende Erfindung in jeder geeigneten mit dem Fahrzeugsteuerungssystem verbundenen elektrischen Steuereinheit implementiert werden.
Wie voranstehend beschrieben, ist es bei Getrieben wichtig, dass das von der Motorausgangswelle 121 zu der Getriebeeingangswelle 126 übertragene Drehmoment so nahe wie möglich bei null ist, wenn der derzeitige Gang außer Eingriff gebracht wird.
Gangwechsel in derartigen Getrieben sind herkömmlicherweise voll automatisch, d. h. die Gangwechsel werden unter Nutzung des Fahrzeugsteuerungssystems basierend auf verschiedenen Parametern automatisch initiiert und ausgeführt. Alternativ können Getriebe mit manuellen Steueroptionen ausgestattet sein. In diesem Fall können Gangwechsel durch den Fahrer, der einen geeigneten Gang auswählt, initiiert werden. Ungeachtet ob der Gangwechsel automatisch durch das Steuerungssystem oder manuell durch den Fahrer initiiert wurde, ist es jedoch das Steuerungssystem, das in beiden Fällen die tatsächliche Ausführung des Gangwechsels vermittels einer geeigneten Motorsteuerung und dem Terminieren des tatsächlichen Außereingriffbringens des alten Ganges und des Ineingriffbringens des neuen Gangs steuert.
Zum weichen Ablauf eines Gangwechsels ist es im Allgemeinen bevorzugt, zuerst das Motordrehmoment auf ein Niveau entsprechend dem Null-Drehmoment in dem Getriebe zu reduzieren, sodass eine neutrale Position erreicht werden kann. Zum Wechseln in einen neuen Gang wird die Drehzahl danach derart abgestimmt, dass sie der Gelenkwellendrehzahl, d. h. der Drehzahl der Getriebeausgangswelle, entspricht.
Danach wird das Motordrehmoment auf ein von dem Fahrer gefordertes Niveau erhöht.
Ein in einer falschen Drehmomentsituation initiierter Gangwechsel, beispielsweise aufgrund eines falschen vorbestimmten Null-Drehmomentniveaus, führt dazu, dass das Fahrzeug erschüttert wird, was den Fahrer stört und eine unnötige Abnutzung der mechanischen Komponenten, wie zum Beispiel des Getriebes, verursachen kann.
Daher ist es von höchster Wichtigkeit, dass eine korrekte Abschätzung des Null-Drehmomentniveaus ausgeführt wird. Der Fahrzeugantriebsstrang kann mit der in Eingriff stehenden Kupplung gemäß der folgenden Gleichung modelliert werden: TVerbrennung – JMotorṅ – TMotorverluste – TAggregat = TAntrieb (1),wobei T_Verbrennung das Drehmoment ist, welches theoretisch durch die Verbrennung erzeugt wird, T_{Motorverluste} die Summe der internen Verluste in dem Motor ist, ṅ ist die Rotationsgeschwindigkeit, J_Motor ist das Kräftepaar der Trägheit des Motors, T_Aggregat ist das von dem Motor durch verschiedene motorexterne Aggregate abgeleitete Drehmoment, T_Antrieb ist das Moment, dass der Kardanwelle und weiter den Rädern der Halbwellen zugeführt wird.
Sind alle Variablen der Gleichung 1 bekannt, kann jederzeit sichergestellt werden, dass der Fahrzeugmotor ein passendes Drehmoment für jede Situation liefert. Während eines Gangwechsels kann beispielsweise das durch den Motor erzeugte Drehmoment auf ein geeignetes Niveau gebracht werden, um sicherzustellen, dass ein Drehmoment, das Rucke und Stöße innerhalb des Antriebstrangs während Gangwechseln erzeugt, minimiert wird.
Leider beinhaltet die Gleichung 1 jedoch mehr als eine Unbekannte und kann daher nicht zum Ausführen der gewünschten Drehmomentkalkulationen verwendet werden.
Die Terme T_Verbrennung – J_Motorṅ – T_{Motorverluste} in Gleichung 1 sind gleich dem Drehmoment, das der Fahrzeugverbrennungsmotor der Motorkurbelwelle zuführen kann, d. h., TKurbelwelle = TVerbrennung – JMotorṅ – TMotorverluste (2)
Folglich bildet T_Kurbelwelle das mögliche Drehmoment von dem Verbrennungsmotor selbst, das um die Motorverluste, wie zum Beispiel innere Reibung, Pumpverluste und Verluste von verschiedenen anderen Aggregaten reduziert wurde, die benötigt werden, um sicherzustellen, dass der Motor richtig funktioniert. Von T_Kurbelwelle wird ferner das Trägheitsmoment der Motorkomponenten abgezogen.
