EP3164820A1 - Zeitdiskretes modellierungsverfahren für ein kraftfahrzeug - Google Patents

Zeitdiskretes modellierungsverfahren für ein kraftfahrzeug

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EP3164820A1
EP3164820A1 EP15794909.0A EP15794909A EP3164820A1 EP 3164820 A1 EP3164820 A1 EP 3164820A1 EP 15794909 A EP15794909 A EP 15794909A EP 3164820 A1 EP3164820 A1 EP 3164820A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
signal set
modeling
motor vehicle
function
universal
Prior art date
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Ceased
Application number
EP15794909.0A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Felix Lins
Jonas Müller
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Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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Filing date
Publication date
Application filed by Bayerische Motoren Werke AG filed Critical Bayerische Motoren Werke AG
Publication of EP3164820A1 publication Critical patent/EP3164820A1/de
Ceased legal-status Critical Current

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    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/10—Geometric CAD
    • G06F30/15—Vehicle, aircraft or watercraft design
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W2050/0001—Details of the control system
    • B60W2050/0002—Automatic control, details of type of controller or control system architecture
    • B60W2050/0018—Method for the design of a control system
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
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    • B60W2050/0019—Control system elements or transfer functions
    • B60W2050/0028—Mathematical models, e.g. for simulation
    • B60W2050/0031—Mathematical model of the vehicle
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W50/00—Details of control systems for road vehicle drive control not related to the control of a particular sub-unit, e.g. process diagnostic or vehicle driver interfaces
    • B60W50/0097—Predicting future conditions

Definitions

  • the present invention relates to a method for ECU development for motor vehicles.
  • the program version is the so-called software framework and contains all instructions for the to be performed
  • the data contains so-called application labels, such as, inter alia, above-mentioned fixed value and thus allows to adapt the ECU software to a specific vehicle.
  • application labels such as, inter alia, above-mentioned fixed value and thus allows to adapt the ECU software to a specific vehicle.
  • Typical examples include the adaptation of physical vehicle parameters such as mass, wheelbase, stiffness or the fine-tuning of character-defining functions, such as the accelerator pedal interpretation.
  • the development process differs significantly between the program status and the data status:
  • the modular software ie the conventional functional framework, creates a conflict of objectives: Either the modular system only contains the strict intersection of all projects involved. In this case, the individual requirements of the individual projects as
  • Building Kit contains the union of all projects. In this case, unused content must be consumed, which wastes resources.
  • the object is achieved according to the invention by means of a method according to the main claim.
  • the subject of the main claim relates to a universal modeling method for a motor vehicle, the universal modeling method comprising:
  • Input signal set comprising those signals
  • the communiquéset acts as a signal set for controlling corresponding actuators of the devices of the motor vehicle.
  • the process steps can be carried out automatically.
  • a signal in the sense of the invention can be a quantity detected by a sensor, which in one
  • Meaning of the invention means a process which leads to a driving of a device of the motor vehicle.
  • these are
  • a system architecture of the motor vehicle in the sense of the invention can be a model of the
  • Be motor vehicle in particular a model of the vehicle-side devices, which the
  • An output signal set in the sense of the invention may mean a number of electrical signals, which may be a result of the universal modeling method. This electrical signal set can be used as
  • the output signal set only have an electrical signal whose value has a different value from a zero signal.
  • the output signal set may also be the same
  • the universal modeling method further comprises that the state space model modeling function comprises a motor vehicle mode function.
  • the universal modeling method further comprises determining a motor vehicle mode of the motor vehicle for the
  • the determination of the output signal set takes place taking into account a result of an application of the
  • a motor vehicle mode function in the sense of the invention can mean a function which can map a specific operating state of a motor vehicle.
  • a motor vehicle mode may be a
  • Vibration damping of a motor vehicle mean.
  • functions which can map the aisles, the coupling states, the starting and the like can be used. Everything together can be a corresponding one
  • the universal modeling method further comprises that the state space modeling
  • Modeling function further comprises a reference system function, which is a motor vehicle-specific Reference system of the motor vehicle corresponds. And there is the determination of the output signal set under
  • a reference system function in the sense of the invention may mean a function which can be generally used as a reference for a motor vehicle. Such a function may also have a set of functions.
  • the universal modeling method further comprises that the state space model modeling function further comprises an observer system
  • This embodiment has the advantage that the modeling of the motor vehicle can be even more accurate.
  • the universal modeling method further comprises that the input signal set further comprises a zero signal.
  • a zero signal in the sense of the invention may be an electrical signal, which is a zero value can act.
  • the zero signal may correspond to a reference potential or a zero potential.
  • the signal is embodied, for example, as a current, the zero signal may have the value OA, thus be currentless.
