DE102010019301A1 - Torque determining method for drive train of e.g. lorry in mechanic workshop, involves calculating torque for operating state and normal operation with equation of torque equal to addition of product of gain and parameter with offset value - Google Patents

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Abstract

The method involves determining measuring signal values for a measuring parameter with respect to an operation of an engine in equal operating situations in which determined torque is obtained. A correlation between torque values and measuring signal values is determined with an equation of torque equal to an addition of a product of gain and the measuring parameter with an offset value. The gain and the offset values are determined and are stored in a storage. Torque for an operating state and a normal operation are calculated with the former equation. The measuring parameter is measured. An independent claim is also included for a motor vehicle comprising an engine, a control unit and a measuring unit.

Description

Bereich der ErfindungField of the invention

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Verfahren im Zusammenhang mit einem Kraftfahrzeug und ein Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.object The present invention is related to a method a motor vehicle and a motor vehicle according to the Preamble of the independent claims.

Unter Kraftfahrzeugen werden beispielsweise Lkw, Busse und Pkw verstanden. Die Erfindung ist auch generell für Anlagen geeignet, in denen Motoren als Antriebsquelle verwendet werden, beispielsweise für industrielle Anwendungen wie mechanische Werkstätten.Under Motor vehicles are understood, for example, trucks, buses and cars. The invention is also generally suitable for installations, in which motors are used as a drive source, for example for industrial applications such as mechanical workshops.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

In einem Kraftfahrzeug besteht Bedarf an Informationen darüber, welches Drehmoment der Motor erzeugt, unter anderem um den Motor steuern zu können und für andere Systeme angeben zu können, welches Drehmoment der Motor jeweils bereitstellt. Beispielsweise wird diese Information benötigt, um das Drehmoment des Motors so einzustellen, dass es stets richtig ist, auch wenn es sich verändert, weil der Motor altert oder ein Fehler auftritt, der sich auf das Drehmoment auswirkt. Wenn ein Fehler am Motor auftritt, kann diese Information auch verwendet werden, um den Fehler zu diagnostizieren.In a motor vehicle requires information about which torque the engine generates, including the engine to be able to control and specify for other systems to know which torque the engine provides each. For example This information is needed to control the torque of the Adjust the engine so that it is always correct, even if it is changes because the engine is aging or an error occurs which affects the torque. If a fault occurs on the engine, This information can also be used to diagnose the error.

Gemäß der Lösung, die heute generell angewendet wird, beispielsweise für Dieselmotoren, wird das Drehmoment als Funktion der Kraftstoffmenge berechnet, die in jeden Zylinder eingespritzt wird. Für Benzinmotoren, beispielsweise Ottomotoren, wird das Drehmoment stattdessen als Funktion der Luftmenge berechnet, die vom Motor verwendet wird. Diese Information wird auch zu anderen Systemen im Netz des Fahrzeugs übermittelt, damit alle Systeme die Information bezüglich des Drehmoments erhalten.According to the Solution that is generally used today, for example for diesel engines, torque is used as a function of Calculated amount of fuel that is injected into each cylinder. For gasoline engines, such as gasoline engines, the Torque instead calculated as a function of the amount of air that used by the engine. This information also becomes others Systems transmitted in the network of the vehicle, so that all Systems receive the information regarding the torque.

Eine der größten Fehlerquellen einer solchen Messung besteht darin, dass die erforderliche Kraftstoffmenge, beispielsweise im Zusammenhang mit dem Gaseinsatz, nicht in die Zylinder gelangt, weil Fehler am Motor oder langsame Veränderungen aufgrund von Alterung dazu führen, dass ein falscher Drehmomentwert berechnet wird.A the biggest sources of error of such a measurement is that the required amount of fuel, for example in connection with the gas use, does not get into the cylinder, because Engine errors or slow changes due to Aging will cause a wrong torque value is calculated.

Dies führt beispielsweise dazu, dass Werkstätten große Probleme haben, Beschwerden zu bearbeiten, wonach der Motor ein verringertes Drehmoment liefert, weil sie über keine Methode verfügen, um herauszufinden, ob der Kunde Recht hat. Man kann also mit der Technik, die heute zur Berechnung des Drehmoments angewendet wird, die Probleme nicht lösen, weil die festgestellten Drehmomentwerte falsch sind. Folglich fällt es den Werkstätten schwer, verlässliche Fehlersuchen durchzuführen, wenn Fahrer ein vages Gefühl haben, dass ihr Lkw „schwächer wirkt”. Oft stimmt dieser Eindruck, weil die Fahrer häufig dieselben Strecken fahren und sich daran erinnern, wie das Fahrzeug sich zuvor beispielsweise beim Fahren auf einer Bergstrecke verhielt. Die Fehlersuche durch Werkstätten gestaltet sich deshalb sehr kompliziert.This leads, for example, to large workshops Having trouble handling complaints, according to which the engine engages provides reduced torque because they have no method to find out if the customer is right. One can So with the technology used today to calculate the torque will not solve the problems because the stated Torque values are wrong. Consequently, it falls to the workshops difficult to perform reliable troubleshooting, when drivers have a vague feeling that their truck is "weaker". Often this impression is true because the drivers are often the same Drive routes and remember how the vehicle was before For example, when driving on a mountain route behaved. Fault finding workshops are therefore very complicated.

Folglich wäre es bei der Fehlersuche sehr nützlich, einen korrekten Drehmomentwert zu erhalten, den der Motor erzeugt.consequently it would be very useful in troubleshooting, one to get the correct torque value that the motor generates.