T_Kurbelwelle wird in einem Arbeitsbereich des Motors während der Motoreinstellung in dem Herstellungsprozess gemessen und kann in einem Speicher des Fahrzeugkommunikationssystem zur Nutzung in verschiedenen Fahrzeugsteuerungssystemen, wie zum Beispiel den Motorsteuereinheiten und den Getriebesteuereinheiten, gespeichert werden. T_Kurbelwelle wird daher immer bekannt sein. Dementsprechend müssen die verbleibenden Terme T_Aggregat und T_Antrieb ermittelt werden. T_Antrieb verändert sich konstant aufgrund der vorherrschenden Antriebszustände und ist daher unbekannt.
T_Aggregat ist eine Summe der Aggregate, die direkt mit der Motorkurbelwelle beispielsweise mittels eines Keilriemens verbunden sind. Derartige Aggregate können, wie in 1b gezeigt, beispielsweise einen Generator, einen Klimaanlagenkompressor, einen Luftkompressor für pneumatische Systeme des Fahrzeugs und Ventilator, wie zum Beispiel einem Kühlerventilator, umfassen.
Einige dieser Aggregate, beispielsweise alle der oben genannten Aggregate, werden während der Fahrzeugherstellung angeordnet und haben daher herkömmlicherweise bekannte Charakteristika. Dementsprechend können ihre Charakteristika entweder modelliert oder gemessen werden, sodass geeignete Modelle und/oder Charakteristika von derartigen Aggregaten in dem Fahrzeugsteuerungssystem gespeichert werden können, um in den Kalkulationen gemäß Gleichung 1, falls benötigt, verwendet zu werden. Der Anteil an T_Aggregat von derartigen Aggregaten wird daher dem Fahrzeugsteuerungssystem auch immer bekannt sein.
Als eine Alternative zur Modellierung und/oder Ausführung von geeigneten Messungen an einem bestimmten Aggregat, kann angenommen werden, dass die Aggregate einen derart kleinen Drehmomentbedarf haben, dass dieser im Vergleich zu größeren Verbrauchern vernachlässigt werden kann, ohne eine bemerkenswerte Auswirkung auf das Ergebnis der Drehmomentkalkulation zu haben. T_Aggregat wird immer bekannt sein, sollten die Aggregate alle Aggregate der voranstehend beschriebenen Art sein.
Fahrzeughersteller statten jedoch Fahrzeuge gewöhnlich mit weiteren, als den voranstehend beschriebenen, Möglichkeiten zur Kraftableitung (PTO) aus, d. h. Möglichkeiten zum Ableiten von Energie von dem Fahrzeugmotor.
Zum Beispiel ist es herkömmlicherweise so, dass kommerzielle Fahrzeughersteller anstatt nur voll ausgestattete Fahrzeuge herzustellen, auch „nur Chassis”-Versionen oder „Kabine und Chassis”-Versionen herstellen, die ein Abnehmer und/oder ein Fahrzeugaufbauhersteller nach seinen eigenen speziellen Anforderungen fertig stellen kann. Zum Beispiel können von einem Fahrzeughersteller hergestellte Chassis zum Aufbau von Wohnmobilen, Spritzenwägen, Ambulanzen, Mischkraftlastwägen oder Kühllastkraftwägen usw. verwendet werden. Diese Arten von Fahrzeugen haben oft zusätzliche Anforderungen bezüglich der Kraftzufuhr von dem Fahrzeugmotor. Abhängig von der Art des Fahrzeugs, dass ein Fahrzeugaufbauhersteller baut, können die Anforderungen an die Kraftableitungen variieren. Zum Beispiel benötigen einige Anwendungen eine konstant bereitgestellte Kraftzufuhr während der Fahrzeugmotor läuft, unabhängig davon, ob sich das Fahrzeug bewegt oder nicht. Beispiele für derartige Fahrzeuge sind Mischlastkraftwagen, Kühlaggregate von Kühllastkraftwagen und Pflugsysteme. Derartige PTOs können motorangetrieben, wie zum Beispiel PTO 129 in 1b, oder Schwungscheiben angetrieben sein und haben den Vorteil, dass sie unabhängig von der Kupplung sind und daher angetrieben werden können, solange der Fahrzeugmotor läuft.
Im Allgemeinen deckt eine PTO-Ausstattung einen großen Bereich von Anwendungen ab und die Kraftableitung kann von verschiedenen Positionen in dem Fahrzeugaufbau ausgeführt werden. Die Kraft kann zum Beispiel, wie beschrieben, direkt von dem Motor abgenommen werden oder das PTO kann vom Getriebe angetrieben sein, d. h. abhängig von der Kupplung. Derartige PTOs haben den Vorteil, dass ziemlich hohe Kräfte abgezogen werden können. Jedoch haben derartige PTOs auch den Nachteil, dass die Kraftableitung nur erfolgen kann, wenn die Kupplung eingekoppelt ist. Derartige PTOs sind daher passend zum Antreiben von Aggregaten, die nicht die Anforderung haben, gekoppelt zu sein, unabhängig davon ob der Lastkraftwagen sich bewegt oder stillsteht.
