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DE102010030800A1 - Berechnung eines zeitlichen Verlaufs einer Soll-Drehzahl bei Änderung einer Soll-Drehzahl-Vorgabe - Google Patents

Berechnung eines zeitlichen Verlaufs einer Soll-Drehzahl bei Änderung einer Soll-Drehzahl-Vorgabe Download PDF

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DE102010030800A1
DE102010030800A1 DE201010030800 DE102010030800A DE102010030800A1 DE 102010030800 A1 DE102010030800 A1 DE 102010030800A1 DE 201010030800 DE201010030800 DE 201010030800 DE 102010030800 A DE102010030800 A DE 102010030800A DE 102010030800 A1 DE102010030800 A1 DE 102010030800A1
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torque
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DE201010030800
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Inventor
Felix Lins
Holger HUMMEL
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Bayerische Motoren Werke AG
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke AG
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Publication date
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Abstract

Ein Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Berechnung eines ersten zeitlichen Verlaufs einer für die Soll-Drehzahl charakteristischen Größe bei Drehzahländerung in einem Kraftfahrzeug. Bei dem Verfahren wird auch ein zu dem ersten Verlauf zugehöriger zweiter Verlauf einer für ein Soll-Drehmoment charakteristischen Größe berechnet. Die Verläufe werden basierend auf einer Soll-Drehzahl-Vorgabe oder dessen Änderung berechnet. Der erste Verlauf der für die Soll-Drehzahl charakteristischen Größe und der zweite Verlauf der für ein Soll-Drehmoment charakteristischen Größe können dann beide in einen Regelkreis zur Regelung der Drehzahl eingespeist werden. Der Regler nimmt dann den ersten Verlauf der für die Soll-Drehzahl charakteristischen Größe als Führungsgröße entgegen und gibt ein Drehmomentsignal als Regler-Ausgabe aus. Dieses Drehmomentsignal des Reglers wird mit dem zweiten Verlauf der für das Soll-Drehmoment charakteristischen Größe überlagert.

Description

  • Die Erfindung betrifft die Berechnung zeitlicher Verläufe von für eine Soll-Drehzahl und/oder ein Soll-Drehmoment charakteristischen Signalen bei Änderung einer Soll-Drehzahl-Vorgabe.
  • Ein Antriebsmotor eines Kraftfahrzeugs kann über ein Soll-Drehmoment gesteuert werden. Dieser momentengesteuerte Betriebsfall liegt beispielsweise im Fahrbetrieb vor; hier wird das Soll-Drehmoment aus der Fahrpedalstellung abgeleitet. Alternativ kann auch ein drehzahlgeregelter Betrieb unter Verwendung eines Regelkreises vorliegen, wobei eine Ist-Drehzahl mit einer Soll-Drehzahl verglichen wird und ein Regler in Abhängigkeit der Regelabweichung ein entsprechendes Stellsignal (beispielsweise ein Soll-Drehmoment) erzeugt. Ein drehzahlgeregelter Betrieb liegt beispielsweise im Leerlauf vor, wenn der Motor auf eine Leerlaufdrehzahl geregelt wird; daher wird der Regler häufig auch als Leerlauf-Regler bezeichnet. Für einen Verbrennungsmotor ist diese Leerlaufzahl größer oder gleich einer Mindestdrehzahl, die zum Betrieb des Verbrennungsmotors notwendig ist. In einem konventionellen Fahrzeug mit Verbrennungsmotor kann das Stellsignal des Regelkreises zur Ansteuerung eines Verbrennungsmotors verwendet werden. In einem Hybridfahrzeug (oder in einem Elektrofahrzeug mit einem Range-Extender in Form eines Verbrennungsmotors) kann das Stellsignal zur Ansteuerung einer elektrischen Maschine verwendet werden, die wiederum mit einem Verbrennungsmotor mechanisch gekoppelt ist.
  • Es wird darauf hingewiesen, dass auch eine Kombination von drehzahlgeregeltem Betrieb und momentengesteuertem Betrieb vorliegen kann; dies wird im Sinne der Anmeldung auch als drehzahlgeregelter Betrieb verstanden.
  • Die Drehzahl kann jedoch Änderungen unterworfen sein. Dies ist beispielsweise der Fall bei Start eines Verbrennungsmotors (von 0 Umdrehungen pro Minute auf beispielsweise 600 Umdrehungen pro Minute) oder bei Ablegen (d. h. bei automatischen Stopp) des Verbrennungsmotors bei einer Motor-Start-Stopp-Automatik (beispielsweise von 600 Umdrehungen pro Minute auf 0 Umdrehungen pro Minute). Drehzahländerungen werden auch bei Schaltvorgängen im Fall einer Automatikschaltung eingeleitet. Außerdem können Drehzahländerungen bei sich ändernden Systemgrenzen erforderlich sein (maximale Momente-Stellglieder), beispielsweise bei Betrieb der Batterie am Limit oder bei zu großer Belastung des Bordnetzes (Erhöhung der Drehzahl). Außerdem kann bei einem Hybridfahrzeug die Drehzahl zur aktiven Schwingungsdämpfung geändert werden.
  • Wenn ein Verbrennungsmotor oder eine elektrische Maschine drehzahlgeregelt wird und die Drehzahl von einer Ausgangsdrehzahl (z. B. 0 Umdrehungen pro Minute) auf eine Enddrehzahl (z. B. 600 Umdrehungen pro Minute) geändert werden soll, ist es vorteilhaft, Soll-Drehzahlprofile (d. h. zeitliche Verläufe der Soll-Drehzahl von der Ausgangsdrehzahl zu der Enddrehzahl) zur Ansteuerung des Regelkreises zu verwenden, anstatt den Regelkreis direkt mit einem Sprung in der Soll-Drehzahl anzusteuern. Ein Sprung in der Führungsgröße des Regelkreises wirkt sich nämlich typischerweise nachteilig auf die Regelung des Systems auf. Beispielsweise bei Verwendung eines PI-Reglers kann sich oft der I-Anteil unnötig aufziehen; dieser muss bei Erreichung der Zieldrehzahl erst wieder abgebaut werden; Über- oder Unterschwinger sind oftmals die Folge. Dieser Umstand kann entscheidend verbessert werden, wenn Sprünge in der Soll-Drehzahl als Führungsgröße des Regelkreises vermieden werden und stattdessen stetige Überführungsprofile ausgehend von der Ausgangsdrehzahl hin zu der Enddrehzahl verwendet werden. Diese zeitlichen Verläufe können über applizierbare Kennlinien, Filter oder Rampen aus dem Drehzahlsprungsignal gebildet werden und dann in den Regelkreis als Führungsgröße eingeprägt werden. Das Einstellen der Filter, Rampen oder Kennlinien, die die Übergänge von Drehzahlsprüngen definieren, erfordern einen hohen Aufwand. Das Einstellen kann nur in sehr geringem Maße mit Hilfe eines rechnergestützten Entwurfswerkzeugs (z. B. MatLab) durchgeführt werden und erfolgt zumeist direkt am Fahrzeug. Zudem muss dieser Einstellprozess bei sich verändernden Randbedingungen neu durchgeführt werden.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, ein alternatives Verfahren zur Berechnung eines zeitlichen Verlaufs einer Soll-Drehzahl anzugeben.
  • Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft ein Verfahren zur Berechnung eines ersten zeitlichen Verlaufs einer für die Soll-Drehzahl charakteristischen Größe (also beispielsweise der Soll-Drehzahl oder einer Soll-Winkelgeschwindigkeit) bei Drehzahländerung in einem Kraftfahrzeug. Bei dem Verfahren wird aber auch ein zu dem ersten Verlauf zugehöriger zweiter Verlauf einer für ein Soll-Drehmoment charakteristischen Größe berechnet. Die Verläufe werden basierend auf einer Soll-Drehzahl-Vorgabe oder dessen Änderung berechnet. Beispielsweise werden also aus dem Sprungsignal der Soll-Drehzahl-Vorgabe ein Drehzahlverlauf und ein zugehöriger Verlauf des Soll-Drehmoments berechnet. Hierbei gilt vorzugsweise, dass der Verlauf der für das Soll-Drehmoment charakteristischen Größe proportional zu der zeitlichen Ableitung des ersten Verlaufs der für die Soll-Drehzahl charakteristischen Größe ist.
  • Der erste Verlauf der für eine Soll-Drehzahl charakteristischen Größe und der zweite Verlauf der für ein Soll-Drehmoment charakteristischen Größe können dann beide in einen Regelkreis zur Regelung der Drehzahl eingeprägt werden. Der Regler nimmt dann den ersten Verlauf der für die Soll-Drehzahl charakteristischen Größe als Führungsgröße entgegen und gibt ein Drehmomentsignal als Regler-Ausgabe aus. Dieses Drehmomentsignal des Reglers wird mit dem zweiten Verlauf der für das Soll-Drehmoment charakteristischen Größe überlagert. Da der zu dem Drehzahlverlauf zugehöriger zweite Verlauf der für das Soll-Drehmoment charakteristischen Größe in den Regelkreis eingeprägt wird, wird der Regelkreis quasi vorgesteuert und der Regler muss nicht die gesamte Regelabweichung ausregeln. Durch eine derartige Vorsteuerung können viele Anwendungsfälle für die Drehzahlsteuerung fast ohne Regeleingriffe abgedeckt werden. Der Regler dient dann vorzugsweise hauptsächlich nur noch dazu, das System robust gegenüber Störeinflüssen zu machen und kann dementsprechend langsamer ausgelegt werden.
  • Vorzugsweise wird das Verfahren in einem Elektrofahrzeug mit Range-Extender oder in einem Hybridfahrzeug verwendet; hierbei dient der Regler zur Ansteuerung einer elektrischen Maschine, die mit einem Verbrennungsmotor mechanisch gekoppelt ist.
  • Der Verlauf der für die Soll-Drehzahl charakteristischen Größe kann mathematisch beschrieben werden, beispielsweise über Polynome oder Differentialgleichungen. Die Anforderungen an den Drehzahlverlauf können dann über Randbedingungen der entsprechenden Funktionen festgelegt werden. Dies erlaubt mehr Flexibilität, d. h eine schnelle Reaktion auf Systemänderungen ist möglich. Außerdem ergibt sich weniger Aufwand bei der Applikation, d. h. der Großteil der Applikation kann am Entwurfsrechner durchgeführt werden und die für die Entwicklung benötigte Zeit im Fahrzeug wird deutlich reduziert, was zu einer Kostenreduktion führt.
  • Vorzugsweise werden zur Berechnung des ersten und/oder des zweiten Verlaufs Parameter mindestens einer mathematischen Funktion bestimmt; die mathematische Funktion kann einen oder mehrere Parameter aufweisen, die bestimmt werden. Bei der Funktion handelt es sich vorzugsweise um ein Polynom, insbesondere um ein Polynom mit einer Ordnung größer gleich 2. Aus den Parametern der mathematischen Funktion ergeben sich dann die Signalverläufe. Beispielsweise kann die mathematische Funktion einer Winkelgeschwindigkeit oder einer Drehzahl entsprechen und ein Polynom dritter Ordnung (d. h. dritten Grades) darstellen, dessen Parameter von dem Verfahren bestimmt werden. Bei Kenntnis der Funktionsparameter können dann die Verläufe berechnet werden.
  • Die Funktionsparameter können in Abhängigkeit von Randbedingungen der mindestens einen mathematischen Funktion bestimmt werden. Die Anforderungen an die Verläufe werden also vorzugsweise über die Randbedingungen der einen oder mehreren mathematischen Funktionen festgelegt. Die Randbedingungen können beispielsweise eine Drehwinkel-Vorgabe, eine Winkelgeschwindigkeits-Vorgabe (oder eine dazu proportionale Drehzahl-Vorgabe), eine Winkelbeschleunigungs-Vorgabe (oder eine dazu proportionale Drehmoment-Vorgabe), eine Zeitdauer-Vorgabe und/oder eine Vorgabe des maximale Gradienten der Drehzahl oder der Winkelgeschwindigkeit umfassen.
  • Bei einem Anwendungsfall der Erfindung wird die Zielposition als Randbedingung vorgegeben, beispielsweise für den Fall, dass der Verbrennungsmotor gestoppt werden soll und dabei eine bestimmte Zielposition erreichen soll. Das Erreichen einer bestimmten Zielposition ist insbesondere bei Verwendung einer Motor-Start-Stopp-Automatik besonders vorteilhaft.