LKWs sind heute mit einem so genannten OBD-System (OBD = On Board Diagnostic = Borddiagnose) ausgestattet. Dabei handelt es sich um ein Computerprogramm zur Fehlersuche, das sich in der Steuereinheit des Fahrzeugs befindet. Ein weiterer Zweck der Erfindung besteht darin, das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung in die heutigen vorhandenen OBD-Systeme zu integrieren.trucks are today with a so-called OBD system (OBD = On Board Diagnostic = On-board diagnosis). This is a computer program for troubleshooting, located in the control unit of the vehicle. Another purpose of the invention is to provide the method according to the present invention in the existing OBD systems today integrate.

In dem veröffentlichten Patentantrag JP-6189577 ist ein Verfahren beschrieben, das dazu dient, die Genauigkeit der Steuerung eines Motors bei der Beschleunigung und bei der Tempoverringerung zu erhöhen, indem Fehler in den Drehmomentsignalen durch Verwendung von Kompensationssignalen ausgeglichen werden, die beim Testen des Motors festgestellt wurden.In the published patent application JP-6189577 A method is described which serves to increase the accuracy of controlling an engine during acceleration and at speed reduction by compensating for errors in the torque signals by using compensation signals that have been determined during testing of the engine.

Der Zweck von US 7,212,935 besteht darin, den Betrieb im Laufe der Zeit zu kompensieren, der bei einem Drehmomentsensor in einem Fahrzeug beobachtet werden kann, und in diesem Patent ist ein Verfahren zur Durchführung dieser Kompensation beschrieben, das darauf beruht, dass der Antriebsstrang-Drehmomentsensor des Fahrzeugs auf Null gestellt wird, wenn das Fahrzeug sich ohne Drehmomentabgabe bewegt.The purpose of US 7,212,935 is to compensate for the operation over time, which can be observed in a torque sensor in a vehicle, and in this patent, a method for performing this compensation is described, which is based on that the drive train torque sensor of the vehicle is set to zero when the vehicle is moving without torque output.

Auch mit US-6,259,986 wird bezweckt, bei verwendeten Drehmomentsensoren, beispielsweise bei piezoelektrischen oder magnetostriktiven Sensoren, eine Kompensation für den Betrieb vorzunehmen. Das Verfahren basiert auf der Anzeige, dass das Drehmoment des Antriebsstrangs im Wesentlichen gleich Null ist, und der Verwendung dieser Information zur Kompensation der Drehmomentsignale.Also with US 6,259,986 is intended to make a compensation for the operation of torque sensors used, for example in piezoelectric or magnetostrictive sensors. The method is based on the indication that the powertrain torque is substantially zero and the use of this information to compensate for the torque signals.

Eine Lösung des Problems falscher Drehmomentwerte wäre der Einsatz eines sehr genauen Drehmomentgebers, aber eine solche Lösung hat die Nachteile, dass die Kosten des Gebers zu hoch sind und diese Lösung zu kompliziert ist.A Solving the problem of incorrect torque values would be the use of a very accurate torque sensor, but such Solution has the disadvantages that the cost of the encoder too are high and this solution is too complicated.

Eine andere Lösung kann darin bestehen, das Drehmoment unter Verwendung der Verdrehung des Getriebes oder des gesamten Antriebsstrangs zu berechnen. In diesem Fall treten Probleme auf, die darin bestehen, dass der Sensor mit einem Versatz und/oder mit Fehlern bei der Verstärkung behaftet ist. Außerdem ist die Verdrehung je nach Art des Antriebsstrangs und des Drehzahlsensors unterschiedlich.Another solution may be to calculate the torque using the rotation of the transmission or the entire drive train. In this case, problems arise that in that the sensor is subject to an offset and / or with errors in the gain. In addition, the rotation is different depending on the type of powertrain and the speed sensor.

Die vorliegende Erfindung dient dazu, die oben genannten Probleme durch eine einfache Technik zu lösen, ohne einen teuren Geber zu verwenden.The The present invention serves to overcome the above problems a simple technique to solve without an expensive encoder to use.

Die Erfindung bezweckt folglich, die Probleme aufgrund von Falschberechnung des Drehmoments im Antriebsstrang eines Fahrzeugs, die unter anderem durch Veränderungen im Antriebsstrang im Laufe der Zeit verursacht werden, ohne Einsatz eines teuren Gebers zu lösen.The The object of the invention is thus to solve the problems due to mispricing the torque in the drive train of a vehicle, among others through changes in the drivetrain over time caused without the use of an expensive encoder to solve.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Der oben angegebene Zweck wird mit der Erfindung erzielt, die durch die unabhängigen Patentansprüche definiert wird.Of the The purpose stated above is achieved with the invention by the independent claims are defined.

Bevorzugte Ausführungsformen werden durch die abhängigen Patentansprüche definiert.preferred Embodiments are dependent on the Claims defined.

Der Erfinder ist zu der Einsicht gelangt, dass eine Lösung der oben genannten Probleme darin besteht, ein Drehmomentsignal zu verwenden, das nicht auf der eingespritzten Kraftstoffmenge oder der verwendeten Luftmenge basiert, sondern einen Parameter außerhalb des Motors misst.Of the Inventor has come to the conclusion that a solution the above problems is a torque signal to use that is not based on the amount of fuel injected or the amount of air used is based but a parameter outside the engine measures.

Die Erfindung macht sich die Tatsache zu Nutze, dass im normalen Betrieb ein Drehmomentsignal (beispielsweise auf der Basis eines Drehzahlgebers berechnet oder von einem Drehmomentgeber) verfügbar ist, bei dem eventuell Verstärkungs- oder Versatzprobleme vorliegen.The Invention takes advantage of the fact that in normal operation a torque signal (for example based on a speed sensor calculated or from a torque transducer) is available, where there may be gain or offset problems.