Während der Herstellung ist es oft nicht möglich, die genaue Verwendung eines bestimmten Chassis zu kennen. Ist dies der Fall, ist es nicht möglich die Charakteristika zum Beispiel eines bestimmten zu verwendenden Kühlsystems oder Pflugsystems zu kennen. Ferner können bestimmte mit einer PTO verbundene Aggregate während eines Fahrzeuglebenszyklus wechseln, beispielsweise kann ein Chassis mit einem neuen oder umgebauten Aufbau versehen werden.
Daher ist es häufig nicht möglich, das exakte Verhalten und/oder Modell von T_Aggregat der Gleichung 1 vorzudefinieren, selbst wenn das Verhalten der von dem Hersteller angeordneten Aggregate bekannt ist, da T_Aggregat neben den vom Hersteller angeordneten Aggregaten auch später angeordnete PTO-Aggregate umfasst. Folglich existiert ein Bedarf für ein passendes Verfahren zum Ausführen einer exakten Schätzung von T_Aggregat, um einen momentarmen Gangwechsel zu erreichen, ungeachtet der Arten von Aggregaten, die derzeit aktiv sind. Eine derartige Schätzung wird durch die vorliegende Erfindung bereitgestellt.
Falls T_Aggregat geschätzt wird, kann es als ein dynamischer Anteil J_Agg und ein statischen Anteil T_Agg(n) gemäß dem folgenden Ausdruck modelliert werden: TAggregat = JAggṅ – TAgg (3)
Wie voranstehend beschrieben, ist T_Aggregat die Summe aller am Motor angebrachten Aggregate, wie zum Beispiel Generatoren, (Kühl-)Ventilatoren, PTOs usw. Folglich wird bei dieser beispielhaften Lösung der totale Kraftverbrauch von allen Aggregaten geschätzt, wonach „bekannte” Verbräuche, wie zum Beispiel der eines AC-Kompressors, eines Luftkompressors usw., von der resultierenden Schätzung abgezogen werden, sodass eine Schätzung der Kraftableitung von einem bestimmten PTO oder Aggregat erhalten wird.
Normalerweise gibt es mehr als ein Aggregat von dem die Charakteristika unbekannt sind. In derartigen Situationen kann die Schätzung zum Beispiel ausgeführt werden, wenn nur eines dieser Aggregate aktiv ist. Aggregate signalisieren herkömmlicherweise dem Fahrzeugkommunikationssystem, wann sie aktiv sind und wann nicht. Diese Signalisierung kann zum Beispiel durch ein Aggregat ausgeführt werden, das eine Nachricht auf einem Fahrzeugkommunikationsbus, wie zum Beispiel einem CAN-Bus des Fahrzeugkommunikationssystem, sendet. Diese Nachrichten umfassen Informationen, ob ein bestimmtes Aggregat mit dem System verbunden ist und ob es aktiv ist oder nicht. Alternativ kann ein Aggregat durch Anlegen einer Spannung an einem Eingang des Fahrzeugkommunikationssystems kommunizieren, dass es aktiv ist. Infolgedessen wird das Fahrzeugkommunikationssystem immer wissen, welches der Aggregate läuft und dadurch welches der Aggregate derzeit geschätzt wird.
Es gibt jedoch Situationen, in denen wenigstens ein Aggregat immer aktiv ist, während andere Aggregate nur in Abständen aktiv sind. In derartigen Situationen kann ein Kraftverbrauch eines in Abständen arbeitenden Aggregats nicht für sich allein geschätzt werden. Derartige Aggregate können anstattdessen durch Schätzung des Kraftverbrauchs der Aggregate zusammen und anschließendes Abziehen des Anteils der immer aktiven Aggregats geschätzt werden, da dieses Aggregat alleine geschätzt werden kann, während die in Abständen arbeitenden Aggregate inaktiv sind.
Trotzdem hat die Gleichung 1 während normaler Antriebszustände zwei Unbekannte, d. h. T_Antrieb und T_Aggregat und ist daher unlösbar.
Mit der vorliegenden Erfindung kann es jedoch realisiert werden, dass falls die Kraftübertragung von dem Motor zu den Halbwellen unterbrochen ist, d. h. die Kupplung ist ausgekuppelt oder zumindest das Getriebe ist in einer neutralen Position, ein auf die Fahrzeugantriebsräder wirkendes Drehoment null ist, d. h. T_Antrieb = 0 und die Gleichung 1 wird auf T_Aggregat = T_Kurbelwelle reduziert. Somit kann der Kraftverbrauch eines bestimmten Aggregats durch Bestimmen des derzeitigen T_Kurbelwelle und anschließendes Subtrahieren der Verbräuche von bekannten Aggregaten wie zum Beispiel AC-Kompressor, Luftkompressor, Ventilator usw, geschätzt werden.
