Verfahren zur Ermittiunα ό&r Masse eines Kraftfahrzeugs

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung der Masse eines Kraftfahrzeugs, das in Verbindung mit einer Schaltung eines automatisierten Schaltgetriebes von einem Lastgang in einen Zielgang durchgeführt wird, wobei zur Bestimmung eines Massewertes Kraft- und Bewegungsgrößen teils vor oder nach der Schaltung und teils während der Schaltung ermittelt werden.

Die Kenntnis der Masse eines Kraftfahrzeugs ist von elementarer Bedeutung, um das Schaltverhalten eines automatisierten Schaltgetriebes optimal steuern zu können. So wird die Masse zur Berechnung des Fahrwiderstands benötigt dessen genaue Ermittlung für die Bestimmung der Schaltdrehzahl, bei welcher der aktuell eingelegte Lastgang durch eine Schaltung verlassen wird, und für die Bestimmung des Zielgangs, in den durch die Schaltung gewechselt wird, erforderlich ist. Beispielsweise bei Nutzfahrzeugen, deren Masse sich durch Beladungs- und Entiadungsvorgänge stark ändern kann, dient die Masse des Kraftfahrzeugs auch zur Bestimmung des Anfahrgangs.

Ein Verfahren zur Ermittlung der Masse bzw. des Gesamtgewichts eines Kraftfahrzeugs ist aus der EP 0 695 930 A1 bekannt. Dieses bekannte Verfahren bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug, dessen Antriebsstrang einen mit einer elektronischen Steuerung versehenen Verbrennungsmotor als Antriebsmotor und ein manuelles Schaltgetriebe aufweist. Zur Ermittlung des Gesamtgewichts des Kraftfahrzeugs ist vorgesehen, dass zu zwei in Beziehung zu einem Hochschaltvorgang stehenden Zeitpunkten jeweils das Drehmoment des Antriebsmotors und die Längsbeschieunigung des Kraftfahrzeugs ermittelt werden und daraus das Fahrzeuggewicht berechnet wird. Die ersten Werte werden bevorzugt unmittelbar vor dem Schließen der Motorkupplung und dem Aufbau des Motormomentes und die zweiten Werte nach dem vollständigen Schließen der Motorkupplung und dem Aufbau des Motormomentes ermittelt. Zur Verbesse-

rung der Genauigkeit des derart bestimmten Gesamtgewichtes ist eine Mittelwertbildung aus mehreren Gewichtswerten vorgesehen, die jeweils aus denselben ersten Werten und aus zu verschiedenen Zeiten ermittelten zweiten Werten berechnet werden. Da insbesondere der Zeitpunkt der Ermittlung der ersten Werte wegen der in Gang befindlichen Synchronisierung und des Einlegens des Zielgangs ungünstig gewählt ist, weist der derart ermittelte Gewichtswert jedoch eine relativ große Ungenauigkeit auf.

Ein weiteres Verfahren zur Ermittlung der Masse eines Kraftfahrzeugs ist Gegenstand der WO 00/11439. Dieses Verfahren bezieht sich auf ein Kraftfahrzeug mit einem automatisierten Schaltgetriebe, bei dem die Zugkraft während einer Gangschaltung unterbrochen ist. Das Verfahren sieht vor, dass in einem Zeitfenster unmittelbar vor oder nach der Gangschaltung mehrere Zugkraftwerte, also Kraftgrößen, und in der zugkraftfreien Phase während der Schaltung mindestens zwei Geschwindigkeitswerte, demnach Bewegungsgrößen, ermittelt werden und daraus ein Massewert berechnet wird. Da auch der mit diesem Verfahren ermittelte Massewert vergleichsweise große Ungenauigkeit aufweisen kann, ist eine Mittelwertbildung aus mehreren in einem Fahrzyklus ermittelten Massewerten vorgesehen.

Nachteilig an beiden bekannten Verfahren ist außer der Ungenauigkeit der ermittelten Gewichts- bzw. Massewerte auch der Umstand, dass pro Schaltung nur ein Massewert ermittelt werden kann, so dass für eine Mittelwertbildung relativ viele Schaltungen und ein entsprechend langer Zeitraum eines Fahrzyklus erforderlich sind.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzustellen, mit dem die Ermittlung der Masse eines Kraftfahrzeugs schneller und mit höherer Genauigkeit als bisher möglich ist.