Bei der Herstellung des Motors werden viele Tests durchgeführt, bei denen unter anderem das Drehmoment, das der Motor erzeugt, mit hochentwickelten und teuren Drehmomentgebern gemessen wird. Dabei wird angenommen, dass die gemessenen Drehmomentwerte tatsächliche oder „Ist-Drehmomentwerte” sind.at Many tests are carried out on the production of the engine where, among other things, the torque generated by the engine with sophisticated and expensive torque sensors is measured. there it is assumed that the measured torque values are actual or "actual torque values".

Dann wird der Motor beispielsweise in einen Lkw eingebaut, wobei man voraussetzt, dass der Motor und der Antriebsstrang des Fahrzeugs das „richtige Drehmoment” liefert, wenn er neu ist, und man deshalb den virtuellen Geber (berechnet oder von Sensor) bei Tests und bei der Einstellung des Lkw kalibrieren kann. Der virtuelle Geber ist folglich der Geber, der im normalen Betrieb verwendet wird, um das Drehmoment zu messen und zu berechnen. Mit „richtiges Drehmoment” ist gemeint, dass der Motor und der Antriebsstrang in einer gegebenen Betriebssituation mit gegebenen Steuersignalen das gewünschte Drehmoment bereitstellen. Indem man „Ist-Drehmomentwerte” gegenüber dazugehörenden Messwerte aufträgt und dann die Gleichung für die Gerade bestimmt, die die beste Annäherung für die Punkte liefert, kann die Verstärkung (A) und der Versatz ermittelt werden. Es gibt alternative Berechnungsmethoden zur Bestimmung von A und des Versatzes; beispielsweise können so genannte rekursive Algorithmen verwendet werden. Die Verstärkungs- und die Versatzwerte werden dann gespeichert und jedes Mal angewendet, wenn ein Drehmomentwert berechnet werden muss.Then the engine is for example installed in a truck, where you presupposes that the engine and the drive train of the vehicle The "correct torque" delivers when it is new is, and therefore the virtual encoder (calculated or from sensor) calibrate during tests and when adjusting the truck. Of the The virtual encoder is therefore the encoder that is in normal operation is used to measure and calculate the torque. With "right Torque "is meant that the engine and the powertrain in a given operating situation with given control signals provide the desired torque. By contrasting "actual torque values" applies corresponding measured values and then the Equation for the straight line determines the best approximation for the points supplies, the gain (A) and the offset can be determined. There are alternative calculation methods for determining A and the offset; for example so-called recursive algorithms are used. The amplification and the offset values are then saved and applied each time when a torque value needs to be calculated.

Der Parameter, der benutzt wird, um das Drehmoment zu bestimmen, wird im Laufe der Zeit durch Verschleiß, Materialveränderungen usw. beeinflusst. Da der festgestellte Messwert folglich im Laufe der Zeit Veränderungen aufweist, die die Veränderungen des Drehmomentwertes widerspiegeln, berücksichtigen wir dies direkt durch die Berechnung gemäß der Erfindung.Of the Parameter used to determine the torque will over time due to wear, material changes etc. influenced. As a result, the measured value determined in the course of the time has changed the changes reflect the torque value, we take into account this directly through the calculation according to the invention.

Auf diese Weise erhalten wir eine sehr hohe Genauigkeit der Veränderungen der Drehmomentwerte des Antriebsstranges des Fahrzeugs bezogen auf die Situation, die bestand, als das Fahrzeug neu war.On this way we get a very high accuracy of the changes the torque values of the drive train of the vehicle based on the situation that existed when the vehicle was new.

Die Erfindung wird nun im Detail unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben.The Invention will now be described in detail with reference to the attached Drawings described.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

1 zeigt ein Ablaufschema der Methode gemäß der Erfindung. 1 shows a flowchart of the method according to the invention.

2 zeigt ein Blockdiagramm, das ein Fahrzeug schematisch darstellt, das mit einer Berechnungseinheit ausgestattet ist, um das Verfahren gemäß der Erfindung durchzuführen. 2 FIG. 12 is a block diagram schematically illustrating a vehicle equipped with a calculation unit to perform the method according to the invention. FIG.

3 zeigt Graphen zur Veranschaulichung der vorliegenden Erfindung. 3 Figure 3 shows graphs for illustrating the present invention.

4 ist eine schematische Darstellung einer Messeinheit, die bei einer Ausführungsform der Erfindung verwendet wird. 4 Fig. 10 is a schematic representation of a measuring unit used in an embodiment of the invention.

5 ist eine schematische Darstellung einer Messeinheit, die bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung verwendet wird. 5 Fig. 12 is a schematic representation of a measuring unit used in another embodiment of the invention.

6 ist eine schematische Darstellung einer Messeinheit, die bei einer weiteren Ausführungsform der Erfindung verwendet wird. 6 is a schematic representation of a measuring unit, which is used in a further embodiment of the invention.

Detaillierte Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der ErfindungDetailed description of preferred embodiments of the invention

1 zeigt ein Ablaufschema des Verfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung und bezieht sich folglich auf ein Verfahren zur Bestimmung des Drehmoments für den Antriebsstrang eines Fahrzeugs. Unter Antriebsstrang werden hierbei der Motor, Wellen, das Getriebe, Kupplungen usw. verstanden, d. h. alle Teile, die am Antrieb des Fahrzeugs beteiligt sind. 1 FIG. 12 shows a flowchart of the method according to the present invention and thus relates to a method for determining the torque for the drive train of a vehicle. Under drive train here the engine, shafts, the transmission, clutches, etc. are understood, ie all parts that are involved in the drive of the vehicle.