  • Bei einem anderen Anwendungsfall wird die Zeitdauer oder der Endzeitpunkt vorgegeben, beispielsweise beim Start des Verbrennungsmotors oder bei einem Getriebeschaltprozess.
  • Bei einem anderen Anwendungsfall wird ein maximaler Drehzahl-Gradient vorgegeben, beispielsweise für den Fall einer Drehzahl-Anhebung oder einer Drehzahl-Absenkung.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.
  • Ein zweiter Aspekt der Erfindung betrifft ein Steuergerät für ein Kraftfahrzeug, insbesondere ein Motorsteuergerät. Das Steuergerät umfasst ein Berechnungsmittel zur Berechnung eines ersten zeitlichen Verlaufs einer für die Soll-Drehzahl charakteristischen Größe und eines zweiten zeitlichen Verlaufs einer für das Soll-Drehmoment charakteristischen Größe bei Drehzahländerung. Das Berechnungsmittel ist eingerichtet, basierend auf einer Soll-Drehzahl-Vorgabe oder dessen Änderung den ersten Verlauf der für die Soll-Drehzahl charakteristischen Größe und den zu dem ersten Verlauf zugehörigen zweiten Verlauf der für das Soll-Drehmoment charakteristischen Größe zu berechnen. Vorzugsweise umfasst das Motorsteuergerät ferner einen Regelkreis zur Regelung der Drehzahl. Der Regelkreis beinhaltet einen Regler, der den ersten Verlauf der für die Soll-Drehzahl charakteristischen Größe entgegennimmt, und ein Drehmomentsignal als Regler-Ausgabe ausgibt. Der zweite Verlauf der für das Soll-Drehmoment charakteristischen Größe und das Drehmomentsignal des Reglers werden dann kombiniert.
  • Die vorstehenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren und zu dessen vorteilhaften Ausführungsformen nach dem ersten Aspekt der Erfindung gelten in entsprechender Weise auch für das erfindungsgemäße Steuergerät nach dem zweiten Aspekt der Erfindung.
  • Ein dritter Aspekt der Erfindung ist auf Verfahren zur Berechnung eines ersten zeitlichen Verlaufs einer für die Soll-Drehzahl charakteristischen Größe und/oder eines zweiten zeitlichen Verlaufs einer für das Soll-Drehmoment charakteristischen Größe bei Änderung einer Soll-Drehzahl-Vorgabe in einem Kraftfahrzeug gerichtet. Hierbei wird basierend auf der Soll-Drehzahl-Vorgabe oder dessen Änderung der erste Verlauf der für die Soll-Drehzahl charakteristischen Größe und/oder der zweite Verlauf der für das Soll-Drehmoment charakteristischen Größe berechnet, wobei zur Berechnung des ersten und/oder des zweiten Verlaufs die Parameter mindestens einer mathematischen Funktion bestimmt werden.
  • Die Verwendung einer mathematischen Beschreibung und die Bestimmung der Parameter der der mathematischen Beschreibung zugrunde liegenden Funktion oder Funktionen erlaubt mehr Flexibilität (d. h. es ist eine schnellere Reaktion auf Systemänderungen möglich). Außerdem führt dies zu weniger Aufwand bei der Applikation, d. h. der Parametrierung oder Feineinstellung der Parameter im Fahrzeug. Der Großteil der Applikation kann mit Hilfe eines Rechners (z. B. mit Matlab) durchgeführt. Die während des Entwurfs im Fahrzeug verbrachte Zeit wird deutlich reduziert, was zu einer Kostenreduktion führt. Ein Großteil der Parameter kann so offline am Rechner ausgelegt werden. Man kann im Fahrzeug mit einer guten Ausgangsbedatung beginnen und spart dadurch Zeit.
  • Die vorstehenden Ausführungen zum erfindungsgemäßen Verfahren nach dem Aspekt der Erfindung und zu dessen vorteilhaften Ausführungsformen gelten in entsprechender Weise auch für das erfindungsgemäße Verfahren nach dem dritten Aspekt der Erfindung unter der Maßgabe, dass hierbei nicht zwingend vorausgesetzt wird, dass sowohl der erste als auch zweite Verlauf berechnet werden. Gemäß dem dritten Aspekt der Erfindung ist es nämlich bereits ausreichend, wenn nur der erste Verlauf oder nur der zweite Verlauf berechnet wird.
  • Die Erfindung wird nachfolgend unter Zuhilfenahme der beigefügten Zeichnungen anhand mehrerer Ausführungsbeispiele beschrieben. In diesen zeigen:
  • 1 ein Ausführungsbeispiel eines beispielhaften Regelkreises zur Drehzahlregelung als Teil eines Motorsteuergeräts;
  • 2 im oberen Diagramm eine Skizze eines beispielhaften Verlaufs für die Winkelgeschwindigkeit ω(t) oder für die dazu proportionale Soll-Drehzahl n_soll und im unteren Diagramm eine Skizze des zugehörigen Verlaufs für die Winkelbeschleunigung α(t) oder für das Soll-Drehmoment Md1_soll;
  • 3 ein erstes Ausführungsbeispiel für den Block 1 zur Berechnung des zeitlichen Verlaufs der Soll-Drehzahl n_soll und des zugehörigen zeitlichen Verlaufs des Soll-Drehmoments M1d_soll;
  • 4 ein zweites Ausführungsbeispiel für den Block 1 zur Berechnung des zeitlichen Verlaufs der Soll-Drehzahl n_soll und des zugehörigen zeitlichen Verlaufs des Soll-Drehmoments M1d_soll; und
  • 5 im oberen Diagramm einen simulierten Verlauf für die Soll-Drehzahl n_soll und im unteren Diagramm den zugehörigen Verlauf für das Soll-Drehmoment Md1_soll.