Zur Lösung dieser Aufgabe geht die Erfindung aus von einem Verfahren zur Ermittlung der Masse eines Kraftfahrzeugs, das in Verbindung mit einer Schaltung eines automatisierten Schaltgetriebes von einem Lastgang in einen Zielgang durchgeführt wird, wobei zur Bestimmung eines Massewertes Kraft- und Bewegungsgrößen teils vor oder nach der Schaltung und teils während der Schaltung ermittelt werden.

Dieses Verfahren sieht außerdem vor, dass die auf die Antriebsräder bezogene Zugkraft des Antriebsrnotors vor und nach der Schaltung F_zug_yor bzw. F _^ zugjsach und die Längsbeschleunigung des Kraftfahrzeugs vor und nach der Schaltung a_zug__vor bzw. a _„ zug__nach sowie in der zugkraftfreien Phase (Rollphase) während der Schaltung die Beschleunigung in Rollphase ajυll ermittelt werden, und dass daraus nach der Formel m = F_zug / (a_zug - a__roil) ein erster Massewert m_yor = F_zug__vor / (a_zug_vor - a_roil) für den Beginn der Schaltung und ein zweiter Massewert m_nach = F_zug_nach / (a_zug jiach - a _„ roll) für das Ende der Schaltung berechnet wird.

Nach der allgemein bekannten Fahrwiderstandsgieichung

F__zug = F _^ steig + Fjoll + FJuft + Fj rag = FJw + Fjräg

steht die auf die Antriebsräder des Kraftfahrzeugs bezogene Zugkraft F_zug des Antriebsmotors in Beziehung zu dem Fahrwiderstand FJw, der sich aus der Summe des Steigungswiderstands F _^ steig, des Rollwiderstands Fjoll und des Luftwiderstands FJuft zusammensetzt und zu der Massenträgheitskraft Fjräg des Kraftfahrzeugs. Da sich die Massenträgheitskraft Fjräg aus dem Produkt der aktuellen Fahrzeugmasse m und der aktuellen Fahrzeugbeschleunigung a zu Fjräg = m ^* a ergibt kann der Fahrwiderstand FJw in der Form

FJw = F__zug - m ^* a

angegeben werden. Unter der Annahme, dass sich der Fahrwiderstand F_fw unmittelbar vor und während einer Schaltung bzw. während und unmittelbar nach einer Schaltung nicht wesentlich ändert, und wegen des in der zugkraft- freϊen Phase der Schaltung geöffneten Antriebsstrangs (F _„ zug _{. .} roll = ö) gilt:

F _„ fw _„ vor = F _„ zug _„ vor - m ^* a __zug_yor = F_fw__roll = - m ^* a _„ roll

und

F_JWJΌII = - rn ^* a _„ roll = FJwjiach = F _„ zugjiach - m ^* a _„ zugjiach

Daraus folgt jeweils für zwei Massewerte pro Schaltung:

m__vor = F__zug__vor / {a_zυg_vor - a_roll) und mjiach = F _„ zug _„ nach / (a _„ zug _„ nach - a _„ roll)

Somit werden durch das erfindungsgemäße Verfahren jeweils zwei Mas- sewerte pro Schaltung ermittelt, wobei der erste Massewerf m_vor zeitlich dem Beginn der Schaltung und der zweite Massewert mjiach dem Ende der Schaltung zuzuordnen ist. Die Genauigkeit der beiden Massewerte m_yor, mjiach richtet sich nach dem jeweiligen Zeitpunkt der Ermittlung der Zugkraftwerte und der Beschleunigungswerte sowie der konkreten Vorgehensweise dabei, und ist zumindest nicht schlechter als die Genauigkeit der Gewichts- oder Massewerte der bekannten Verfahren.