In 3 ist ein Flussdiagramm 300 gemäß einem beispielhaften Verfahren der vorliegenden Erfindung gezeigt. Das Verfahren startet mit dem Schritt 301, in dem bestimmt wird, ob die Kardanwelle von der Motorausgangswelle getrennt ist. Wird festgestellt, dass die Welle nicht getrennt ist, d. h. ein Gang und die Kupplung sind in Eingriff, verbleibt das Verfahren im Schritt 301. Falls andererseits festgestellt wird, dass die Kardanwelle von der Motorausgangswelle getrennt ist, fährt das Verfahren mit Schritt 302 fort. Diese Feststellung kann auf unterschiedliche Arten ausgeführt werden. Zum Beispiel kann ein Sensor derart angeordnet werden, dass er sensiert, wann das Kupplungspedal eine bestimmte Position erreicht, an der die Kupplung bekanntermaßen ausgekuppelt ist. Alternativ kann die die Kupplung steuernde Fahrzeugsteuereinheit beispielsweise auf dem Fahrzeugkommunikationsbus signalisieren, dass die Kupplung ausgekoppelt ist. Als eine weitere Alternative kann eine Getriebesteuereinheit signalisieren, dass das Getriebe in einer neutralen Position ist. In Schritt 302 wird ermittelt, ob die absolute Rate der Drehzahländerungen |∂n(t)∂t | einen ersten Grenzwert thres1 überschreitet, beispielsweise von 50·60 U/s² (Umdrehungen pro Sekunde²) und wenn dies so ist, fährt das Verfahren mit Schritt 303 fort. Der Grund für das Setzen dieses Grenzwertes wird mit Bezug auf 2 erklärt.
In 2 ist ein Beispiel gezeigt, dass die Veränderung der Motordrehzahl und des durch die Motorausgangswelle bereitgestellten Drehmoments während einer Fahrzeugbeschleunigung und eines Gangwechselprozesses dargestellt.
Falls die Motordrehzahl n = n1 in t = t1 erreicht, wird festgestellt, dass ein Gangwechsel bevorzugt ist und eine Drehmomentreduzierung wird beispielsweise durch Reduzieren der Kraftstoffzufuhr zu den Motorzylindern eingeleitet. Wie in der Figur erkennbar ist, ist die Drehmomentreduzierung im Wesentlichen linear gezeigt, aber kann im Prinzip jede andere passende Form annehmen. Falls das Drehmoment auf ein gewünschtes Niveau reduziert wurde, d. h. ein Niveau, das zu einer momentarmen Gangverbindung bei t = t2 führt, wird der derzeitige Gang außer Eingriff gebracht und ein Motordrehzahlabfall beginnt. Die Motordrehzahl wird angepasst, um sie mit der Geschwindigkeit des neuen Ganges zu synchronisieren. Wie in der Figur erkennbar ist, gibt es einen leichten Drehmomentabfall, wenn der Gang außer Eingriff gebracht wird (dementsprechend gibt es einen Drehmomentanstieg, wenn ein neuer Gang bei t = t5 in Eingriff gebracht wird). In diesem Fall (Gang außereingriffbringen) ist die vorliegende Erfindung anwendbar, da in dem Zeitintervall zwischen t2 und t5 kein Gang in Eingriff ist und dementsprechend T_Antrieb = 0 gilt. Wie aus der Figur erkennbar ist, hat ∂n(t)∂t zuerst einen großen, relativ konstanten (negativen) Wert, woraufhin ∂n(t)∂t bei t = t5 auf im Wesentlichen 0 absinkt. In dem Zeitintervall zwischen t2 und t3 wird der Zustand in Schritt 302 in 3 erfüllt und das Verfahren fährt mit Schritt 303 fort, wobei eine Schätzung des dynamischen Anteils von T_Aggregat beginnt. Wie voranstehend erwähnt, kann T_Aggregat als T_Aggregat = J_Aggṅ – T_Agg modelliert werden. Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, das nachstehend beschrieben wird, wird angenommen, dass J_Agg und T_Agg(n) für eine bestimmte Anzahl von Messungen, d. h. wenigstens drei, konstant sind. Diese Annahme ist am exaktesten in den Zeitintervall von t2 zu t3, wenn ∂n(t)∂t einen großen, relativ konstanten Wert hat und wenn ∂n(t)∂t absinkt, d. h. in dem Zeitintervall von t = t4 zu t = t5, in dem ∂n(t)∂t im Wesentlichen null ist. In dem Zeitintervall zwischen t = t3 und t = t4 variiert |∂n(t)∂t | jedoch in einem solchen Ausmaß, dass weder der dynamische Anteil noch der statische Anteil als konstant angenommen werden können. Daher sollen in diesem Zeitintervall keine Messungen ausgeführt werden, woraus sich die Grenzwerte in 3 ergeben. Die Zeitintervalle t2 – t3 und t4 – t5 sind herkömmlicherweise jedoch so lang, dass wenigstens drei oder möglicherweise vier, fünf oder mehrere Messungen in jedem der Intervalle gemacht werden können. Verständlicherweise ist die tatsächliche Anzahl der Messungen von der genutzten Hardware, Software und der Veränderungsrate der Motordrehzahl abhängig.