  • 1 zeigt einen beispielhaften Regelkreis zur Drehzahlregelung als Teil eines Motorsteuergeräts. Zur Vorsteuerung des Regelkreises ist ein erfindungsgemäßer Block 1 zur Berechnung des zeitlichen Verlaufs der Soll-Drehzahl n_soll und des zugehörigen zeitlichen Verlaufs des Soll-Drehmoments Md1_soll in Abhängigkeit einer Soll-Drehzahl-Vorgabe n'_soll vorgesehen. Die Soll-Drehzahl-Vorgabe n'_soll ist typischerweise ein unstetiges Signal und springt bei Änderung der Drehzahl auf einen bestimmten Wert. Der Block 1 bestimmt hieraus den stetigen (und differenzierbaren) zeitlichen Verlauf der Soll-Drehzahl n_soll; diese stetige (und differenzierbare) Größe wird als Führungsgröße des Regelkreises verwendet. Die Soll-Drehzahl n_soll wird mit einer gemessenen, tatsächlich vorliegenden Drehzahl n_ist verglichen, wobei die Differenz der beiden Größen in einem Drehzahlregler 2 (insbesondere einem Leerlaufregler) ausgewertet wird. Der Regler 2 erzeugt hieraus ein Drehmomentsignal Md2_soll als Regler-Ausgabe. Das Drehmomentsignal Md2_soll, welches ein Grundmoment angibt, und das Drehmomentsignal Md1_soll werden mittels eines Addierers 3 kombiniert. Bei Drehzahlregelung, d. h. wenn der Schalter 4 in der in 1 dargestellten Stellung ist, wird das aus der Kombination resultierende Signal Md_soll zur Momentensteuerung eines Verbrennungsmotors oder einer elektrischen Maschine verwendet; andernfalls erfolgt eine Momentensteuerung in Abhängigkeit eines Fahrerwunschmomentes Md_w. Im vorliegenden Beispiel eines Hybridfahrzeugs oder eines Elektrofahrzeugs mit Range-Extender wird eine elektrische Maschine 6 mit dem Signal Md_soll angesteuert, wobei die elektrische Maschine 6 mit einem Verbrennungsmotor 7 mechanisch gekoppelt ist. Vereinfachend wird angenommen, dass die Drehzahl der elektrischen Maschine 6 der Drehzahl des Verbrennungsmotors 7 entspricht, wobei beide Drehzahlen der Kurbelwellendrehzahl entsprechen; es kann jedoch ein festes Übersetzungsverhältnis zwischen beiden Drehzahlen vorliegen. Eine gemessene Drehzahl n_ist der elektrischen Maschine 6, des Verbrennungsmotors 6 oder der Kurbelwelle wird als Regelgröße im Regelkreis zurückgekoppelt und mit der Führungsgröße n_soll verglichen. Der vorstehend beschriebene Regelkreis kann auch bei einem konventionellen Nicht-Hybrid-Fahrzeug eingesetzt werden; hierbei wird auf die elektrische Maschine verzichtet und das Drehmomentsignal Md_soll steuert den Verbrennungsmotor 7 an.
  • Der in 1 dargestellte Regelkreis unterscheidet sich von einem konventionellen Regelkreis zur Drehzahlregelung mit Vorfilter dadurch, dass neben dem zeitlichen Drehzahlprofil n_soll auch ein zugehöriges zeitliches Momentenprofil Md1_soll berechnet wird, welches mit dem Ausgangssignal Md2_soll des Reglers 2 überlagert wird. Ein Sprung in der Drehzahl-Vorgabe n'_soll bewirkt so ein Drehmomentsignal Md1_soll, welches so berechnet ist, dass die gewünschte Drehzahländerung bereits zum großen Teil durch Einprägen von Md1_soll erzeugt wird, ohne dass der Regler 2 die Drehzahländerung vollständig bewirken muss. Der Verlauf des Drehmoments Md1_soll ist so berechnet, dass nach Einprägen von Md1_soll die gemessene Drehzahl n_ist bereits möglichst gut der Soll-Drehzahl n_soll entspricht. Der Regler 2 muss dann nur einen sich ergebenden kleinen Drehzahlfehler ausregeln, beispielsweise aufgrund von Reibung. Bei einem idealen System ergibt sich bereits ohne Regelung n_ist zu n_soll, da Md1_soll bereits so gewählt ist, dass sich n_ist = n_soll durch Einprägen von Md1_soll ergibt.
  • Die Berechnung des Drehzahlprofils n_soll und des Drehmomentenprofils Md1_soll beruht vorzugsweise darauf, dass die Parameter mindestens einer mathematischen Funktion bestimmt werden, die zur Angabe des Drehzahlprofils n_soll und/oder Drehmomentprofils Md1_soll dient.
  • Die Berechnung des Drehzahlprofils n_soll und des Drehmomentenprofils Md1_soll bei einer Drehzahländerung wird nachfolgend anhand eines Beispiels erläutert.
  • Für den Drehwinkel φ(t) wird der folgende zeitliche Verlauf in Form eines Polynoms vierten Grades angesetzt: φ(t) = at4 + bt3 + ct2 + dt + e
  • Für die Winkelgeschwindigkeit ω(t) = φ .(t) wird damit der folgende zeitliche Verlauf in Form eines Polynoms dritten Grades angesetzt: ω(t) = φ .(t) = 4at3 + 3bt2 + 2ct + d
  • Für die Winkelbeschleunigung α(t) = ω .(t) = φ ..(t) wird damit der folgende zeitliche Verlauf vorausgesetzt: α(t) = ω .(t) = φ ..(t) = 12at2 + 6bt + 2c
  • Zur Bestimmung von der Drehzahl n_soll und des Drehmoments Md1_soll können die Gleichung für die Winkelgeschwindigkeit ω(t) bzw. die Gleichung für die Winkelbeschleunigung α(t) entsprechend der nachfolgenden Gleichungen mit den entsprechenden Faktoren multipliziert werden:
    Figure 00110001
  • Hierbei beschreibt 0 das Trägheitsmoment.
  • Zur Berechnung der Koeffizienten a bis e der Polynome werden folgende Randbedingungen festgesetzt: t0 = 0 φ(t0) = φ0 ω(t0) = φ .(t0) = φ .0 = ω0 ω(t1) = φ .(t1) = φ .1 = ω1 α(t0) = φ ..(t0) = φ ..0 = α0 α(t1) = φ ..(t1) = φ ..1 = α1
  • Die Werte auf der rechten Seite sind dabei bekannt. Der Größe t0 beschreibt den als bekannt vorausgesetzten Startzeitpunkt t0 des Verlaufs und der Wert t1 den Endzeitpunkt des Verlaufs. Statt t0 = 0 kann auch ein anderer Wert für den Startzeitpunkt t0 festgelegt werden, wobei die nachfolgend besprochene allgemein Lösung anzupassen ist. Die fünf unteren Gleichungen entsprechen den 6 Gleichungen für φ(t), ω(t) und α(t) am Startzeitpunkt t0 und Endzeitpunkt t1.