Hinsichtlich der Genauigkeit besonders kritisch ist die Ermittlung der Beschleunigung a_roll in der zugkraftfreien Phase der Schaltung zwischen dem öffnen und Schließen der Motorkupplung, da in dieser Phase weitgehend unbekannte und nur schwer messbare Kräfte bzw. Drehmomente auf den ab- triebsseitigen Antriebsstrang einwirken können. So ist es weitgehend unbe-

kannt, wie schnell der Antriebsmotor während einer Schaltung sein Drehmoment abbaut und wieder aufbaut, welcher Drehrnomentanteii über die Synchronisierung des Zielgangs verloren geht, und wie sich Drehschwingungen, die durch den Schaltvorgang, wie durch das öffnen und Schließen der Motorkupplung, durch das Auslegen des Lastgangs und durch das Synchronisieren und Einlegen des Zieigangs, oder durch Fahrbahnunebenheiten angeregt werden können, auf die Fahrdynamik des Kraftfahrzeugs, also auf die aktuelle Beschleunigung des Kraftfahrzeugs, auswirken.

Daher ist vorgesehen, dass die Beschleunigung aj ^* oil in der Rollphase der Schaltung bevorzugt derart ermittelt wird, dass über eine Zeitspanne δt, welche die zugkraftfreie Phase der Schaltung beinhaltet, mehrere diskrete Werte a _„ i der aktuellen Beschleunigung a des Kraftfahrzeugs erfasst werden, aus diesen Beschleunigungswerten a_i bei einer Zugschalfung das Beschleunigungsminimum a_min und bei einer Schubschaltung das Beschleunigungsmaximum ajmax bestimmt wird, und dieser Extremwert der Beschleunigung (ajniπ oder a_max) nachfolgend als Beschleunigung a _„ roll in der zugkraftfreien Rollphase verwendet wird.

Durch diese Vorgehensweise wird die Beschleunigung ajOll erfahrungsgemäß verfahrenssicher und mit hoher Genauigkeit ermittelt, so dass damit auch die daraus abgeleiteten Massewerte m_vαr bzw. m_nach relativ genau bestimmt werden.

Zur Verbesserung der Genauigkeit bei der Ermittlung der Beschleunigung a_roll in der zugkraftfreien Phase und damit der Massewerte m_vor bzw. m_nach ist zweckmäßig vorgesehen, dass die Beschleunigungswerte a_i zur Erfassung eines optimalen Extremwertes (ajnin oder a_max) jeweils in einem zeitlichen Abstand von maximal 10 ms ermittelt werden. In dieser Hinsicht ist es ebenfalls vorteilhaft, wenn die Beschleunigungswerte aj zur Eliminierung von Messfehlem und Störungen vor der Bestimmung des Extremwertes der Be-

schleunigung (a_min oder a_max) gefiltert werden, wozu allgemein bekannte numerische Verfahren zur Verfügung stehen.

Da die bei einem einzigen Schailvorgang wie zuvor beschrieben ermittelten Massewerte m _„ yor bzw. m _„ nach dennoch für Steuerungszwecke, wie der Ermittlung der jeweiligen Schaltdrehzahl und des betreffenden Zielgangs zukünftiger Schaltungen, zu ungenau sein können, werden zweckmäßig die über mehrere Schaltungen ermittelten Massewerte m_i gemittelt. Konkret ist hierzu vorgesehen, dass nach dem Start der Ermittlung von Massewerten diejenigen Massewerte mj, die vorab festgelegte Mindestbedingungen erfüllen, für die Bildung eines für Steuerungszwecke vorgesehenen ersten Massemittelwertes m__m1 aufsummiert werden, bis eine vorab festgelegte Mindestanzahl n von Massewerten mj erreicht ist, und dass anschließend der erste Massemittelwert m__m1 durch arithmetische Mittelwertbildung mjm1 = 1 /n ^* ∑m_j, (i = 1 , n) berechnet wird und dieser Massemittelwert m_m1 zunächst für Steuerungszwecke verwendet wird.