  • the zero signal can be used as a reference for the universal reference for the universal reference for the universal reference for the universal reference for the universal reference for the universal reference for the universal reference potential
  • Modeling method can be used.
  • This embodiment has the advantage that a reference variable for the universal modeling method can be used, whereby the signals can have a lower tolerance. This can make the procedure more accurate. According to another exemplary embodiment
  • the universal modeling method further comprises selecting the
  • Modeling signal sets from the input signal set has a zero setting of those signals from the input signal set, which are not needed for the Modell istssignalset.
  • the zero setting by means of the zero signal is performed such that the for
  • Modeling signal set not required signals from the input signal set corresponding to the value of the null signal.
  • the universal modeling method further comprises that determining the motor vehicle mode takes place by means of an allocation table of the system architecture of the motor vehicle.
  • This embodiment has the advantage that in a simple way from a system architecture of the motor vehicle, a particular motor vehicle mode
  • the universal modeling method further comprises that the observer system has a physical system description of the motor vehicle.
  • a physical system description in the sense of the invention can depict the physical behavior of the motor vehicle.
  • Physical quantities that can characterize the physical behavior for example, descriptions for a
  • Acceleration behavior, a traction and the like of the motor vehicle to be modeled Acceleration behavior, a traction and the like of the motor vehicle to be modeled.
  • the universal modeling method further comprises determining the output signal set applying the result of the application of the
  • Modeling signal sets on the observer system on a Has control function. And it acts the
  • Control function as a part of discrete-time
  • a control function in the sense of the invention can be a function which can provide one or more corresponding regulators with respect to the modeling signal set.
  • Motor vehicle can be provided.
  • the universal modeling method further comprises that the modeling signal set for the
  • Modeling signal set to the motor vehicle mode function a deviation from the modeling signal set for determining the result of the application of the
  • Modeling signal set to the modeling function This is done by means of a different selection of the signals from the input signal set for the respective modeling signal set.
  • This embodiment has the advantage that for the motor vehicle mode function, the reference system function and also the observer system individual
  • Modeling signal sets can be used. This allows the universal modeling process to generate even more accurate results.
  • the invention thus allows a universal
  • Fig. 1 is a schematic representation of a
  • Fig. 2 is a schematic representation of a
  • FIG. 1 Embodiment of the invention shown in FIG. 1;
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a proposed method according to an exemplary embodiment of the invention.
  • FIG. 1 shows a schematic representation of a universal modeling method for a
  • the universal modeling method comprising: providing 10 of an input signal set 100, the input signal set 100 having those signals corresponding sensors of the motor vehicle, which may be relevant to regulations of devices of the motor vehicle. Selecting 20 of a modeling signal set 110 from the input signal set 100. And determining 30 an output signal set 400 by means of a discrete-time selective state space model modeling function 300 in consideration of the modeling signal set 110, wherein the output signal set 400 functions as a signal set for driving corresponding actuators of the devices of the motor vehicle.
  • Fig. 2 shows a schematic representation of a proposed method according to another
  • FIG. 2 shows a schematic representation of a method which has been expanded compared to the method of FIG.
  • the universal modeling method moreover shows that the
  • Automotive mode function 310 has. And the universal modeling method also has:
  • Motor vehicle mode function 310 is performed.
  • FIGS. 3 and 4 illustrate the corresponding methods from the point of view of the signal paths.
  • the ellipsoidal fields represent the method steps that belong to the
  • FIG. 3 shows a further schematic illustration of a proposed method according to the exemplary embodiment of the invention according to FIG. 1.
  • FIG. 4 shows a further schematic representation of a proposed method according to the exemplary embodiment of the invention according to FIG. 2.
  • Reference system function 320 an observer system 330 and a control function 340 on. Same or too
  • Modeling signal sets 110 are used for the
  • the implementation for the projects can be represented on a database basis by the corresponding system matrices.
  • the following types of functions are suitable for such an implementation (but not exhaustive): control functions, filter functions, coordination functions, functions with a dependency on a driving experience switch mode.
  • control functions filter functions
  • coordination functions functions with a dependency on a driving experience switch mode.
  • control software or control software can be adapted to a specific vehicle. Typical examples are the adaptation of
  • Mass Mass, wheelbase, stiffness and the like or the fine tuning of character-defining functions of Motor vehicle, such as a

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Abstract

Ein universelles Modellierungsverfahren für ein Kraftfahrzeug, das universelle Modellierungsverfahren aufweisend: Bereitstellen (10) eines Eingangssignalsets (100), das Eingangssignalset (100) aufweisend diejenigen Signale entsprechender Sensoren des Kraftfahrzeuges, welche für Regelungen von Vorrichtungen des Kraftfahrzeuges relevant sein können. Selektieren (20) eines Modellierungssignalsets (110) aus dem Eingangssignalset (100), in Abhängigkeit einer Systemarchitektur (200) des Kraftfahrzeuges. Und Ermitteln (30) eines Ausgangssignalsets (400) mittels einer zeitdiskreten selektiven Zustandsraummodell-Modellierungsfunktion (300) unter Berücksichtigung des Modellierungssignalsets (110). Dabei fungiert das Ausgangssignalset (400) als ein Signalset für eine Ansteuerung entsprechender Aktoren der Vorrichtungen des Kraftfahrzeuges.