  • Die allgemeine Lösung der vorstehenden Gleichungen ergibt sich zu:
    Figure 00120001
  • Diese allgemeine Lösung hängt noch von der Größe t1 ab. Da nicht sämtliche der 6 möglichen Gleichungen für φ(t), ω(t) und α(t) als Randbedingung angesetzt worden sind, bleibt ein Freiheitsgrad offen. Je nach Anwendungsfall können unterschiedliche Randbedingungen festgesetzt werden und nicht alle Randbedingungen werden für die Gleichungen benötigt, diese stellen dann die Applikationsfreiheitgrade dar.
  • Um diesen Freiheitsgrad einzuschränken, bitten sich drei verschiedene Möglichkeit durch Festlegen einer zusätzlichen Randbedingung an:
  • Möglichkeit 1:
  • Als zusätzliche Randbedingung wird die Zielposition φ(t1) = φ1 vorgegeben, so dass die folgende Gleichung gilt: φ(t1) = at1 4 + bt1 3 + ct1 2 + dt1 + e = φ1
  • Unter Verwendung dieser zusätzlichen Randbedingung lassen sich t1 und die Parameter a–e bestimmen. In ähnlicher Weise lässt sich auch eine Winkeländerung Δφ = φ(t1) – φ(t0) vorgeben oder eine bestimmte Anzahl n von Drehungen mit Δφ = φ(t1) – φ(t0) = n·2π als zusätzliche Randbedingung vorgeben. Eine Drehzahl-Änderung mit Vorgabe der Zielposition, Winkeländerung oder Anzahl von Drehungen kann beispielsweise beim Stoppen des Verbrennungsmotors, insbesondere bei Verwendungen einer Motor-Start-Stopp-Automatik zum Einsatz kommen. Damit ist es beispielsweise möglich, den Verbrennungs-Motor so zu stoppen, dass dieser immer aus der gleichen Position starten kann. Das automatische Stoppen des Verbrennungsmotors bei Verwendung der Motor-Start-Stopp-Automatik wird auch als Ablegen des Motors bezeichnet. Wenn der Verbrennungsmotor immer in der gleichen Position abgelegt wird und damit von der gleichen Position gestartet wird, so ergibt sich auch beim Start immer der gleiche Start-Verlauf. Dabei ist es von Vorteil, die Ablege-/Start-Position so zu bestimmen, dass durch die Kompressionen in den Zylindern des Verbrennungsmotors während des Starts möglichst wenig Drehungleichförmigkeit erzeugt wird.
  • Möglichkeit 2:
  • Als zusätzliche Randbedingung kann der Zeitpunkt t1 (d. h. der Endzeitpunkt des Verlaufs) vorgegeben werden. Durch Einsetzen von t1 in die Gleichungen der allgemeinen Lösung ergeben sich dann die Parameter a–e. In ähnlicher Weise kann auch die Zeitdauer Δt = t1 – t0 als zusätzliche Randbedingung vorgegeben werden (im Fall von t0 = 0 entsprechen Endzeitpunkt und Zeitdauer einander). Eine Drehzahl-Änderung mit Vorgabe der Zeitdauer oder des Endzeitpunkts kann beispielsweise beim Start des Verbrennungsmotors oder bei einem Schaltvorgang zum Einsatz kommen.
  • Möglichkeit 3:
  • Alternativ kann der maximale Wert φ ..(t*) = α* des Drehzahl-Gradienten vorgegeben werden. Die Größe t* ∈ [t0; t1] beschreibt hierbei den Zeitpunkt mit dem maximalen Wert des Drehzahl-Gradienten. Als zusätzliche Randbedingung ergibt sich dann: ω ..(t*) = 24at* + 6b = 0 mit φ ..(t*) = α* gegeben. Daraus ergibt sich
    Figure 00140001
  • Damit ergibt sich für die Randbedingung der maximalen Beschleunigung folgende Gleichung:
    Figure 00140002
  • Unter Verwendung dieser zusätzlichen Gleichung und der vorstehenden allgemeinen Lösung lassen sich t1 und die Parameter a–e bestimmen.
  • Eine Drehzahl-Änderung mit Vorgabe eines maximalen Drehzahl-Gradienten kann beispielsweise bei einer Drehzahl-Anhebung oder einer Drehzahl-Absenkung zum Einsatz kommen. Beispielsweise können in einem Hybridfahrzeug Lastpunkt- und/oder Drehzahl-Anhebungen des Verbrennungsmotors gefahren werden, um die Batterie in ungünstigen Betriebspunkten zu laden. Damit die Steigerung beispielsweise akustisch nicht auffällt, kann es von Vorteil sein, den Gradienten, mit dem die Lastpunktanhebung eingestellt wird, festzusetzen, wie dies vorstehend beschrieben worden ist.
  • 2 zeigt im oberen Diagramm eine Skizze eines beispielhaften Verlauf für die Winkelgeschwindigkeit ω(t) oder für die dazu proportionale Soll-Drehzahl n_soll, welcher nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren berechnet wurde. Der Verlauf startet zum Zeitpunkt t0 mit einer Winkelgeschwindigkeit ω = ω0 bzw. einer Soll-Drehzahl n_soll = n0 und endet zum Zeitpunkt t1 mit einer Winkelgeschwindigkeit ω = ω1 bzw. einer Soll-Drehzahl n_soll = n1. Hierbei wird die Steigung zum Zeitpunkt t0 auf den aktuellen Gradienten α0 gesetzt, d. h. α(t0) = α0. Für den Zeitpunkt t1 gilt: α(t1) = α1 = 0. Hierdurch wird gewährleistet, dass es zu keinem Momenten-Sprung zum Zeitpunkt t0 bzw. t1 kommt und der Momentenverlauf stetig ist (s. den Verlauf im unteren Diagramm von 2). Der Verlauf zwischen t0 und t1 entspricht einem Polynom dritten Grades.