Eine Mindestbedingung kann darin bestehen, dass die Beschleunigungsdifferenz a_ _. zug - a_roll größer als ein vorab festgelegter unterer Grenzwert der Beschleunigungsdifferenz δajnin ist (a_zug - a _^ roll > δa _„ min), Eine weitere Mindestbedingung kann darin bestehen, dass die Zugkraft F_zug bei einer Zugschaltung größer als ein vorab festgelegter unterer Grenzwert F_Zmin der Zugkraft (F__zug > F_Zmin) und bei einer Schubschaltung kleiner als ein vorab festgelegter oberer Grenzwert F_Smax der Schubkraft (F_zug < F__Smax) sein soll.

Als Mindestanzahl n der Massewerte m_i zur Bestimmung eines hinreichend genauen Massemitteiwertes m_m1 hat sich in praktischen Versuchen eine Größenordnung von 10 bis 20 Werten als ausreichend erwiesen.

Auf diese Art und Weise wird also in relativ kurzer Zeit, also unter günstigen Bedingungen schon nach 5 Schaltungen, ein relativ genauer erster Massemittelwert m_m1 ermittelt, der nachfolgend für Steuerungszwecke verwendet werden kann.

Bis dieser erste Massemittelwert mjm1 zur Verfügung steht, ist zweckmäßig vorgesehen, dass ein Defaultwert der Masse rn Def, bei dem es sich z.B. um einen Mittelwert zwischen der Leermasse und der maximal zulässigen Gesamtmasse handeln kann, oder ein Schätzwert der Masse rn Sch, bei dem es sich z.B. um den im letzten Fahrzyklus zuletzt ermittelten Massemittelwert handeln kann, für Steuerungszwecke verwendet wird.

Zur Ermittlung eines genaueren Massemittelwertes ist vorteilhaft vorgesehen, dass nach dem Erreichen der Mindestanzahl n von Massewerten m_i und dem Berechnen des ersten Massem itteiwertes m_mi zusätzliche Massewerte mj ermittelt werden, die vorab festgelegte Bedingungen für gute Massewerte m g utj erfüllen, und dass der erste Massemittelwert m__m1 mittels der zusätzlichen guten Massewerte m__gutj korrigiert wird.

Diese Korrektur könnte durch den sukzessiven Austausch άer in die Summe des ersten Masse mitte I wertes m_m1 eingegangenen schlechten Massewerte m_schlechtj durch die zusätzlich ermittelten guten Massewerte m_gut_i erfolgen. Dies wäre allerdings nachteilig mit einer aufwändigen Indi- zierung der schlechten Massewerte m_schlechtj und mit einem insgesamt hohen Rechenaufwand verbunden.

Daher wird vorliegend eine Vorgehensweise zur Korrektur des ersten Massemittelwertes m_m1 favorisiert, bei der schon während des Aufsummie- rens άer Massewerte mj zur Bildung des ersten Massemittelwertes mjm1 diejenigen Massewerte m J, welche die Bedingungen für gute Massewerte nicht erfüllen, zu einer Schlechtsumme ∑ rn _^ schlechtj, (i = 1 , n _^ schlecht) aufsum-

miert werden, die zusätzlichen guten Massewerte m_gut_i solange ermittelt und zu einer Gutsumme ∑ m__gutj, (i = 1 , n gut) aufsummiert werden, bis deren Anzah! n_guf gteich der Anzah! n_sch!echt der zuvor aufsummierten schlechten Massewerte m schlecht J ist, und dass nachfolgend durch den Ersatz der Schlechtsumme ∑ m__schlechtj durch die Gutsumme ∑ m_gutj in der Gesamtsumme ∑ mj der Massewerte mj ein exakterer zweiter Massemittelwert m_m2 berechnet wird, der nachfolgend für Steuerungszwecke verwendet wird.

Bei den Bedingungen für gute Massewerte m__gut__i handelt es sich um gegenüber den Mindestbedingungen verschärfte Anforderungen, durch die der Einfluss von Messfehlern und Störgrößen auf die Ermittlung der Massewerte vermieden oder zumindest deutlich reduziert wird und somit relativ genaue Massewerte m__gut__i erzielt werden.

Gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist vorgesehen, dass eine Bedingung für gute Massewerte zu Beginn der Schaltung m_vor_gut darin besteht, dass die Steigungsdifferenz der Fahrbahn zwischen der Auslösung der Schaltung α_vor und der Rollphase α__roli kleiner als ein vorab festgelegter Grenzwert δαjnaxi sein soll (| α__vor~ α_roll | < δαjmaxi ).

Eine andere Bedingung für gute Massewerte zu Beginn der Schaltung m_vor_gut kann auch darin besteht, dass die Zugkraft vor der Schaltung F zug _„ vor bei einer Zugschaitung größer als ein vorab festgelegter Grenzwert F__zug__Zmin1 (F__zug__vor > F zug _„ Zmin1 ) und bei einer Schubschaltung kleiner als ein vorab festgelegter Grenzwert F zug_Smax1 (F zug_vor < F_zug_Smax1 ) sein soll.

Des Weiteren kann vorgesehen sein, dass eine Bedingung für gute Massewerte zum Ende der Schaltung m _„ nach_gut darin besteht, dass die Steigungsdifferenz zwischen der Auslösung der Schaltung α__vor und der Berechnung des zweiten Massewertes α nach kleiner als ein vorab festgelegter Grenzwert δ_max2 sein soll {| α_yor - α nach | < δα__max2).

Eine weitere Bedingung für gute Massewerte zum Ende der Schaltung m_nach gut besteht darin, dass die Zugkraft zum Zeitpunkt der Berechnung des zweiten Massewertes m_nach bei einer Zugschaltung größer als ein vorab festgelegter Grenzwert F_zug_Zmin2 (F_zug_nach > F_zug_Zmin2) und bei einer Schubschaltung kleiner als ein vorab festgelegter Grenzwert F zug_Smax2 (F__zυg_yσr < F_zug_Smax2) sein soll.

Zudem ist eine Bedingung für gute Massewerte zum Ende der Schaltung m__nach_gut, dass die Drehmomentdifferenz des Anfriebsmotors vor und nach der Schaltung M_zug _„ vor bzw, M _„ zug_nach kleiner als ein vorab festgelegter Grenzwert δM_max sein soll {| M_zug_vor - M_zug_nach | < δM__max).

Eine andere Bedingung für gute Massewerte m_vor_gut bzw, m _„ nach_jgut besteht darin, dass die Betriebstemperatur des Antriebsmotors t_M größer als ein vorab festgelegter Grenzwert t_M_min sein soll (t_M > t_M_min).

Außerdem sieht die Erfindung vor, dass eine Bedingung für gute Massewerte m_yorjgut bzw, m nach gut darin besteht, dass die vor der Schaltung eingelegte Gangstufe (Lastgang GJ_) größer ist als ein kleinster Gang G_min und kleiner als ein größter Gang G_max sein soll (G_L > G_min, G_L < G_max},

Da sich insbesondere bei einem Nutzfahrzeug die Gesamtmasse eines Kraftfahrzeugs auch während der Fahrt durch Beladungs- und Entladungsvorgänge ändern und somit von dem zuvor ermittelten Massemittelwert (m_m1 oder m m2) abweichen kann, ist zweckmäßig vorgesehen, dass eine änderung der Fahrzeugmasse m gegenüber dem aktuellen Massemittelwert (mjm1 oder rruτι2) ermittelt wird, und dass bei überschreitung eines vorab festgelegten änderungsgrenzwertes δm max die Ermittlung eines neuen Massern iftel wertes (rnjnf , rn_m2) gestartet wird.

Hierzu wird bevorzugt permanent, also parallel und unabhängig zu der Ermittlung der Massemittelwerte mjn1 , m _m m2, ein gleitender Mittelwert m mgl aus Massewerten mj berechnet, welche die Bedingungen für gute Massewerte m__vor_gut bzw. m__nach_gut erfüllen, und die Ermittlung neuer Massemittelwerte m_m1 bzw. rn_m2 gestartet, wenn die Differenz zwischen dem gleitenden Mittelwert mjngl und dem zuletzt ermittelten Massemittelwert (m_m1 oder m_jn2) einen vorab festgelegten Grenzwert δnrwn _m max überschreitet (I m jngl - mjn1 | > δmjnjriax beziehungsweise | m_mgl - m m2 | > δm__m__max).