Description

Zeitdiskretes Modellierungsverfahren für ein Kraftfahrzeug
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuergeräteentwicklung für Kraftfahrzeuge.
Bei der Steuergeräteentwicklung im Fahrzeug wird grundsätzlich zwischen dem Programmstand und dem
Datenstand des jeweiligen Steuergerätes unterschieden.
Der Programmstand ist das sogenannte Softwaregerüst und enthält alle Anweisungen für die durchzuführenden
Operationen, wie beispielsweise die Addition zweier
Signale, die Multiplikation eines Signals mit einem
Festwert oder das Schreiben/Lesen von Signalen auf das beziehungsweise von dem Bussystem.
Der Datenstand enthält sogenannte Applikationslabels, wie beispielsweise unter anderem oben genannten Festwert und erlaubt es somit, die Steuergerätesoftware an ein spezifisches Fahrzeug anzupassen. Typische Beispiele sind die Anpassung von physikalischen Fahrzeugparametern wie Masse, Radstand, Steifigkeiten oder das Feintuning von charakterprägenden Funktionen, wie beispielsweise die Fahrpedalinterpretation .
Der Entwicklungsprozess unterscheidet sich zwischen dem Programmstand und dem Datenstand signifikant:
Um Synergien zu heben wird versucht, den gleichen
Programmstand möglichst lange über viele Projekte kommunal zu halten, die sogenannte Baukastensoftware. Dadurch steigt der Abstimmungsaufwand und die Dauer der
Entwicklungsschleifen. Denn eine Änderung muss durch zahlreiche Gremien beziehungsweise Eskalationsstufen bestätigt werden. Im Gegensatz dazu sind Datenstände per Definition projektindividuell und können in der Regel ohne Overhead auch zu späten Pro jekt Zeitpunkten geändert werden.
Bei der Baukastensoftware, also dem konventionellen Funktionsgerüst, entsteht dabei ein Zielkonflikt: Entweder der Baukasten beinhaltet nur die strikte Schnittmenge aller beteiligten Projekte. In diesem Fall müssen die Einzelanforderungen der individuellen Projekte als
sogenannte Balkonlösungen eingebaut werden. Oder der
Baukasten beinhaltet die Vereinigungsmenge aller Projekte. In diesem Fall müssen ungenutzte Inhalte ausbedatet werden, wodurch Ressourcen verschwendet werden.
Daher wäre es wünschenswert, eine Möglichkeit
bereitzustellen, welche eine verbesserte Baukastenlösung bereitstellt .
Es ist Ziel der Erfindung eine Möglichkeit
vorzuschlagen, welche zumindest einen Teil der im Stand der Technik bekannten Nachteile vermeidet oder zumindest vermindert .
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst, mittels eines Verfahrens gemäß dem Hauptanspruch.
Der Gegenstand des Hauptanspruches betrifft dabei ein universelles Modellierungsverfahren für ein Kraftfahrzeug, das universelle Modellierungsverfahren aufweisend:
Bereitstellen eines Eingangssignalsets, das
Eingangssignalset aufweisend diejenigen Signale
entsprechender Sensoren des Kraftfahrzeuges, welche für Regelungen von Vorrichtungen des Kraftfahrzeuges relevant sein können. Selektieren eines Modellierungssignalsets aus dem Eingangssignalset, in Abhängigkeit einer
Systemarchitektur des Kraftfahrzeuges. Und Ermitteln eines Ausgangssignalsets mittels einer zeitdiskreten selektiven Zustandsraummodell-Modellierungsfunktion unter
Berücksichtigung des Modellierungssignalsets. Dabei fungiert das Ausgangssignalset als ein Signalset für eine Ansteuerung entsprechender Aktoren der Vorrichtungen des Kraftfahrzeuges .
Die Verfahrensschritte können dabei automatisiert ausgeführt werden.
Ein Signal im Sinne der Erfindung kann dabei eine von einem Sensor erfasste Größe sein, welche in einen
elektrischen Wert umgewandelt werden kann.
Eine Regelung einer Vorrichtung des Kraftfahrzeuges im
Sinne der Erfindung meint dabei einen Vorgang, welcher zu einem Ansteuern einer Vorrichtung des Kraftfahrzeuges führt. Vorzugsweise handelt es sich dabei um
Vorrichtungen, welche Einfluss auf das Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges nehmen können.