Das Verfahren gemäß der Erfindung besteht aus den folgenden Schritten:

  • A) Bestimmung des Istdrehmomentwertes Mmotor0 für den Motor in gegebenen Betriebssituationen durch Messung bei der erstmaligen Kalibrierung des Motors bei der Produktion. In diesem Schritt wird das Drehmoment gemessen, indem beispielsweise das Drehmoment des Motors direkt mit einem hochentwickelten Geber, beispielsweise mit einem Drahtdehnungsgeber, oder mit einem Elektromotor, der den Motor bremst, usw. gemessen wird. Nachdem Schritt A durchgeführt wurde, wird der Motor im Fahrzeug montiert.
  • B) Bestimmung von Messsignalwerten (MV) für einen Messparameter (MP) bezüglich des Motorbetriebes, die in den gleichen Betriebssituationen gewonnen wurden wie die in Schritt A bestimmten Istdrehmomentwerte. Die gewonnenen Messsignalwerte MV für den Messparameter MP werden zusammen mit dazugehörigen Istdrehmomentwerten in einem Speicher gespeichert.
  • C) Bestimmung eines Zusammenhangs zwischen den in Schritt A und B bestimmten Werten mit der Gleichung Mmotor0 = A × MP + Versatz, wobei A eine Verstärkung ist und Versatz ein Versatzwert ist.
  • D) Bestimmung von A und Versatz und Speicherung dieser Werte in einem Speicher.
The method according to the invention consists of the following steps:
  • A) Determining the actual torque value M motor0 for the engine in given operating situations by measuring at the initial calibration of the motor during production. In this step, the torque is measured, for example, by measuring the torque of the motor directly with a sophisticated encoder, such as a wire strain gauge, or with an electric motor that brakes the engine, and so on. After step A is performed, the engine is mounted in the vehicle.
  • B) Determining measured signal values (MV) for a measuring parameter (MP) with regard to the engine operation, which were obtained in the same operating situations as the actual torque values determined in step A. The acquired measurement signal values MV for the measurement parameter MP are stored together with associated actual torque values in a memory.
  • C) Determining a relationship between the values determined in steps A and B with the equation M motor0 = A × MP + offset, where A is a gain and offset is an offset value.
  • D) Determination of A and offset and storage of these values in a memory.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die bestimmten Istdrehmomentwerte und die dazugehörigen Messsignalwerte in einem Graph aufgetragen und die Gleichung in der Form Mmotor0 = A × MP + Versatz für die Gerade bestimmt, die die aufgetragenen Werte am besten approximiert. Ein Experte auf dem von der Erfindung betroffenen Gebiet kennt auch noch andere Methoden zur Bestimmung der Gleichung für die Gerade, die die gewonnenen Werte für Mmotor0 und MP am besten approximiert, beispielsweise die Anwendung eines rekursiven Algorithmus.According to a preferred embodiment, the determined actual torque values and the corresponding measured signal values are plotted in a graph and the equation in the form M motor0 = A × MP + offset for the straight line which best approximates the plotted values is determined. An expert in the field concerned by the invention also knows of other methods for determining the equation for the straight line, which best approximates the obtained values for M motor0 and MP, for example the application of a recursive algorithm.

In 3 sind als Beispiel zwei Graphen gezeigt, die die Antriebsstränge zweier verschiedener Fahrzeuge repräsentieren, wobei der jeweilige Graph mit der Gleichung Mmotor0 = A1 × MP + Versatz1 bzw. Mmotor0 = A2 × MP + Versatz2 beschrieben ist. Aus der Abbildung ist ersichtlich, dass zwei völlig verschiedene Messwerte MV1 bzw. MV2 für zwei verschiedene Fahrzeuge das maximale Drehmoment repräsentieren können.In 3 By way of example, two graphs representing the powertrains of two different vehicles are shown, the respective graph being described by the equation M motor0 = A1 × MP + offset1 or Mmotor0 = A2 × MP + offset2, respectively. From the figure it can be seen that two completely different measured values MV1 and MV2 for two different vehicles can represent the maximum torque.

Die Schritte B, C und D werden beim Probefahren eines fertig montierten Fahrzeugs durchgeführt, beispielsweise während eines Zeitraums von maximal einer Woche.

  • E) Berechnung des Drehmoments Mmotor für einen gegebenen Betriebszustand und im normalen Betrieb durch Anwendung der Gleichung Mmotor = A × MP + Versatz, wobei A und Versatz gemäß Schritt D bestimmt wurden und MV ein Messwert für den Messparameter MP ist, der bei der vorliegenden Messung gemäß Schritt E gemessen wurde. In Schritt E kann also ein Drehmomentwert berechnet werden, indem man den Messwert MV in die Gleichung einsetzt.
Steps B, C and D are performed during test driving of a fully assembled vehicle, for example for a maximum period of one week.
  • E) Calculation of the torque M motor for a given operating condition and in normal operation by applying the equation M motor = A × MP + offset, where A and offset have been determined according to step D and MV is a measurement for the measurement parameter MP which is at the measured according to step E was measured. In step E, therefore, a torque value can be calculated by inserting the measured value MV into the equation.

Das in Schritt E berechnete Drehmoment Mmotor wird gemäß einer Ausführungsform einer Steuereinheit zugeführt, die diesen Drehmomentwert bei der Steuerung des Motors und anderer Systeme des Fahrzeugs verwendet.The torque M motor calculated in step E is, according to one embodiment, supplied to a control unit which uses this torque value in the control of the engine and other systems of the vehicle.

Vorzugsweise wird das in Schritt E berechnete Motordrehmoment Mmotor in einem Speicher in einer Berechnungseinheit gespeichert.Preferably, the engine torque M motor calculated in step E is stored in a memory in a calculation unit.