Zur Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung beigefügt. In dieser zeigt:

Fig. 1 ein Ablaufschema des erfindungsgemäßen Verfahrens,

Fig. 2 einen gemessenen Zeitveriauf der Fahrzeugbeschleunigung a über mehrere Zugschaltungen und

Fig. 3 die vereinfachten Zeitverläufe der Zugkraft F_zug und der Beschleunigung a bei einer einzigen Zug-Hochschaltung.

In dem Abiaufschema von Fig. 1 ist in vereinfachter Form der zeitliche Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens veranschaulicht. Mit der Inbetriebnahme des Kraftfahrzeugs wird das Verfahren zur Ermittlung der Masse des Kraftfahrzeugs gestartet, und nach der Initialisierung in Schritt S1 wird in Schritt S2 während des Anfahrens ein erster, relativ ungenauer Massewert ermittelt. Im nachfolgenden Schritt S3 erfolgt jeweils die Ermittlung von zwei Massewerten über eine Schaltung. In Schritt S4 geschieht die Aufsummierung zu gegebenenfalls schon vorhandenen Massewerten und die Berechnung eines ersten Massemittelwertes m_m1 daraus. Im nachfolgenden Schritt S5 werden diejenigen Massewerte mj, welche die Bedingungen für gute Massewerte nicht erfüllen und damit als schlecht klassifiziert werden, zu einer Schlechtsumme ∑ m schlechtj aufsummiert.

Anschließend wird in Schritt Sδ geprüft, ob die erforderliche Mindestanzahl n von Massewerten m_i für die Bildung des ersten Massemittelwertes mjm1 schon erreicht ist. Falls nicht, werden die Schritte S3 bis Sδ wiederholt solange durchlaufen, bis die Mindestanzahl n von Massewerten mj erreicht ist.

Danach wird der erste Massemittelwert m__m1 in Schritt S7 als Initialisierungswert für zukünftige Fahrzyklen abgespeichert. Im nachfolgenden Schritt S8 werden zusätzlich ermittelte und als gut klassifizierte Massewerte m_gut_i aufsummiert.

Anschließend wird in Schritt S9 geprüft, ob die Anzahl n gut der als gut klassifizierten zusätzlichen Massewerte m_gut_i die Anzahl n_schleeht der als schlecht klassifizierten ersten Massewerte m_schlecht_i erreicht hat Falls nicht, werden die Schritte S8 und S9 wiederholt solange durchlaufen, bis die Anzahl n_gut der guten Massewerte mjgutj die Anzahl n _^ schlecht der schlechten Massewerte m schlecht i erreicht hat.

Danach erfolgt in Schritt S1ö die Korrektur des ersten Massemittelwertes m__m1 durch den Austausch der darin enthaltenen Summe der schlechten Massewerte ∑ m_schlechtj durch die soeben ermittelte Summe der guten Massewerte ∑ m gutj, wodurch der wesentlich genauere zweite Massemittelwert mjn2 gebildet wird.

Anhand hier nicht ausführlich genannter Kriterien, wie z.B. der Abweichung eines gleitenden Durchschnittswertes mjmgl der weiterhin laufend ermittelten Massewerte m__gut_i von dem zuletzt ermittelten Massemittelwert m_m2, wird danach in Schritt S1 1 geprüft, ob die Ermittlung der Masse m durch die Berechnung der Massemittelwerte m_m1 , mjn2 neu gestartet werden muss. In diesem Fall wird vor den Schritt S3 zurück verzweigt.

Falls nicht, wird in dem nachfolgenden Schritt S12 geprüft, ob das Fahrzeug hinreichend lange steht oder der Antriebsmotor abgestellt wurde, was durch einen Rücksprung vor den Schritt S1 zu einem kompletten Neustart des Verfahrens führt. Im negativen Fall wird dagegen vor den Schritt S11 zurück verzweigt, so dass dann die Schritte S11 und S12 kontinuierlich solange durchlaufen werden, bis eine der beiden Bedingungen erfüllt ist und dann entsprechend rückverzweigt wird.