  • 2 zeigt im unteren Diagramm den zu dem Verlauf für ω(t) oder n_soll zugehörigen Verlauf für die Winkelbeschleunigung α(t) oder für das zu der Winkelbeschleunigung proportionale Soll-Drehmoment Md1_soll. Hierbei ist der unten dargestellte Verlauf proportional zu der Ableitung des oberen Verlaufs. Der Verlauf startet zum Zeitpunkt t0 mit einer Winkelbeschleunigung α(t) = α0 = 0 bzw. einem Soll-Drehmoment Md1_soll = M0 = 0 und endet zum Zeitpunkt t1 mit einer Winkelbeschleunigung α(t) = α1 = 0 bzw. einem Soll-Drehmoment Md1_soll = M1 = 0. Der Verlauf zwischen t0 und t1 entspricht einem Polynom zweiten Grades. Das Moment Md1_soll dient vorzugsweise nicht zum Ausgleich von Reibungsverlusten; diese werden durch das Ausgangssignal Md2_soll des Reglers 2 aufgefangen oder können durch Addition eines zusätzlichen Moments (drehzahlabhängig) kompensiert werden.
  • 3 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel für den Block 1 zur Berechnung des zeitlichen Verlaufs der Soll-Drehzahl n_soll (in 3 als N_em_soll_start bezeichnet) und des zugehörigen zeitlichen Verlaufs des Soll-Drehmoments Md1_soll (in 3 als Md_em_soll_start bezeichnet) in Abhängigkeit einer Soll-Drehzahl-Vorgabe n'_soll (in 3 als N_em_soll bezeichnet). Block 1 dient beispielsweise der Berechnung von zeitlichen Verläufen für Soll-Drehmoment und Soll-Drehzahl für den Anwendungsfall eines Motorstarts oder eines Schaltvorgangs. Bei dem in 3 dargestellten ersten Ausführungsbeispiel wird zur Bestimmung der Koeffizienten a–e als zusätzliche Randbedingung die Zeitdauer (entspricht dem Endzeitpunkt t1) vorgegeben; diese wird jedoch zunächst in einem Subblock 1.1 bestimmt.
  • Block 1 gliedert sich grob in drei Subblöcke 1.1, 1.2 und 1.3: Subblock 1.1 dient der Bestimmung der Randbedingungen, Subblock 1.2 dient der Bestimmung der Koeffizienten a–e in Abhängigkeit der Randbedingungen und Subblock 1.3 dient der Bestimmung der zueinander gehörenden Verläufe für Soll-Drehzahl (s. n_soll = N_em_soll_start) und Soll-Drehmoment (s. Md1_soll = Md_em_soll_start) in Abhängigkeit der Koeffizienten.
  • In Block 1.1 werden die Randbedingungen ω0, α0, φ0 und ω1 bestimmt. Außerdem wird in Block 1.1 als zusätzliche Randbedingung die Zeitdauer oder der Endzeitpunkt t1 des Profils bestimmt. Zur Bestimmung der Randbedingungen nimmt Block 1.1 die Soll-Drehzahl-Vorgabe n'_soll = N_em_soll, die Ist-Drehzahl n_ist = N_em_ist und die Ist-Position Kw_pos_ist der Kurbelwelle entgegen. Ferner nimmt Block 1.1 das optionale Signal St_start_soll entgegen, welches als Startsignal dient.
  • Aus der Ist-Drehzahl n_ist = N_em_ist kann der Wert für ω0 bestimmt werden. In diesem Zusammenhang wird angemerkt, dass bei dem Ausführungsbeispiel in 3 vorzugsweise einige Randbedingungen, nämlich die Werte für ω0, α0, φ0 und damit auch die Koeffizienten a–e während der Änderung der Drehzahl laufend aktualisiert werden; d. h. während sich die Drehzahl n_ist = N_em_ist ändert, werden laufend aktualisierte Randbedingungen und Koeffizienten a–e berechnet, dabei wird die die Größe t1 und die Zeitdauer des Verlaufs immer kleiner und es gilt: t1(n + 1) = t1(n) – trechenraster
  • Dabei beschreibt die Größe t1(n + 1) die Zeit (oder Zeitdauer) t1 für den (n + 1)-ten Rechenschritt, die Größe t1(n) die Zeit (oder Zeitdauer) t1 für den n-ten Rechenschritt und die Größe trechenraster das zeitliche Rechenraster.
  • Alternativ wäre es natürlich auch möglich, die Randbedingungen und die Koeffizienten pro Verlauf nur einmal zu berechnen und dann für den jeweiligen Verlauf konstant zu halten (d. h. während sich die Ist-Drehzahl ändert). Die Aktualisierung hat den Vorteil, dass die Trägheit des Regelkreises, dass n_ist nicht n_soll sofort folgen kann, aufgrund der Aktualisierung der Koeffizienten und damit des Drehmomentensignals Md1_soll zumindest teilweise ausgeglichen wird (wenn n_ist zu gering ist, wird beispielsweise Md1_soll bei der Aktualisierung erhöht, wodurch n_ist steigt).
  • Durch Ableitung der Ist-Drehzahl n_ist = N_em_ist kann der Wert für α0 bestimmt werden. Beispielsweise kann mit α0 = 0 gestartet werden, mit weiterer Aktualisierung ergeben sich dann andere Werte für α0. Alternativ kann natürlich auch mit einem Wert α0 ≠ 0 gestartet werden. Aus dem Ist-Kurbelwellensignal Kw_pos_ist lässt sich die Randbedingung φ0 bestimmen; auch diese Randbedingung wird vorzugsweise laufend aktualisiert. Der Zielwert ω1 ergibt sich aus dem Sprung der Drehzahl-Vorgabe n'_soll. Der Wert α1 wird bei dem Ausführungsbeispiel zu Null angenommen und muss daher im Block 1.1 nicht bestimmt werden. Bei dem in 3 dargestellten Ausführungsbeispiel wird als zusätzliche Randbedingung die Zeitdauer (entspricht dem Endzeitpunkt t1) vorgegeben; diese wird in Block 1.1 bestimmt und wird im Laufe der Aktualisierung immer kleiner. Der Endzeitpunkt t1 wird in Abhängigkeit der Ziel-Drehzahl bzw. der Drehzahl-Änderung (also des Soll-Drehzahl-Sprungs) bestimmt.