Die Erfindung wird nun unter Verweis auf 2 näher beschrieben, die ein Blockdiagramm zeigt, das ein Fahrzeug schematisch darstellt, das mit einer Berechnungseinheit ausgestattet ist, um das Verfahren gemäß der Erfindung durchzuführen.The invention will now be described with reference to 2 10, which is a block diagram schematically illustrating a vehicle equipped with a calculating unit for carrying out the method according to the invention.

Das Kraftfahrzeug besitzt einen Motor, eine Steuereinheit und eine Messeinheit zur Bestimmung eines Messparameters (MP) bezüglich des Motorbetriebes und zur Abgabe eines Messsignals (MS) mit Messsignalwerten (MV) in Abhängigkeit vom Messparameter.The Motor vehicle has a motor, a control unit and a measuring unit for determining a measurement parameter (MP) with respect to Motor operation and for the delivery of a measuring signal (MS) with measured signal values (MV) depending on the measurement parameter.

Das Kraftfahrzeug besitzt außerdem eine Berechnungseinheit mit einem Speicher zur Berechnung des Drehmoments für den Antriebsstrang des Fahrzeugs. Diese Berechnungseinheit dient dazu, Istdrehmomentwerte Mmotor0 für den Antriebsstrang des Fahrzeugs in gegebenen Betriebssituationen zu speichern, die bei der erstmaligen Kalibrierung des Motors bei der Produktion gemessen wurden.The motor vehicle also has a calculation unit with a memory for calculating the torque for the drive train of the vehicle. This calculation unit serves to store actual torque values M motor0 for the drivetrain of the vehicle in given operating situations , which were measured during initial calibration of the engine during production.

Außerdem dient die Berechnungseinheit dazu, Messsignale von der Messeinheit zu empfangen und Messsignalwerte (MV) für die oben genannten Messparameter (MP) zu bestimmen, die in den Betriebssituationen gewonnen wurden, in denen die Istdrehmomentwerte bestimmt wurden, und einen Zusammenhang zwischen den Werten mit der Gleichung Mmotor0 = A × MV + Versatz zu bestimmen, wobei A eine Verstärkung ist und Versatz ein Versatzwert ist, und außerdem A und den Versatz zu bestimmen und diese Werte im Speicher abzulegen. Dies geschieht wie früher beschrieben bei der Inbetriebnahme des Fahrzeugs, d. h. wenn der Motor im Fahrzeug montiert wurde.In addition, the calculation unit is used to receive measurement signals from the measurement unit and to determine measurement signal values (MV) for the abovementioned measurement parameters (MP) obtained in the operating situations in which the actual torque values were determined, and a correlation between the values with the Equation M motor0 = A × MV + offset to determine where A is a gain and offset is an offset value, and also to determine A and the offset and store those values in memory. This is done as described earlier in the commissioning of the vehicle, ie when the engine was mounted in the vehicle.

Des Weiteren dient die Berechnungseinheit dazu, für einen gegebenen Betriebszustand und im normalen Betrieb das Drehmoment Mmotor mit der Gleichung Mmotor = A × MP + Versatz zu berechnen, wobei A und der Versatz dem Speicher entnommen werden und MP in Echtzeit gemessen wird.Furthermore, for a given operating condition and during normal operation, the calculation unit serves to calculate the torque M motor with the equation M motor = A × MP + offset, where A and the offset are taken from the memory and MP is measured in real time.

Die zur Messung von MP verwendete Messeinheit misst Signale, die das vom Antriebsstrang ausgeübte Drehmoment repräsentieren.The The measuring unit used to measure MP measures signals that cause the represent torque exerted by the powertrain.

Es können mehrere unterschiedliche Messtechniken angewendet werden.It Several different measuring techniques can be used become.

4 ist eine schematische Darstellung einer Messeinheit, die bei einer Ausführungsform der Erfindung verwendet wird. Die Messeinheit besitzt einen ersten Sensor und einen zweiten Sensor, die dazu dienen, den jeweiligen auf das Drehmoment bezogenen Winkel in zwei unterschiedlichen Messpositionen für den Antriebsstrang des Fahrzeugs zu messen, und die Messeinheit bestimmt einen Messwert MV auf der Basis der Differenz zwischen den Winkeln und liefert davon abhängig ein Messsignal. Gemäß dieser Ausführungsform wird folglich eine Winkelmessung am jeweiligen Endabschnitt der Achse durchgeführt, die vereinfacht in einer Messung mit einem Gradmesser besteht, und Änderungen der Winkeldifferenz im Laufe der Zeit liefern ein Maß für die Veränderung des Drehmoments. Diese Messung erfolgt vorzugsweise optisch. In der Abbildung liefern die Messungen vom jeweiligen Endabschnitt aus ein Ausgangssignal in Form eines Winkelwertes θ1 bzw. θ2. Die Differenz zwischen diesen Werten ist der Messwert MV. 4 Fig. 10 is a schematic representation of a measuring unit used in an embodiment of the invention. The measuring unit has a first sensor and a second sensor, which serve to measure the respective torque-related angle in two different measuring positions for the drive train of the vehicle, and the measuring unit determines a measured value MV on the basis of the difference between the angles supplies a measurement signal dependent on this. Thus, according to this embodiment, an angle measurement is performed on the respective end portion of the axis, which is simplified in a gauge measurement, and changes in the angular difference with time provide a measure of the change in the torque. This measurement is preferably carried out optically. In the figure, the measurements from the respective end portion provide an output signal in the form of an angle value θ 1 and θ 2, respectively. The difference between these values is the measured value MV.