Da die Ermittlung besonders der guten Massewerte m_gut_i auf der exakten Erfassung der Beschleunigung a_/oil des Kraftfahrzeugs in der zugkraftfreien Phase der Schaltung beruht, ist die Ermittlung dieses Beschleunigungswertes a__roll beispielhaft in dem Diagramm von Fig. 2 veranschaulicht. Darin ist der Zeitverlauf der Beschleunigung a eines Kraftfahrzeugs über mehrere mit einer Unterbrechung der Zugkraft verbundene Schaltungen dargestellt. Dabei gibt die durchgezogene Linie die gefilterten Werte a_fzg_fiit kontinuierlich, also in einem festgelegten Zeitinterval! von etwa 1 ö - 2ö ms, ermittelter Beschleunigungswerte aj wieder. Bei den Schalfungen handelt es sich jeweils um eine Zugschaltung, Demzufolge führt jede der Schaltungen zu einem Einbruch der

Beschleunigung a, die während ά&~ Schaltungen jeweils negative Werte annimmt. Das Kraftfahrzeug wird also jeweils während der Schaltung durch den wirksamen Fahrwiderstand FJw abgebremst, da der Triebstrang zeitweise geöffnet ist und dann kein Antriebsmoment in Form einer Zugkraft auf die An- triebsräder übertragen wird (F _„ zug = 0).

Zur Ermittlung der Beschleunigung a in der zugkraftfreien Phase der Schaltung wird nun bei jeder der Schaltungen jeweils in einer Zeitspanne δt, welche die zugkraftfreie Phase beinhaltet, ein Extremwert der in diesem Zeitraum erfassten Beschleunigungswerte aj ermittelt. Da es sich vorliegend um Zugschalfungen handelt, wird jeweils das Beschleunigungsminimum ajniπ bestimmt. Der Verlauf dieses Extremwertes ajOiLpeak ist in Fig. 2 jeweils durch die unterbrochene Linie dargestelit.

Hierdurch wird deutlich, dass durch das Verfahren trotz starker Störungen zu Beginn und zum Ende der jeweiligen Schaltung das jeweilige Beschleunigungsminimum ajnin sicher ermittelt wird. Diesem Beschleunigungsminimum a_min ist jeweils der momentane Fahrwiderstand F_fw eindeutig zuzuordnen, so dass hiermit eine relativ genaue Berechnung der beiden Massewerte m _„ vor bzw. m _„ nach über die jeweilige Schaltung möglich ist.

Zur weiteren Veranschauiichung des Verfahrens ist in Fig.3 eine Zug- Hochschaitung mit vereinfachten Zeitverläufen der Beschleunigung a und der auf die Antriebsräder bezogenen Zugkraft F zug des Antriebsmotors mit größerer zeitlicher Auflösung dargestellt. Die Schaltung beginnt zum Zeitpunkt t1 und endet zum Zeitpunkt t4. Zwischen dem Zeitpunkt t1 und t2 wird die Motorkupplung geöffnet und das Drehmoment des Antriebsmotors abgebaut gegebenenfalls auch schon der eingelegte Lastgang ausgelegt.

Unmittelbar vor dem Zeitpunkt t3 wird der einzulegende Zielgang synchronisiert und nachfolgend eingelegt. Das Schließen der Motorkupplung und der Aufbau des Drehmomentes des Antriebsmotors erfolgt zwischen dem Zeitpunkt t3 und dem Zeitpunkt t4.

Die zugkraftfreie Phase der Schaltung erstreckt sich somit in etwa zwischen dem Zeitpunkt t2 und dem Zeitpunkt t3, wobei aber zu Beginn und zum Ende dieses Zeitraums bekanntlich noch starke Störungseinflüsse wirksam sein können. In der Mitte der zugkraftfreien Phase ist die Beschleunigung a jedoch weitgehend störungsfrei und entspricht dem gesuchten Minimalwert a_min bzw, ajOll.