Eine Systemarchitektur des Kraftfahrzeuges im Sinne der Erfindung kann dabei eine Modellbildung des
Kraftfahrzeuges sein, insbesondere eine Modellbildung der kraftfahrzeugseitigen Vorrichtungen, welche das
Fahrverhalten des Kraftfahrzeuges beeinflussen können.
Ein Ausgangssignalset im Sinne der Erfindung kann dabei eine Anzahl an elektrischen Signalen meinen, welche ein Ergebnis des universellen Modellierungsverfahrens sein können. Dieses elektrische Signalset kann dabei als
Eingangsgröße für einen oder mehrere Aktoren einer oder auch mehrerer kraftfahrzeugseitigen Vorrichtungen
fungieren. Im einfachsten Fall kann das Ausgangssignalset lediglich ein elektrisches Signal aufweisen, dessen Wert ein von einem Nullsignal unterschiedlichen Wert aufweist. Jedoch kann das Ausgangssignalset auch die gleiche
Dimension wie das Eingangssignalset aufweisen. In diesem Fall können alle nicht benötigten Ausgangssignale auf Null gesetzt werden.
Durch die erfindungsgemäße Lehre wird der Vorteil erreicht, dass eine universelle Möglichkeit bereitgestellt werden kann, für ein Modellierungsverfahren für
Stellgrößen von Aktoren eines Kraftfahrzeuges. Somit kann das universelle Modellierungsverfahren für beliebige
Kraftfahrzeugtypen und Kraftfahrzeugmodelle angewandt werden . Bevor nachfolgend Ausgestaltungen der Erfindung eingehender beschrieben werden, ist zunächst festzuhalten, dass die Erfindung nicht auf die beschriebenen Komponenten oder die beschriebenen Verfahrensschritte beschränkt ist. Weiterhin stellt auch die verwendete Terminologie keine Einschränkung dar, sondern hat lediglich beispielhaften Charakter. Soweit in der Beschreibung und den Ansprüchen der Singular verwendet wird ist dabei jeweils der Plural mitumfasst, soweit der Kontext dies nicht explizit
ausschließt. Etwaige Verfahrensschritte können, soweit der Kontext dies nicht explizit ausschließt, automatisiert ausgeführt werden.
Nachfolgend werden weitere exemplarische
Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens
erläutert. Entsprechend einer ersten exemplarischen Ausgestaltung weist das universelle Modellierungsverfahren ferner auf, dass die Zustandsraummodell-Modellierungsfunktion eine Kraftfahrzeugmodusfunktion aufweist. Dabei weist das universelle Modellierungsverfahren ferner ein Ermitteln eines Kraftfahrzeugmodus des Kraftfahrzeuges für die
Kraftfahrzeugmodusfunktion auf. Und dabei erfolgt das Ermitteln des Ausgangssignalsets unter Berücksichtigung eines Ergebnisses einer Anwendung des
Modellierungssignalsets auf die
Kraftfahrzeugmodusfunktion .
Eine Kraftfahrzeugmodusfunktion im Sinne der Erfindung kann dabei eine Funktion meinen, welche einen bestimmten Betriebszustand eines Kraftfahrzeuges abbilden kann.
Beispielsweise kann ein Kraftfahrzeugmodus eine
Schwingungsdämpfung eines Kraftfahrzeuges meinen. Dabei können Funktionen welche die Gänge, die Kupplungsstati , das Anfahren und dergleichen abbilden können, genutzt werden. Alles zusammen kann dabei eine entsprechende
Kraftfahrzeugmodusfunktion für eine Schwingungsdämpfung eines Kraftfahrzeuges bilden.
Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass unterschiedliche Modi eines Kraftfahrzeuges mit dem selben Verfahren abgebildet werden können und somit betreffende Vorrichtungen des entsprechenden Kraftfahrzeuges
angesteuert werden können.
Entsprechend einer weiteren exemplarischen
Ausgestaltung weist das universelle Modellierungsverfahren ferner auf, dass die Zustandsraummodell-
Modellierungsfunktion ferner eine Referenzsystemfunktion aufweist, welche einem kraftfahrzeugspezifischen Referenzsystem des Kraftfahrzeuges entspricht. Und dabei erfolgt das Ermitteln des Ausgangssignalsets unter
Berücksichtigung eines Ergebnisses einer Anwendung des Modellierungssignalsets auf die Referenzsystemfunktion.
Eine Referenzsystemfunktion im Sinne der Erfindung kann dabei eine Funktion meinen, welche allgemein als Referenz für ein Kraftfahrzeug genutzt werden kann. Solch eine Funktion kann auch eine Funktionenschar aufweisen.
Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass ein Kraftfahrzeug komplex als mathematische Funktion
abgebildet werden kann, wodurch die Modellbildung des Kraftfahrzeuges akkurater sein kann.