5 ist eine schematische Darstellung einer Messeinheit, die bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung verwendet wird. Gemäß dieser Ausführungsform wird ein Drahtdehnungsgeber, in der Abbildung als „Sensor” bezeichnet, im Antriebsstrang des Fahrzeugs, beispielsweise an der Welle, angeordnet, der unterschiedliche Ausgangssignale liefert, je nachdem, in welchem Maße die Welle sich dreht, so dass man ein Maß für das Drehmoment erhält, das durch den Messwert MV ausgedrückt wird. 5 Fig. 12 is a schematic representation of a measuring unit used in another embodiment of the invention. According to this embodiment, a wire strain sensor, referred to in the figure as a "sensor", is arranged in the drive train of the vehicle, for example on the shaft, which provides different output signals, depending on the extent to which the shaft rotates, so that a measure of receives the torque expressed by the measured value MV.

6 ist eine schematische Darstellung einer Messeinheit, die bei einer weiteren anderen Ausführungsform der Erfindung verwendet wird. Die Messeinheit besitzt einen ersten Sensor und einen zweiten Sensor, die dazu dienen, einen auf das Drehmoment bezogenen Magnetisierungsgrad für zwei verschiedene Messpositionen im Antriebsstrang des Fahrzeugs zu messen. Die Messeinheit dient dabei dazu, einen Messwert auf der Basis der Differenz zwischen den Magnetisierungsgraden zu bestimmen und ein Messsignal mit dem Messwert MV in Abhängigkeit von der Veränderung der Magnetisierungen zu liefern. Ein Beispiel einer Vorrichtung, die das Drehmoment mithilfe eines Magnetfeldes misst, ist in US 4,697,459 gezeigt. Diese Vorrichtung ist ein Beispiel für eine Messeinheit, die zur Realisierung der vorliegenden Erfindung verwendet werden kann. 6 Fig. 12 is a schematic diagram of a measuring unit used in another embodiment of the invention. The measuring unit has a first sensor and a second sensor, which serve to measure a degree of magnetization related to the torque for two different measuring positions in the drive train of the vehicle. The measuring unit serves to determine a measured value on the basis of the difference between the magnetization degrees and to deliver a measuring signal with the measured value MV as a function of the change in the magnetizations. An example of a device that measures torque using a magnetic field is in FIG US 4,697,459 shown. This device is an example of a measurement unit that can be used to implement the present invention.

Gemäß einer Ausführungsform wird das berechnete Drehmoment Mmotor der Steuereinheit zugeleitet, die dieses Drehmoment bei der Steuerung des Motors des Fahrzeugs und anderer Fahrzeugsysteme verwendet. Zu diesen anderen Fahrzeugsystemen gehören das Kraftstoffsystem des Fahrzeugs, verschiedene Servosysteme, das Elektrosystem sowie weitere Systeme, die in 2 als „diverse Systeme” bezeichnet sind.According to one embodiment, the calculated torque M motor is supplied to the control unit, which uses this torque in the control of the engine of the vehicle and other vehicle systems. These other vehicle systems include the vehicle's fuel system, various servo systems, the electrical system, and other systems used in the automotive industry 2 are referred to as "diverse systems".

Das berechnete Drehmoment Mmotor kann beispielsweise benutzt werden, um Steuerparameter für das Fahrzeug zu verändern, so dass man unabhängig von Veränderungen im Antriebsstrang des Fahrzeugs im Laufe der Zeit, beispielsweise aufgrund von Verschleiß, das gewünschte Drehmoment erhält. Dies kann automatisch und kontinuierlich oder in bestimmten Intervallen geschehen.The calculated torque M motor can be used, for example, to change control parameters for the vehicle, so that regardless of changes in the drive train of the vehicle over time, for example due to wear, the desired torque receives. This can be done automatically and continuously or at certain intervals.

Außerdem wird das berechnete Drehmoment Mmotor vorzugsweise im Speicher der Berechnungseinheit gespeichert, um beispielsweise bei Werkstattbesuchen verwendet werden zu können, wobei Vergleiche mit früheren Drehmomentwerten angestellt werden können. Informationen bezüglich der Drehmomentwerte können verwendet werden, um die Steuerung des Motors zu verbessern und zu verändern und eine korrekte Diagnose stellen zu können.In addition, the calculated torque M motor is preferably stored in the memory of the calculation unit, for example, to be used at garage visits, with comparisons can be made with previous torque values. Information regarding the torque values can be used to improve and change the control of the engine and to make a correct diagnosis.

Damit die Ein- und Ausgabe von Daten in die/aus der Berechnungseinheit möglichst reibungslos erfolgt, ist das Fahrzeug mit einer zweiten Ein-/Ausgabeeinheit ausgestattet, die mit der Berechnungseinheit verbunden ist und zur Eingabe von Steuerbefehlen und zur Ausgabe von gespeicherten Drehmomentwerten und anderen dazugehörigen Werten dient. Diese Ein- und Ausgabeeinheit kann aus einem Display mit Sensortasten oder mit einem einfachen Bedienfeld bestehen oder eine Möglichkeit sein, eine externe Einheit, beispielsweise einen Computer, über einen geeigneten Anschluss, beispielsweise einen USB-Anschluss, direkt an die Berechnungseinheit anzuschließen. Auch eine drahtlose Übermittlung über eine eingerichtete Schnittstelle, beispielsweise Bluetooth, ist eine mögliche Lösung.In order to the input and output of data to / from the calculation unit as smoothly as possible, the vehicle is with a second input / output unit equipped with the calculation unit is connected and for entering control commands and for output stored torque values and other related values serves. This input and output unit can from a display with Sensor keys or with a simple control panel or one Be possible to have an external unit, for example a computer, through a suitable port, for example a USB port to connect directly to the calculator. Also a wireless transmission via an established Interface, such as Bluetooth, is a possible Solution.