  • Aus den Werten für ω0, α0, φ0 und t1 (diese Werte werden vorzugsweise laufend aktualisiert) sowie ω1 (dieser Wert bleibt für die Dauer der Drehzahl-Änderung konstant) lassen sich die Koeffizienten a–e gemäß der vorstehend beschriebenen allgemeinen Lösung bestimmen. Die Berechnung der Koeffizienten a–e erfolgt in Block 1.2. Die Koeffizienten a–e werden entsprechend der Änderung der Werte für ω0, α0, φ0 und t1 während der Drehzahl-Änderung laufend aktualisiert. Die Bestimmung des Koeffizienten e ist optional, da dieser nicht zur Angabe von Winkelgeschwindigkeit/Winkelbeschleunigung gebraucht wird und lediglich zur Bestimmung eines optionalen Kurbelwellen-Sollpositionsignals Kw_pos_soll_start dient.
  • Bei Kenntnis der Koeffizienten a–d können in Block 1.3 die Funktionswerte der Soll-Drehzahl n_soll = N_em_soll_start und des Soll-Drehmoments Md1_soll = Md_em_soll_start bestimmt werden. Die Größe t_sample gibt den jeweiligen Zeitpunkt an, für den die Funktionswerte für N_em_soll_start und Md_em_soll_start bestimmt werden. Neben den Signalen N_em_soll_start und Md_em_soll_start berechnet Subblock 1.3 auch das Kurbelwellen-Sollsignal Kw_pos_soll_start, welches die Sollposition der Kurbelwelle angibt (vorzugsweise wird aber diese Größe nicht geregelt, es handelt sich also vorzugsweise nur um eine Informationsgröße.
  • 4 zeigt ein zweites Ausführungsbeispiel für den Block 1 zur Berechnung des zeitlichen Verlaufs der Soll-Drehzahl n_soll (in 4 als N_em_soll_ablegen bezeichnet) und des zugehörigen zeitlichen Verlaufs des Soll-Drehmoments M1d_soll (in 3 als Md_em_soll_ablegen bezeichnet) in Abhängigkeit einer Soll-Drehzahl-Vorgabe n'_soll (in 3 als N_em_soll bezeichnet). Block 1 dient der Berechnung von zeitlichen Verläufen für Soll-Drehmoment und Soll-Drehzahl beispielsweise für den Anwendungsfall eines Motorstopps bei einer Motor-Start-Stopp-Automatik; dies wird auch als Ablegen des Motors bezeichnet. Bei dem in 4 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel wird zur Bestimmung der Koeffizienten a–e als zusätzliche Randbedingung die Zielposition φ(t1) = φ1 vorgegeben; diese wird stromaufwärts von Block 1.2 bestimmt.
  • Block 1 gliedert sich grob in drei Subblöcke 1.1, 1.2, 1.3 und 1.4: Subblock 1.4 dient der Bestimmung einer Zielposition KW_pos_ziel der Kurbelwelle; Subblock 1.1 dient der Bestimmung der Randbedingungen, Subblock 1.2 dient der Bestimmung der Koeffizienten a–e und der Zeitdauer t1 in Abhängigkeit der Randbedingungen und Subblock 1.3 dient der Bestimmung der zueinander gehörenden Verläufe für Soll-Drehzahl (s. n_soll = N_em_soll_ablegen) und Soll-Drehmoment (s. Md1_soll = Md_em_soll_ablegen) in Abhängigkeit der Koeffizienten.
  • In Block 1.4 wird die Zielposition Kw_pos_ziel der Kurbelwelle bestimmt. Die Zielposition Kw_pos_ziel der Kurbelwelle wird anhand der aktuellen Kurbelwellen-Position Kw_pos_ist, der aktuellen Drehzahl n_ist und der gewünschten Kurbelwellen-Position beim Start bestimmt (die Kurbelwellen-Position beim Start ist eine Größe, die aus der Kurve 10 ermittelt wird). Das optionale Signal St_stopp_soll dient als Initialisierungssignal. In Block 1.1 werden die Randbedingungen ω0, α0, φ0 und φ1 bestimmt (für ω1 gilt: ω1 = 0, da es sich um einen Stopp des Motors handelt). Zur Bestimmung der Randbedingungen nimmt Block 1.1 die Ist-Drehzahl n_ist = N_em_ist sowie die Ist-Position Kw_pos_ist und die Zielposition Kw_pos_ziel der Kurbelwelle entgegen.
  • Aus der Ist-Drehzahl n_ist = N_em_ist kann der Wert für ω0 bestimmt werden. Dieser Wert wird – wie vorstehend bereits erläutert – vorzugsweise laufend aktualisiert.
  • Durch Ableitung der Ist-Drehzahl n_ist = N_em_ist kann der Wert für α0 bestimmt werden; auch dieser Wert wird vorzugsweise laufend aktualisert und startet beispielsweise mit α0 = 0. Aus dem Ist-Kurbelwellensignal Kw_pos_ist lässt sich die Randbedingung φ0 bestimmen; auch diese Randbedingung wird vorzugsweise laufend aktualisiert. Der Wert α1 wird bei dem Ausführungsbeispiel zu Null angenommen und muss daher im Block 1.1 nicht bestimmt werden. Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel wird als zusätzliche Randbedingung die Zielposition φ1 vorgegeben, diese entspricht dem Signal Kw_pos_ziel.
  • Aus den Werten für ω0, α0 und φ0 (diese Werte werden vorzugsweise laufend aktualisiert) sowie φ1 (dieser Wert bleibt für die Dauer der Drehzahl-Änderung konstant) lassen sich die Koeffizienten a–e gemäß der vorstehend beschriebenen allgemeinen Lösung in Verbindung mit der zusätzlichen Gleichung unter „Möglichkeit 1” bestimmen (hierzu wird auch t1 bestimmt). Dies geschieht in Block 1.2. Die Koeffizienten a–e werden entsprechend der Änderung der Werte für ω0, α0, φ0 und t1 während der Drehzahl-Änderung laufend aktualisiert. Die Bestimmung des Koeffizienten e ist optional.
  • Bei Kenntnis der Koeffizienten a–d können in Block 1.3 die Funktionswerte des Verlauf der Soll-Drehzahl n_soll = N_em_soll_ablegen und des Soll-Drehmoments Md1_soll = Md_em_soll_ablegen bestimmt werden. Außerdem berechnet Subblock 1.3 optional das Kurbelwellen-Sollsignal Kw_pos_soll_ablegen.