Entsprechend einer weiteren exemplarischen
Ausgestaltung weist das universelle Modellierungsverfahren ferner auf, dass die Zustandsraummodell- Modellierungsfunktion ferner ein Beobachtersystem
aufweist, welches ein geschätztes Systemverhalten des Kraftfahrzeuges aufweist. Dabei erfolgt das Ermitteln des Ausgangssignalsets unter Berücksichtigung eines
Ergebnisses einer Anwendung des Modellierungssignalsets auf das Beobachtersystem.
Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass die Modellbildung des Kraftfahrzeuges noch akkurater sein kann .
Entsprechend einer weiteren exemplarischen
Ausgestaltung weist das universelle Modellierungsverfahren ferner auf, dass das Eingangssignalset darüber hinaus ein Nullsignal aufweist.
Ein Nullsignal im Sinne der Erfindung kann dabei ein elektrisches Signal sein, welches als ein Null-Wert fungieren kann. Beispielsweise kann das Nullsignal im Falle, dass es als Spannung zur Verfügung steht, einem Bezugspotential beziehungsweise einem Nullpotential entsprechen. Im Falle, dass das Signal beispielsweise als Strom ausgeführt ist, kann das Nullsignal den Wert OA aufweisen, somit stromlos sein. Das Nullsignal kann als eine Bezugsgröße für das universelle
Modellierungsverfahren verwendet werden.
Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass eine Bezugsgröße für das universelle Modellierungsverfahren genutzt werden kann, wodurch die Signale eine geringere Toleranz aufweisen können. Dadurch kann das Verfahren akkurater werden. Entsprechend einer weiteren exemplarischen
Ausgestaltung weist das universelle Modellierungsverfahren ferner auf, dass das Selektieren des
Modellierungssignalsets aus dem Eingangssignalset ein Nullsetzen derjenigen Signale aus dem Eingangssignalset aufweist, welche für das Modellierungssignalset nicht benötigt werden. Dabei erfolgt das Nullsetzen mittels des Nullsignales derart, dass die für das
Modellierungssignalset nichtbenötigten Signale aus dem Eingangssignalset dem Wert des Nullsignales entsprechen.
Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass
Signalfehler reduziert werden können.
Entsprechend einer weiteren exemplarischen
Ausgestaltung weist das universelle Modellierungsverfahren ferner auf, dass das Ermitteln des Kraftfahrzeugmodus mittels einer Zuordnungstabelle der Systemarchitektur des Kraftfahrzeuges erfolgt.
Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass somit auf eine simple Weise aus einer Systemarchitektur des Kraftfahrzeuges ein bestimmter Kraftfahrzeugmodus
abbildbar werden kann.
Entsprechend einer weiteren exemplarischen
Ausgestaltung weist das universelle Modellierungsverfahren ferner auf, dass das Beobachtersystem eine physikalische Systembeschreibung des Kraftfahrzeuges aufweist.
Eine physikalische Systembeschreibung im Sinne der Erfindung kann dabei das physikalische Verhalten des Kraftfahrzeuges abbilden. Physikalische Größen welche das physikalische Verhalten kennzeichnen können, können dabei beispielsweise Beschreibungen für ein
Beschleunigungsverhalten, eine Traktion und dergleichen des zu modellierenden Kraftfahrzeuges sein.
Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass das universelle Modellierungsverfahren noch akkuratere
Abbildungen der physikalischen Gegebenheiten des
Kraftfahrzeuges nutzen kann.
Entsprechend einer weiteren exemplarischen
Ausgestaltung weist das universelle Modellierungsverfahren ferner auf, dass das Ermitteln des Ausgangssignalsets ein Anwenden des Ergebnisses der Anwendung des
Modellierungssignalsets auf die
Kraftfahrzeugmodusfunktion, des Ergebnisses der Anwendung des Modellierungssignalsets auf die Referenzsystemfunktion und des Ergebnisses der Anwendung des
Modellierungssignalsets auf das Beobachtersystem auf eine Regelungsfunktion aufweist. Und dabei fungiert die
Regelungsfunktion als ein Teil der zeitdiskreten
selektiven Zustandsraummodell-Modellierungsfunktion .
Eine Regelungsfunktion im Sinne der Erfindung kann dabei eine Funktion sein, welche einen oder mehrere entsprechende Regler bezüglich des Modellierungssignalsets zur Verfügung stellen kann.
Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass eine Regelung für eine kraftfahrzeugseitige Vorrichtung oder mehrere kraftfahrzeugseitige Vorrichtungen des
Kraftfahrzeuges bereit gestellt werden kann.