Mit den voranstehend beschriebenen Bedingungen können in Schritt 303 Schätzungen gemäß dem Folgenden ausgeführt werden. Gleichung 1 kann falls in Gleichung 2 eingesetzt, wie folgt beschrieben werden:
wobei Ĵ_Agg eine Schätzung von J_Agg darstellt und T ^Agg(n) eine Schätzung von T_Agg(n) darstellt, d. h. Ĵ_Agg und T ^Agg(n) sind geschätzt. Mit der obigen Annahme, dass Ĵ_Agg und T ^Agg(n) für drei Messungen konstant sind, können die Gleichung 4 und die Gleichung 5 umgeschrieben werden in
gegeben, dass die Differenz ∂n(t)∂t – ∂(t-Δt)∂t groß genug ist. Diese Funktion kann aufgrund der Schwierigkeit einen stabilen Wert für die Beschleunigungsdifferenz zu erhalten d. h. ∂n(t)∂t – ∂(t-Δt)∂t , jedoch schwierig zu verwenden sein, da die Beschleunigungsdifferenz nahe bei null sein kann, wenn die Beschleunigung im Wesentlichen, wie in 2 offenbart, konstant ist. Daher ist ein alternatives Verfahren zum Lösen der obigen Gleichungen, die Gleichung 4 nach Ĵ_Agg aufzulösen. Jedoch ist bei diesem Verfahren T ^Agg(n) unbekannt. Mit der Annahme das T ^Agg(n) gleich zu dem vorangehenden Zeitschritt ist, d. h. (t – Δt), kann Gleichung 4 nach Ĵ_Agg aufgelöst werden, was dazu führt:
, wobei T_Agg die am Häufigsten existierende Schätzung für den statischen Anteil ist. Zum Beispiel falls jede Schätzung mit vorangehenden Schätzungen gewichtet wird, wie nachfolgend beschrieben, ist T_Agg die am Häufigsten gewichtete Schätzung von T_Agg. Falls die Veränderung der Motordrehzahl zwischen zwei aufeinanderfolgenden Messungen klein ist, werden die Werte von ∂n(t)∂t klein, woraus sich ergibt, dass die Schätzung für Ĵ_Agg unangemessen hohe Werte annimmt. Dies wird ausgewiesen durch Setzen des oben genannten ersten Grenzwertes auf ∂n(t)∂t gemäß dem voranstehend beschriebenen und wenn |∂n(t)∂t | < erste Grenzwert ist, wird Ĵ_Agg auf null gesetzt.
Das Trägheitsmoment J_Agg kann dann einfach als Ĵ_Agg geschätzt werden, aber bevorzugt wird Ĵ_Agg mit vorangehenden ermittelten Schätzungen des Trägheitsmoments unter Nutzung des Belastungsfaktors R gewichtet, d. h. J_Agg = RĴ_Agg + (1 – R)J_AggOld, wobei der Belastungsfaktor R zum Beispiel auf 0,01 oder jeden anderen passenden Wert gesetzt wird und wobei J_AggOld die belastete Schätzung von einer bestimmten Anzahl von oder aller vorangehenden Schätzungen ist. Der Einfluss der letzten Schätzung Ĵ_Agg wird relativ klein gehalten, um die Robustheit der Schätzungen gegenüber temporären Störungen aufrechtzuerhalten. Falls das dynamische Moment in Schritt 303 gemäß dem voranstehend beschriebenen geschätzt wurde, wird das Verfahren bei Schritt 304 fortgesetzt, wobei ermittelt wird, ob |∂n(t)∂t | < zweiter Grenzwert thres2, zum Beispiel 50·60 U/s² (Umdrehungen pro Sekunde²) ist. Falls nicht, kehrt das Verfahren zu Schritt 303 zurück und ist so realisiert, dass es möglich ist, mehr als eine Schätzung von J_Agg durchzuführen, bevor T_Agg geschätzt wird. Zum Beispiel können drei Schätzungen ausgeführt werden, wie n 2 gezeigt. Diese Schätzungen werden entweder belastet, um eine einzelne Schätzung zu bilden oder alternativ kann jede Schätzung gemäß dem Voranstehenden mit zuvor ausgeführten Schätzungen belastet werden.