In 2 ist auch eine erste Ein- und Ausgabeeinheit gezeigt, die an die Steuereinheit des Fahrzeugs angeschlossen ist. Über diese Einheit übermittelt der Fahrer Steueranweisungen für den Betrieb des Fahrzeugs, d. h. alle Informationen, die für das Fahren des Fahrzeugs erforderlich sind, wie beispielsweise Gaseinsatz, Lenkradeinschlag, Bremsenbetätigung usw. Die Einheit gibt den Status der Fahrzeugsysteme aus und zeigt diesen an, beispielsweise Drehzahl, Geschwindigkeit, Kraftstoffverbrauch und das aktuelle Drehmoment usw.In 2 Also shown is a first input and output unit connected to the control unit of the drive is connected. Through this unit, the driver transmits control instructions for the operation of the vehicle, ie all information required for driving the vehicle, such as gas input, steering wheel angle, brake application, etc. The unit outputs and displays the status of the vehicle systems, such as engine speed , Speed, fuel consumption and current torque, etc.

Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen begrenzt. Es können verschiedene Lösungen, Änderungen und Äquivalente verwendet werden. Die obigen Ausführungsformen sollen deshalb nicht als Begrenzungen des Schutzumfangs der Erfindung erachtet werden, der von den beigefügten Patentansprüchen definiert wird.The The present invention is not limited to those described above Limited embodiments. It can be different Solutions, changes and equivalents be used. The above embodiments are therefore intended not considered limitations on the scope of the invention be that of the appended claims is defined.

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Claims (14)