Entsprechend einer weiteren exemplarischen
Ausgestaltung weist das universelle Modellierungsverfahren ferner auf, dass das Modellierungssignalset für das
Ermitteln des Ergebnisses der Anwendung des
Modellierungssignalset auf die Kraftfahrzeugmodusfunktion eine Abweichung von dem Modellierungssignalset für das Ermitteln des Ergebnisses der Anwendung des
Modellierungssignalset auf die Modellierungsfunktion aufweist. Dies erfolgt mittels einer unterschiedlichen Selektion der Signale aus dem Eingangssignalset für das jeweilige Modellierungssignalset .
Diese Ausgestaltung weist den Vorteil auf, dass für die Kraftfahrzeugmodusfunktion, die Referenzsystemfunktion und auch das Beobachtersystem individuelle
Modellierungssignalsets nutzbar sein können. Damit kann das universelle Modellierungsverfahren noch akkuratere Ergebnisse generieren.
Die Erfindung erlaubt es somit, ein universelles
Modellierungsverfahren zu verwenden, um beliebige Kraftfahrzeugmodi und Kraftfahrzeuge abzubilden und entsprechende Regelungen für entsprechende
kraftfahrzeugseitige Vorrichtungen vorzunehmen. Die Erfindung wird nachfolgend eingehender an Hand der
Figuren erläutert werden. In diesen zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines
vorgeschlagenen Verfahrens gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Darstellung eines
vorgeschlagenen Verfahrens gemäß einer weiteren
beispielhaften Ausgestaltung der Erfindung;
Fig. 3 eine weitere schematische Darstellung eines vorgeschlagenen Verfahrens gemäß der beispielhaften
Ausgestaltung der Erfindung gemäß Fig. 1; und
Fig. 4 eine weitere schematische Darstellung eines vorgeschlagenen Verfahrens gemäß der beispielhaften
Ausgestaltung der Erfindung gemäß Fig. 2. Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines vorgeschlagenen Verfahrens gemäß einer beispielhaften Ausgestaltung der Erfindung.
Dabei zeigt Fig. 1 eine schematische Darstellung eines universellen Modellierungsverfahrens für ein
Kraftfahrzeug, das universelle Modellierungsverfahren aufweisend: Bereitstellen 10 eines Eingangssignalsets 100, das Eingangssignalset 100 aufweisend diejenigen Signale entsprechender Sensoren des Kraftfahrzeuges, welche für Regelungen von Vorrichtungen des Kraftfahrzeuges relevant sein können. Selektieren 20 eines Modellierungssignalsets 110 aus dem Eingangssignalset 100. Und Ermitteln 30 eines Ausgangssignalsets 400 mittels einer zeitdiskreten selektiven Zustandsraummodell-Modellierungsfunktion 300 unter Berücksichtigung des Modellierungssignalsets 110, wobei das Ausgangssignalset 400 als ein Signalset für ein Ansteuern entsprechender Aktoren der Vorrichtungen des Kraftfahrzeuges fungiert.
Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines vorgeschlagenen Verfahrens gemäß einer weiteren
beispielhaften Ausgestaltung der Erfindung.
Dabei zeigt Fig. 2 eine schematische Darstellung eines gegenüber des Verfahrens aus Fig. 1 erweiterten
Verfahrens. Das zuvor zu Fig. 1 Gesagte gilt entsprechend für Fig . 2 fort .
Wie Fig. 2 entnommen werden kann, weist das universelle Modellierungsverfahren darüber hinaus auf, dass die
Zustandsraummodell-Modellierungsfunktion 300 eine
Kraftfahrzeugmodusfunktion 310 aufweist. Und dabei weist das universelle Modellierungsverfahren ferner auf:
Ermitteln 40 eines Kraftfahrzeugmodus des Kraftfahrzeuges für die Kraftfahrzeugmodusfunktion 310, und wobei
das Ermitteln 30 des Ausgangssignalsets 400 unter Berücksichtigung eines Ergebnisses eines Anwendens des Modellierungssignalsets 110 auf die
Kraftfahrzeugmodusfunktion 310 erfolgt.
Fig. 3 und Fig. 4 stellen die entsprechenden Verfahren aus Sicht der Signalwege dar. Die ellipsoiden Felder stellen die Verfahrensschritte dar, die zu den
entsprechenden Signalen führen. Fig. 3 zeigt eine weitere schematische Darstellung eines vorgeschlagenen Verfahrens gemäß der beispielhaften Ausgestaltung der Erfindung gemäß Fig. 1.
Dabei zeigt Fig. 3 eine weitere schematische
Darstellung eines gegenüber des Verfahrens aus Fig. 1 erweiterten Verfahrens. Das zuvor zu Fig. 1 Gesagte gilt entsprechend für Fig. 3 fort.