Falls in Schritt 304 |∂n(t)∂t | < thres2 ist, fährt das Verfahren mit Schritt 305 fort, in dem das statische Moment geschätzt wird. Das statische Moment kann auf gleiche Weise unter Nutzung der Gleichung 4 geschätzt werden als
, wobei T_Agg die am Häufigsten existierende Schätzung des statischen Anteils ist. Mit Bezug auf die Schätzung des statischen Anteils ist dies – im Gegensatz zu dem voranstehend Beschriebenen – vorteilhaft, wenn die Veränderung der Motordrehzahl zwischen zwei aufeinanderfolgenden Messungen klein ist. Dies kann, wie in Schritt 304 gezeigt, ausgewiesen werden für das Setzen des voranstehend beschriebenen zweiten Grenzwertes auf ∂n(t)∂t und die Schätzung des statischen Anteils wird nur ausgeführt, wenn |∂n(t)∂t | < zweiter Grenzwert. Wie voranstehend beschrieben, kann der zweite Grenzwert zum Beispiel auf 5 gesetzt werden. Verständlicherweise sind diese Grenzwerte nur beispielhaft und können wesentlich von diesen Werten abweichen. Es ist tatsächlich möglich überlappende Grenzwerte zu haben, d. h. es ist für einen bestimmten Bereich von ∂n(t)∂t möglich, beides – den statischen und den dynamischen Anteil – gleichzeitig schätzen zu können. Ferner kann, wie voranstehend beschrieben, auch die Schätzung des statischen Anteils mit vorhergehend ermittelten Schätzungen belastet werden, unter Nutzung beispielsweise eines gleichen Belastungsfaktors R, d. h. T ^Agg(n) = RTAgg(n) + (1 – R)TAggOld
Falls die Schätzung von T_Agg ausgeführt worden ist, fährt das Verfahren mit Schritt 306 fort, indem es bestätigt, dass gültige Schätzungen von J_Agg, T_Agg erhalten worden sind und falls dies der Fall ist, fährt das Verfahren mit Schritt 307 fort, in dem die Schätzung der Last eines bestimmten Aggregats ermittelt wird. Andernfalls kehrt das Verfahren zu Schritt 301 zurück. Die ermittelten Schätzungen für J und T sind Schätzungen der totalen Last der Motorausgangswelle. Um eine Schätzung für eine bestimmte PTO und/oder Aggregat zu erhalten, müssen bekannte Anteile von anderen aktiven Aggregaten von den geschätzten Werten abgezogen werden, beispielsweise bekannte Anteile von AC-Kompressoren, Ventilatoren, Generatoren und Luftkompressoren müssen abgezogen werden. Dementsprechend können die resultierenden Schätzungen von TPTO und JPTO ausgedrückt werden als: T ^PTO(n) = T ^Agg(n) – TALT – TAC – TVentilator – TLUFT, und ĴPTO(n) = ĴAgg(n) – JALT – JAC – JVentilator – JLUFT
Schließlich kann die Schätzung der Last eines bestimmten zu messenden Aggregats ausgedrückt werden als, T ^Aggregat = JPTOṅ + TPTO(n)
J_PTO wird als unabhängig von der Motordrehzahl angenommen, während T_PTO(n) sich mit der Motordrehzahl verändert. Die Schätzung von T_PTO(n) sollte daher in ein Geschwindigkeitsintervall eingeteilt sein, zum Beispiel in einer Datenreihe gespeichert werden, wobei T_PTO(n) als konstant für jedes Intervall angenommen werden kann.
Gemäß der vorliegenden Erfindung kann eine einzige Schätzung verwendet werden. Wie voranstehend beschrieben, erhöht sich jedoch die Robustheit der Schätzungen, falls Werte von einer Anzahl von hintereinander ablaufende Schätzungen miteinander gewichtet werden und es ist empfehlenswert, dass die Gewichtung gemäß dem voranstehend beschriebenen ausgeführt wird. Daher kann es einige Gangwechsel dauern, bis zuverlässige Werte erhalten werden. Falls mehr als ein Aggregat geschätzt werden muss, können mehrere Gangwechsel benötigt werden bis T_Aggregat zuverlässig in allen Situationen geschätzt werden kann. Falls die Schätzung jedoch gemäß dem Vorangehenden ausgeführt wurde, kann der Fahrzeugmotor sehr exakt gesteuert werden, um präzise das bevorzugte Drehmoment bereitzustellen, was zu einem weichen Gangwechsel führt. Die ausgeführten Schätzungen können in dem Fahr zeugsteuerungssystem gespeichert werden, was bedeutet, dass wenn exakte Schätzungen erhalten wurden, eine exakte Drehmomentsteuerung beginnend mit dem ersten Gangwechsel bei der nächsten Nutzung des Fahrzeugs ausgeführt werden kann. Zum Beispiel, wenn der Motor das nächste Mal gestartet wird, können die Gangwechsel genutzt werden, um die Schätzungen weiter zu verbessern.
Ein wichtiger Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung ist, dass es möglich macht, eine sehr exakte Ermittlung des Drehmomentverbrauchs eines PTO-Aggregates zu erhalten. Falls die Schätzung der Durchschnitt der Summe einer Vielzahl von aufeinanderfolgenden Schätzungen ist, wird die vorliegende Erfindung auch Veränderungen des Motors und der Aggregate über die Zeit miteinbeziehen, zum Beispiel auf Grund von Abnutzungen oder dem Wechsel von Komponenten. Falls sich die Motorcharakteristika über die Zeit ändern, werden diese Veränderungen in den Schätzungen der Aggregate berücksichtigt werden.