Verfahren zur Bestimmung des Drehmoments für den Antriebsstrang eines Fahrzeugs, umfassend die folgenden Schritte: A) Bestimmung des Istdrehmomentwertes Mmotor0 in gegebenen Betriebssituationen durch Messung bei der erstmaligen Kalibrierung des Motors bei der Produktion; B) Bestimmung von Messsignalwerten (MV) für einen Messparameter (MP) bezüglich des Betriebs des Motors in den gleichen Betriebssituationen, in denen auch die in Schritt A bestimmten Istdrehmomente gewonnen wurden; C) Bestimmung eines Zusammenhangs zwischen den in den Schritten A und B bestimmten Werten mit der Gleichung Mmotor0 = A × MP + Versatz, wobei A eine Verstärkung ist und Versatz ein Versatzwert ist; D) Bestimmung von A und Versatz und Speicherung dieser Werte in einem Speicher; E) Berechnung des Drehmoments Mmotor für einen gegebenen Betriebszustand und für den normalen Betrieb mit der Gleichung Mmotor = A × MP + Versatz, wobei A und der Versatz gemäß Schritt D bestimmt wurden und der Messparameter MP bei der vorliegenden Messung gemäß Schritt E gemessen wird.A method of determining the torque for the powertrain of a vehicle, comprising the steps of: A) determining the actual torque value M motor0 in given operational situations by measuring the initial calibration of the engine during production; B) determining measurement signal values (MV) for a measurement parameter (MP) with respect to the operation of the engine in the same operating situations in which the actual torques determined in step A were also obtained; C) determining a relationship between the values determined in steps A and B with the equation M motor0 = A × MP + offset, where A is a gain and offset is an offset value; D) determining A and offset and storing these values in a memory; E) calculation of the torque M motor for a given operating condition and for normal operation with the equation M motor = A × MP + offset, where A and the offset were determined according to step D and the measurement parameter MP measured in the present measurement according to step E. becomes. Verfahren nach Anspruch 1, wobei in Schritt D die bestimmten Istdrehmomentwerte und die dazugehörigen Messsignalwerte in einem Graph aufgetragen werden und die Gleichung Mmotor0 = A × MP + Versatz für die Gerade bestimmt wird, die sich am besten an die aufgetragenen Werte annähert.The method of claim 1, wherein in step D the determined actual torque values and the associated measurement signal values are plotted in a graph and the equation M motor0 = A × MP + offset is determined for the straight line that best approximates the plotted values. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei in Schritt D der Wert A und der Versatz in der Gleichung Mmotor0 = A × MP + Versatz mithilfe eines rekursiven Algorithmus bestimmt werden.The method of claim 1 or 2, wherein in step D, the value A and the offset in the equation M motor0 = A × MP + offset are determined using a recursive algorithm. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das in Schritt E berechnete Motordrehmoment Mmotor einer Steuereinheit zugeführt wird, die diesen Wert bei der Steuerung des Fahrzeugmotors und anderer Fahrzeugsysteme verwendet.Method according to one of claims 1 to 3, wherein the engine torque calculated in step E M motor is supplied to a control unit, which uses this value in controlling the vehicle engine and other vehicle systems. Verfahren nach einem der vorangehenden Anprüche, wobei das in Schritt E berechnete Motordrehmoment Mmotor in einem Speicher in einer Berechnungseinheit gespeichert wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the motor torque M motor calculated in step E is stored in a memory in a calculation unit. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das berechnete Drehmoment Mmotor verwendet wird, um einen oder mehrere Steuerparameter für das Fahrzeug zu verändern, so dass man unabhängig von Veränderungen des Antriebsstrangs des Fahrzeugs das gewünschte Drehmoment erhält.Method according to one of the preceding claims, wherein the calculated torque M motor is used to change one or more control parameters for the vehicle, so as to obtain the desired torque regardless of changes in the powertrain of the vehicle. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–6, wobei das Verfahren in Anlagen anwendbar ist, in denen Motoren als Antriebsquelle verwendet werden.Method according to one of claims 1-6, the method is applicable in plants where engines as Drive source can be used. Kraftfahrzeug mit einem Motor, einer Steuereinheit und einer Messeinheit zur Bestimmung eines Messparameters (MP) bezüglich des Motorbetriebs und zur Abgabe eines Messsignals (MS) mit davon abhängigen Messsignalwerten (MV), dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug außerdem eine Berechnungseinheit mit einem Speicher zur Berechnung des Drehmoments des Antriebsstrangs des Fahrzeugs besitzt, wobei die Berechnungseinheit dazu dient, Istdrehmomentwerte Mmotor0 für den Motor in gegebenen Betriebssituationen zu speichern, die bei der erstmaligen Kalibrierung des Motors bei der Produktion gemessen wurden, und Messsignale von der Messeinheit zu empfangen und Messsignalwerte (MV) für die oben genannten Messparameter (MP) zu bestimmen, die in den Betriebssituationen gewonnen wurden, in denen die Istdrehmomentwerte bestimmt wurden, und einen Zusammenhang zwischen den Werten mit der Gleichung Mmotor0 = A × MP + Versatz zu bestimmen, wobei A eine Verstärkung ist und Versatz ein Versatzwert ist, und A und den Versatz zu bestimmen und diese Werte im Speicher abzulegen, wobei die Berechnungseinheit verwendet werden kann, um für einen gegebenen Betriebszustand und im normalen Betrieb das Drehmoment Mmotor mit der Gleichung Mmotor = A × MP + Versatz zu berechnen, wobei A und der Versatz dem Speicher entnommen werden und MP in Echtzeit gemessen wird.Motor vehicle with a motor, a control unit and a measuring unit for determining a measurement parameter (MP) with respect to engine operation and for outputting a measurement signal (MS) with measurement signal values (MV) dependent thereon, characterized in that the motor vehicle also has a calculation unit with a memory for calculation of the powertrain torque of the vehicle, the calculation unit serving to store actual torque values M motor0 for the engine in given operating conditions measured during initial calibration of the engine during production, and receiving measurement signals from the measurement unit and measuring signal values (MV ) for the above measurement parameters (MP) obtained in the operating situations in which the actual torque values were determined, and to determine a relationship between the values with the equation M motor0 = A × MP + offset, where A is a gain is and offset is an offset value, and determine A and the offset and store these values in memory, which calculation unit can be used to calculate the torque M motor for a given operating condition and in normal operation with the equation M motor = A x MP + offset where A and the offset are taken from the memory and MP is measured in real time. Kraftfahrzeug nach Anspruch 8, wobei die Messeinheit einen ersten Sensor und einen zweiten Sensor besitzt, die dazu dienen, den jeweiligen Winkel bezüglich des Drehmoments in zwei verschiedenen Messpositionen für den Antriebsstrang des Fahrzeugs zu messen, und die Messeinheit dazu dient, einen Messwert auf der Basis der Differenz zwischen den Winkeln zu bestimmen und davon abhängig ein Messsignal abzugeben.Motor vehicle according to claim 8, wherein the measuring unit has a first sensor and a second sensor which serve the respective angle with respect to the torque in two different measuring positions for the driveline of the Vehicle to measure, and the measuring unit serves to provide a reading to determine on the basis of the difference between the angles and dependent on a measurement signal to deliver. Kraftfahrzeug nach Anspruch 8, wobei die Messeinheit einen ersten Sensor und einen zweiten Sensor besitzt, die dazu dienen, einen Magnetisierungsgrad bezüglich des Drehmoments für zwei verschiedene Messpositionen für den Antriebsstrang des Fahrzeugs zu messen, wobei die Messeinheit dazu dient, einen Messwert auf der Basis des Unterschiedes zwischen den Magnetisierungsgraden zu bestimmen und davon abhängig ein Messsignal abzugeben.Motor vehicle according to claim 8, wherein the measuring unit has a first sensor and a second sensor which serve a degree of magnetization with respect to the torque for two different measuring positions for the drive train of the Vehicle, the measuring unit is used to a reading based on the difference between the degrees of magnetization to determine and depending on a measuring signal. Kraftfahrzeug nach Anspruch 8, wobei die Messeinheit einen Drahtdehnungsgeber besitzt, der im Antriebsstrang des Fahrzeugs angeordnet ist und dazu dient, einen Messwert bezüglich des Drehmoments zu bestimmen und davon abhängig ein Messsignal abzugeben.Motor vehicle according to claim 8, wherein the measuring unit has a wire strain gauge, which in the drive train of the vehicle is arranged and serves a reading relative to to determine the torque and depending on a measurement signal leave. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 8–11, wobei das berechnete Drehmoment Mmotor der Steuereinheit zugeleitet wird, die es bei der Steuerung des Motors und anderer Systeme des Fahrzeugs verwendet.Motor vehicle according to one of claims 8-11, wherein the calculated torque M motor of Control unit is used, which it uses in the control of the engine and other systems of the vehicle. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 8–12, wobei das berechnete Drehmoment Mmotor im Speicher der Berechnungseinheit gespeichert wird.Motor vehicle according to one of claims 8-12, wherein the calculated torque M motor is stored in the memory of the calculation unit. Kraftfahrzeug nach einem der Ansprüche 8–13, wobei das Fahrzeug eine zweite Ein-/Ausgabeeinheit besitzt, die an die Berechnungseinheit angeschlossen ist und zur Eingabe von Steueranweisungen und zur Ausgabe von gespeicherten Drehmomentwerten und anderen dazugehörigen Werten dient.Motor vehicle according to one of claims 8-13, wherein the vehicle has a second input / output unit, the is connected to the calculation unit and for entering Control statements and output of stored torque values and other related values.
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