In Fig. 3 erfolgt das Selektieren 20 des
Modellierungssignalsets 110 aus dem Eingangssignalset 100, in Abhängigkeit einer Systemarchitektur 200 des
Kraftfahrzeuges .
Fig. 4 zeigt eine weitere schematische Darstellung eines vorgeschlagenen Verfahrens gemäß der beispielhaften Ausgestaltung der Erfindung gemäß Fig. 2.
Dabei zeigt Fig. 4 eine weitere schematische
Darstellung eines gegenüber des Verfahrens aus Fig. 2 erweiterten Verfahrens. Das zuvor zu Fig. 2 Gesagte gilt entsprechend für Fig. 4 fort.
Wie Fig. 4 entnommen werden kann, weist die
Zustandsraummodell-Modellierungsfunktion 300 eine
Kraftfahrzeugmodusfunktion 310, eine
Referenzsystemfunktion 320, ein Beobachtersystem 330 und eine Regelungsfunktion 340 auf. Gleiche oder auch
unterschiedliche Signale als entsprechende
Modellierungssignalsets 110 werden für die
Kraftfahrzeugmodusfunktion 310, die Referenzsystemfunktion 320 und das Beobachtersystem 330 genutzt, um Resultate dieser der Regelungsfunktion zuzuführen. Das Resultat dessen führt zu der Ermittlung 30 des Ausgangssignalsets 400. Die Erfindungsidee kann wie folgt zusammengefasst werden. Es wird ein Verfahren bereitgestellt, wodurch es möglich werden kann, eine Baukastenfunktion zu erstellen, deren Programmcode lediglich die Umsetzung eines
beziehungsweise mehrerer abstrakter Zustandsraummodelle bereitstellt. Der Programmcode ohne spezifische Bedatung ist dabei komplett ohne Funktion. Auf Basis dieses
Grundgerüsts kann die Umsetzung für die Projekte alleine auf Datenbasis durch die entsprechenden Systemmatrizen dargestellt werden. Es eignen sich unter anderem folgende Funktionstypen für eine solche Umsetzung (jedoch nicht abschließend) : Regelungsfunktionen, Filterfunktionen, Koordinationsfunktionen, Funktionen mit einer Abhängigkeit von einem Fahrerlebnisschalter-Modus. Es können somit eine beliebige Vielzahl dynamischer Systeme mit kommunaler Software dargestellt werden. Dadurch kann,
projektindividuell und bis in die späte Phase, eine
Funktionsentwicklung getrieben werden, ohne Änderungen an der Grundfunktion machen zu müssen. Die Systemmatrizen, die als Applikationsparameter hinterlegt werden, können mithilfe gängiger Tools wie beispielsweise Matlab
ermittelt und eingestellt werden. Am Ende kann somit eine akkurate Regelung für Systeme/Vorrichtungen von
Kraftfahrzeugen erreicht werden, ohne für jedes
Kraftfahrzeug eine eigene Balkonlösung bereitstellen zu müssen. Somit kann eine Steuerungssoftware beziehungsweise Regelungssoftware an ein spezifisches Fahrzeug angepasst werden. Typische Beispiele sind die Anpassung von
physikalischen Fahrzeugparametern wie beispielsweise
Masse, Radstand, Steifigkeiten und dergleichen oder das Feintuning von charakterprägenden Funktionen des Kraftfahrzeuges, wie beispielsweise eine
Fahrpedalinterpretation .
Dabei eignet sich das Grundgerüst des
Zustandsraummodells zur Darstellung von beliebigen dynamischen Systemen auf Basis einer kommunalen
Berechnungsvorschrift. Des Weiteren gibt es für viele Funktionen mehrere Betriebsmodi. Diese lassen sich durch geeignete Umschaltung der Systemmatrizen ebenfalls darstellen .
Bezugszeichenliste
10 Bereitstellen des Eingangssignalsets
20 Selektieren des Modellierungssignalsets 21 Nullsetzen von Signalen
30 Ermitteln des Ausgangssignalsets
40 Ermitteln eines Kraftfahrzeugmodus des
Kraftfahrzeuges
100 Eingangssignalset
110 Modellierungssignalset
120 Nullsignal
200 Systemarchitektur
300 Zustandsraummode11-Modellierungsfunktion
310 Kraftfahrzeugmodusfunktion
320 Referenzsystemfunktion
330 Beobachtersystem
340 Regelungsfunktion
400 Ausgangssignalset

Claims

Ein universelles Modellierungsverfahren für ein
Kraftfahrzeug, das universelle Modellierungsverfahren aufweisend :
Bereitstellen (10) eines Eingangssignalsets (100), das Eingangssignalset (100) aufweisend diejenigen Signale entsprechender Sensoren des
Kraftfahrzeuges, welche für Regelungen von
Vorrichtungen des Kraftfahrzeuges relevant sein können,
Selektieren (20) eines Modellierungssignalsets (110) aus dem Eingangssignalset (100), in
Abhängigkeit einer Systemarchitektur (200) des Kraftfahrzeuges, und
Ermitteln (30) eines Ausgangssignalsets (400) mittels einer zeitdiskreten selektiven
Zustandsraummode11-Modellierungsfunktion (300) unter Berücksichtigung des Modellierungssignalsets (110), wobei das Ausgangssignalset (400) als ein Signalset für ein Ansteuern entsprechender Aktoren der Vorrichtungen des Kraftfahrzeuges fungiert.