In der voranstehenden Beschreibung wurde ein spezielles Verfahren zum Schätzen eines von PTOs verbrauchten Drehmoments offenbart. Verständlicherweise können jedoch andere Verfahren zum Ausführen der Schätzungen ebenso verwendet werden. Zum Beispiel können eine Kalmanfilterung und/oder ein rekursives Verfahren (recursive least square method) verwendet werden, um die Schätzungen auszuführen solange ein wesentliches Merkmal der vorliegenden Erfindung, d. h. das Ausführen der Schätzungen nach dem Trennen der Kardanwelle von der Motorausgangswelle, im Einklang damit ist. Bisher wurde die vorliegende Erfindung für ein Fahrzeug mit einem Verbrennungsmotor beschrieben. Es ist natürlich auch vorgesehen, dass die vorliegende Erfindung auf Fahrzeuge mit einer anderen Motorart anwendbar ist, wie zum Beispiel einem Elektromotor. In der voranstehenden Beschreibung wurde die vorliegende Erfindung vornehmlich in Verbindung mit einem eine Kupplung aufweisenden Fahrzeug beschrieben. Verständlicherweise ist die vorliegende Erfindung ebenso in einem Fahrzeug anwendbar, dass ein kupplungsfreies Getriebe aufweist.
Zusammenfassung
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schätzen der Last eines Aggregats, das durch einen Motor, wie zum Beispiel einem Verbrennungsmotor oder einem Elektromotor in einem Fahrzeug, mit Kraft versorgt wird, wobei das Fahrzeug ein Getriebe zum Verbinden einer Motorausgangswelle mit Halbwellen zum Herstellen einer Kraftübertragung über eine Verzahnung von dem Motor zu wenigstens einem Antriebsrad des Fahrzeug aufweist, wobei das Fahrzeug ferner wenigstens einen Abtrieb (PTO) zum Zuführen von Antriebskraft von dem Motor zu einem oder mehreren Aggregaten umfasst, wobei der PTO motorseitig des Getriebes angeordnet sind. Das Verfahren umfasst den Schritt des Abschätzens der Last, die ein Aggregat auf den Motor während eines Zeitraums ausübt, in dem die Halbwellen von der Motorausgangswelle getrennt sind.

Claims

Verfahren zum Abschätzen der Last eines Aggregats, das von einem Motor, wie zum Beispiel einem Verbrennungsmotor oder einem elektrischen Motor in einem Fahrzeug, mit Antriebskraft versorgt wird, wobei das Fahrzeug ein Getriebe zum Verbinden einer Motorausgangswelle mit Halbwellen zum Herstellen einer Kraftübertragung über eine Verzahnung von dem Motor zu wenigstens einem Antriebsrad des Fahrzeugs aufweist, wobei das Fahrzeug ferner wenigstens einen Abtrieb (power take-off; PTO) zum Bereitstellen von Antriebskraft von dem Motor zu einem oder mehreren Aggregaten aufweist, wobei der PTO an der Motorseite des Getriebes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren den Schritt des Abschätzens der Last umfasst, die das Aggregat auf den Motor während eines Zeitraums ausübt, in dem die Halbwellen von der Motorausgangswelle getrennt sind.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Last ein Moment ist, das auf die Drehmotorausgangswelle ausgeübt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner den Schritt des Ermittelns umfasst, ob die Halbwellen von der Motorausgangswelle getrennt sind.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung durch einen Schritt aus der folgenden Gruppe ausgeführt wird: Ermitteln einer Pedalposition, wobei das Pedal ein Reibungseingriffselement zum Ineingriffbringen/Außereingriffbringen der Kraftübertragung von dem Motor zu den Rädern steuert, Empfangen eines Signals, das ein außer Eingriff gebrachtes Reibungseingriffselement wiedergibt, Empfangen eines Signals, das ein außer Eingriff gebrachtes Getriebe wiedergibt.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale Datennachrichten sind, die über einem Fahrzeugkommunikationsbus übertragen werden.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner den Schritt des Abschätzens der Aggregatslast als einen dynamischen Lastanteil und einen statischen Lastanteil umfasst, z. B. T_Aggregat = J_Aggṅ – T_Agg.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner den Schritt des Abschätzens des dynamischen Lastanteils umfasst, wenn die absolute Änderungsrate der Drehzahl |∂n(t)∂t | einen ersten Grenzwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner den Schritt des Abschätzens des statischen Lastteils umfasst, wenn die absolute Änderungsrate der Drehzahl |∂n(t)∂t | unterhalb eines zweiten Grenzwertes liegt.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Grenzwert in einem Bereich von 1500–6000 U/s² liegt, und der zweite Grenzwert in einem Bereich von z. B. 0–600 U/s².