Zur Ermittlung des ersten Massewertes m_yor = F_zug _„ vor/ (a_zug_vor - a_roll) werden die Zugkraft F_zug_vor und die Beschleunigung a_zug_vor unmittelbar vor Beginn der Schaltung, also vor dem Zeitpunkt t1 ermittelt. Ebenso werden zur Ermittlung des zweiten Massewertes m__nach = F_zυg_nach/(a__zug_πach - ajroll) die Zugkraft F_zug__nach und die Beschleunigung a_zug_nach unmittelbar nach dem Ende der Schaltung, also nach dem Zeitpunkt t4 bestimmt. Die Ermittlung der Beschleunigung a__roll ist dagegen für beide Massewerte rnj/or bzw. m__nach identisch und erfolgt wie zuvor beschrieben durch die Bestimmung des Beschleunigungsminimums a_min in der zugkraftfreien Phase der Schaltung.

Zur sicheren Ermittlung dieses Beschleunigungsminimums a _„ min wird die Zeitspanne δt, in der aus den aktuellen Beschleunigungswerten a__i bzw. a_fzg_fiit das Beschleunigungsminimum a__min bestimmt wird, so gewählt, dass die zugkraftfreie Phase sicher enthalten ist. Die Zeitspanne δt kann sich beispielsweise, wie in dem oberen Teil von Fig. 3 eingezeichnet, von dem Zeitpunkt t1 bis zum Zeitpunkt t4 oder, wie in dem unteren Teil von Fig. 3 eingezeichnet, von dem Zeitpunkt t2 bis zum Zeitpunkt ϊ3 erstrecken.

Bezuαszeicheπ

a Beschleunigung, Längsbeschleunigung ajzgjilt gefilterter Beschleunigungswert

<U diskreter Beschleunigungswert a_max Maximalwert von a J, Beschleunigungsmaximum ajnin Minimalwert von a_j, Beschleunigungsminimurn a__roil Beschleunigung in Rollphase ajOlLpeak Extremwert der Beschleunigung a _„ zugjiach Beschleunigung nach Schaltung a_zug_vor Beschleunigung vor Schaltung

FJw Fahrwiderstand

F__ϊuft Luftwiderstand

F_roil Rollwiderstand

F_steig Steigungswiderstand

FJräg Massenträgheitskraft

F_zug Zugkraft

F__zug__vor Zugkraft vor Schaltung

F__zugjiach Zugkraft nach Schaltung

F_zug_Zmin1 Grenzwert der Zugkraft vor einer Zugschaltung

F_zug_Zmin2 Grenzwert der Zugkraft bei einer Zugschaltung

G_L Gangstufe Lastgang

G _„ min kleinster Gang

G__max größter Gang m Masse, Gesamtmasse m_gut_i als gut klassifizierter Massewert m_ϊ Massewert m__m1 erster Massern ittelwert

ITMΌ2 zweiter Massemittelwert m _„ mgi gleitender Durchschnitt von Massewerten

m_nach zweiter Massewert m__Def Defaultwert der Masse mJSch Schätzwert der Masse m schiecht J als schiecht kiassifizierter Massewert m _„ vor erster Massewert m_gut__vor guter Massewert zu Beginn der Schaltung m__gut__nach guter Massewert zum Ende der Schaltung

δm_m_max Grenzwert des Massemittelwertes

M_zug__vor Drehmoment des Antriebsmotors vor Schaitung

M _„ zug_nach Drehmoment des Antriebsmotors nach Schaitung

δMjnax Grenzwert der Drehmomentdifferenz n Mindestaπzahi der Massewerte n_gut Anzahl der als gut klassifizierten Massewerte n_sch!echt Anzah! der als schlecht klassifizierten Massewerte

S1 - S12 Verfahrensschritte t Zeit t1 Zeitpunkt t2 Zeitpunkt t3 Zeitpunkt

{4 Zeitpunkt

δt Zeitspanne t_M Betriebstemperatur des Antriebsmotors t_M_min Grenzwert der Betriebstemperatur Antriebsmotor α_vor Steigung der Fahrbahn vor der Schaltung αjτ>l! Steigung der Fahrbahn während der Rollphase α_nach Steigung der Fahrbahn nach der Schaltung

δα_max1 Grenzwert der Steigungsdifferenz

δα max2 Grenzwert der Steigungsdifferenz