Das universelle Modellierungsverfahren gemäß Anspruch 1, wobei
die Zustandsraummodell-Modellierungsfunktion (300) eine Kraftfahrzeugmodusfunktion (310) aufweist, und wobei das universelle Modellierungsverfahren ferner aufweist:
Ermitteln (40) eines Kraftfahrzeugmodus des
Kraftfahrzeuges für die Kraftfahrzeugmodusfunktion (310) , und wobei das Ermitteln (30) des Ausgangssignalsets (400) unter Berücksichtigung eines Ergebnisses eines Anwendens des Modellierungssignalsets (110) auf die
Kraftfahrzeugmodusfunktion (310) erfolgt.
Das universelle Modellierungsverfahren gemäß Anspruch oder 2, wobei
die Zustandsraummodell-Modellierungsfunktion (300) ferner eine Referenzsystemfunktion (320) aufweist, welche einem kraftfahrzeugspezifischen Referenzsystem des Kraftfahrzeuges entspricht, und wobei
das Ermitteln (30) des Ausgangssignalsets (400) unter Berücksichtigung eines Ergebnisses eines Anwendens des Modellierungssignalsets (110) auf die
Referenzsystemfunktion (320) erfolgt.
Das universelle Modellierungsverfahren gemäß
irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Zustandsraummodell-Modellierungsfunktion (300) ferner ein Beobachtersystem (330) aufweist, welches ein geschätztes Systemverhalten des Kraftfahrzeuges aufweist, und wobei
das Ermitteln (30) des Ausgangssignalsets (400) unter Berücksichtigung eines Ergebnisses eines Anwendens des Modellierungssignalsets (110) auf das Beobachtersystem (330) erfolgt.
Das universelle Modellierungsverfahren gemäß
irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Eingangssignalset (100) darüber hinaus ein
Nullsignal (120) aufweist.
6. Das universelle Modellierungsverfahren gemäß Anspruch 5, wobei
das Selektieren (20) des Modellierungssignalsets (110) aus dem Eingangssignalset (100) aufweist: - Nullsetzen (21) derjenigen Signale aus dem
Eingangssignalset (100), welche für das
Modellierungssignalset (110) nicht benötigt werden, wobei das Nullsetzen (21) mittels des Nullsignales (120) erfolgt, derart, dass die für das Modellierungssignalset (110)
nichtbenötigten Signale aus dem
Eingangssignalset (100) dem Wert des
Nullsignales (120) entsprechen.
Das universelle Modellierungsverfahren gemäß
irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln (40) des Kraftfahrzeugmodus mittels Zuordnungstabelle der Systemarchitektur des
Kraftfahrzeuges erfolgt.
Das universelle Modellierungsverfahren gemäß
irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Beobachtersystem (330) eine physikalische
Systembeschreibung des Kraftfahrzeuges aufweist.
9. Das universelle Modellierungsverfahren gemäß
irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Ermitteln (30) des Ausgangssignalsets (400) ein Anwenden
- eines Ergebnisses des Anwendens des
Modellierungssignalsets (110) auf die Kraftfahrzeugmodusfunktion (310) , eines Ergebnisses des Anwendens des Modellierungssignalsets (110) auf die Referenzsystemfunktion (320), und
eines Ergebnisses des Anwendens des
Modellierungssignalsets (110) auf das
Beobachtersystem (330)
auf eine Regelungsfunktion (340) aufweist, und wobei die Regelungsfunktion (340) als ein Teil der
zeitdiskreten selektiven Zustandsraummodell- Modellierungsfunktion (300) fungiert.
10. Das universelle Modellierungsverfahren gemäß
irgendeinem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Modellierungssignalset (110) für das Ermitteln des Ergebnisses der Anwendung des Modellierungssignalsets
(110) auf die Kraftfahrzeugmodusfunktion (310) von dem Modellierungssignalset (110) für das Ermitteln des Ergebnisses der Anwendung des Modellierungssignalsets (110) auf die zeitdiskrete selektive
Zustandsraummodell-Modellierungsfunktion (300) eine
Abweichung aufweist, mittels einer unterschiedlichen Selektion der Signale aus dem Eingangssignalset (100) für das jeweilige Modellierungssignalset (110).
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