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Vielzahl von Aggregaten eine Last auf die Motorausgangswelle ausübt, dadurch gekennzeichnet, dass die Schätzung die Schritte umfasst: – Abschätzen der Gesamtlast der Motorausgangswelle, und – Subtrahieren der Last von Aggregaten, von denen die Lastcharakteristika bekannt sind.
Verfahren nach einen der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner den Schritt des Bereitstellens einer endgültigen Schätzung umfasst, wobei die endgültige Schätzung eine Schätzung ist, die mit vorangehenden Schätzungen der Last der Aggregate gewichtet ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbwellen Lenkwellen sind.
Verfahren nach einen der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorausgangswelle eine Kurbelwelle ist.
System zum Abschätzen der Last eines Aggregats, das durch einen Motor, wie z. B. einem Verbrennungsmotor oder einem elektrischen Motor in einem Fahrzeug, mit Antriebskraft versorgt wird, wobei das Fahrzeug ein Getriebe zum Verbinden einer Motorausgangswelle mit Halbwellen zum Herstellen einer Kraftübertragung über eine Verzahnung von dem Motor zu dem wenigstens einem Antriebsrad des Fahrzeugs umfasst, wobei das Fahrzeug ferner wenigstens einen Abtrieb (power take-off; PTO) zum Zuführen von Antriebskraft von dem Motor zu einem oder mehreren Aggregaten aufweist, wobei der PTO an der Motorseite des Getriebes angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass das System Mittel zum Schätzen der Last aufweist, die die Aggregate auf den Motor während eines Zeitraums ausüben, in dem die Halbwellen von der Motorausgangswelle getrennt sind.
System nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Last ein Moment ist, das auf die Motorausgangswelle ausgeübt wird.
System nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner Mittel zum Ermitteln aufweist, dass die Halbwellen von der Motorausgangswelle getrennt sind.
System nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung mit Mitteln aus der folgenden Gruppe ausführbar ist: Ermitteln einer Pedalposition, wobei das Pedal ein Reibungseingriffselement steuert, dass zum Ineingriffbringen/Außereingriffbringen der Kraftübertragung von dem Motor zu den Rädern vorgesehen ist, Empfangen eines Signals, das ein außer Eingriff gebrachtes Reibungseingriffselement wiedergibt, Empfangen eines Signals, das ein außer Eingriff gebrachtes Getriebe wiedergibt.
System nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Signale Datennachrichten sind, die über einen Fahrzeugkommunikationsbus übertragen werden.
System nach einem der Ansprüche 14–18, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner Mittel zum Schätzen der Aggregatslast mit einem dynamischen Lastanteil und einem statischen Lastanteil umfasst, wie zum Beispiel T_Aggregat = J_Aggṅ – T_Agg.
System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner Mittel zum Schätzen des dynamischen Lastanteils aufweist, wenn die absolute Änderungsrate der Motordrehzahl |∂n(t)∂t | einen ersten Grenzwert überschreitet.
System nach einem der Ansprüche 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner Mittel zum Schätzen des statischen Lastanteils aufweist, wenn die absolute Änderungsrate der Motordrehzahl |∂n(t)∂t | unterhalb eines zweiten Grenzwerts liegt.
System nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Grenzwert in einem Bereich von 1500–6000 U/s² liegt, und der zweite Grenzwert in einem Bereich von zum Beispiel 0–600 U/s² liegt.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche 14–22, wobei eine Vielzahl von Aggregaten angeordnet ist, die eine Last auf die Motorabtriebswelle ausüben, dadurch gekennzeichnet, dass das System Mittel aufweist zum: – Schätzen der Gesamtlast der Motorausgangswelle, und – Subtrahieren der Last von Aggregaten, von denen die Lastcharakteristika bekannt sind.
System nach einem der vorangehenden Ansprüche 14–23, dadurch gekennzeichnet, dass es ferner Mittel zum Erzeugen einer endgültigen Schätzung aufweist, wobei die endgültige Schätzung eine Schätzung ist, die mit vorangehenden Schätzungen der Last der Aggregate gewichtet ist.
System nach einem der Ansprüche 14–24, dadurch gekennzeichnet, dass die Halbwellen die Gelenkwellen sind.
System nach einem der Ansprüche 14–25, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorausgangswelle eine Kurbelwelle ist.
Computerprogrammprodukt, gekennzeichnet durch Codemittel, die dann, wenn sie von einer Steuereinheit in einem Fahrzeug ausgeführt werden und mit einem internen Kommunikationssystem in dem Fahrzeug verbunden sind, die Steuereinheit zum Ausführen des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1–13 veranlassen.
Computerprogrammprodukt, das ein computerlesbares Medium nach Anspruch 27 aufweist, wobei die Codemittel in dem computerlesbaren Medium beinhaltet sind.
Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass es ein System nach einem der Ansprüche 14–26 umfasst.