  • 5 zeigt im oberen Diagramm simulierte zeitliche Verläufe für die Soll-Drehzahl n_soll (durchgezogene Linie) für eine Mehrzahl von Drehzahlsprüngen der Soll-Drehzahl-Vorgabe n'_soll (gepunktete Linie), wobei die Verläufe mit dem ersten Ausführungsbeispiel gemäß 3 als auch mit dem zweiten Ausführungsbeispiel gemäß 4 erzeugt worden sind. Im unteren Diagramm von 5 sind die zugehörigen simulierten Verläufe für das Soll-Drehmoment Md1_soll eingezeichnet. Wie aus 5 ersichtlich, ist das Soll-Drehmoment Md1_soll proportional zur Ableitung der Soll-Drehzahl n_soll. Für den Start, die Drehzahl-Reduzierung und die Drehzahl-Erhöhung wurde das Modell 3 und für das Ablegen das Modell 4 verwendet.

Claims (16)

  1. Verfahren zur Berechnung – eines ersten zeitlichen Verlaufs einer für die Soll-Drehzahl charakteristischen Größe (n_soll) und – eines zweiten zeitlichen Verlaufs eines für das Soll-Drehmoment charakteristischen Größe (Md1_soll) bei Drehzahländerung in einem Kraftfahrzeug, wobei basierend auf einer Soll-Drehzahl-Vorgabe (n'_soll) oder dessen Änderung – der erste Verlauf der für die Soll-Drehzahl charakteristischen Größe (n_soll) und – der zu dem ersten Verlauf zugehörige zweite Verlauf der für das Soll-Drehmoment charakteristischen Größe (Md1_soll) berechnet werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei – ein Regelkreis zur Regelung der Drehzahl verwendet wird, welcher einen Regler (2) umfasst, der – den erste Verlauf der für die Soll-Drehzahl charakteristischen Größe (n_soll) entgegennimmt, und – ein Drehmomentsignal (Md2_soll) als Regler-Ausgabe ausgibt, und – der zweite Verlauf der für das Soll-Drehmoment charakteristischen Größe (Md1_soll) und das Drehmomentsignal (Md2_soll) des Reglers (2) kombiniert werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Verfahren in einem Elektrofahrzeug mit Range-Extender oder einem Hybridfahrzeug verwendet wird und der Regler zur Ansteuerung einer elektrischen Maschine dient, die mit einem Verbrennungsmotor mechanisch gekoppelt ist.
  4. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei der zweite Verlauf der für das Soll-Drehmoment charakteristischen Größe proportional zu der zeitlichen Ableitung des ersten Verlaufs der für die Soll-Drehzahl charakteristischen Größe (n_soll) ist.
  5. Verfahren nach einem der vorgehenden Ansprüche, wobei zur Berechnung des ersten und/oder des zweiten Verlaufs der oder die Parameter mindestens einer mathematischen Funktion bestimmt werden.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die mindestens eine mathematische Funktion – einem Drehwinkel, – eine Winkelgeschwindigkeit oder einer Drehzahl, oder – einer Winkelbeschleunigung oder einem Drehmoment entspricht.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5–6, wobei die mindestens eine mathematische Funktion einem Polynom entspricht.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5–7, wobei die mathematische Funktion einer Winkelgeschwindigkeit oder einer Drehzahl entspricht, und die mathematische Funktion einem Polynom dritter Ordnung entspricht.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 5–8, wobei zur Berechnung des ersten und des zweiten Verlaufs Parameter von mindestens zwei mathematischen Funktionen bestimmt werden, wobei – die erste Funktion einer Winkelgeschwindigkeit oder einer Drehzahl entspricht, – die zweite Funktion einer Winkelbeschleunigung oder einem Drehmoment entspricht, und – die zweite Funktion proportional zur zeitlichen Ableitung der ersten Funktion ist.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 5–9, wobei der oder die Parameter der mindestens einen mathematischen Funktion in Abhängigkeit einer oder mehrerer Randbedingungen der mindestens einen mathematischen Funktion bestimmt werden.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5–10, wobei als zusätzliche Randbedingung zur Bestimmung des oder der Parameter der mathematischen Funktion – eine Zielposition, eine Winkeländerung oder eine Anzahl von Drehungen, – einer Zeitdauer oder ein Endzeitpunkt, oder – ein maximaler Gradient der Drehzahl oder einer für die Drehzahl charakteristischen Größe vorgegeben wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 2 und einem der Ansprüche 5–11, wobei ein, mehrere oder sämtliche Parameter der mathematischen Funktion in Abhängigkeit einer sich ändernden Ist-Drehzahl aktualisiert werden.
  13. Steuergerät für ein Kraftfahrzeug, umfassend ein Berechnungsmittel (1) zur Berechnung – eines ersten zeitlichen Verlaufs einer für die Soll-Drehzahl charakteristischen Größe (n_soll) und – eines zweiten zeitlichen Verlaufs einer für das Soll-Drehmoment charakteristischen Größe (Md1_soll) bei Drehzahländerung, wobei das Berechnungsmittel (1) eingerichtet ist, basierend auf einer Soll-Drehzahl-Vorgabe (n'_soll) oder dessen Änderung – den ersten Verlauf der für die Soll-Drehzahl charakteristischen Größe (n_soll) und – den zu dem ersten Verlauf zugehörigen zweiten Verlauf der für das Soll-Drehmoment charakteristischen Größe (Md1_soll) zu berechnen.
  14. Steuergerät nach Anspruch 13, ferner umfassend – einen Regelkreis zur Regelung der Drehzahl, welcher einen Regler (2) umfasst, der – den erste Verlauf der für die Soll-Drehzahl charakteristischen Größe (n_soll) entgegennimmt, und – ein Drehmomentsignal (Md2_soll) als Regler-Ausgabe ausgibt, wobei der zweite Verlauf der für das Soll-Drehmoment charakteristischen Größe (Md1_soll) und das Drehmomentsignal (Md2_soll) des Reglers (2) kombiniert werden.
  15. Steuergerät nach einem der Ansprüche 13–14, wobei das Berechnungsmittel (1) eingerichtet ist, zur Berechnung des ersten und/oder des zweiten Verlaufs den oder die Parameter mindestens einer mathematischen Funktion zu bestimmen und umfasst: – ein Berechnungsmittel (1.1) zum Berechnen einer oder mehrerer Randbedingungen der mindestens einen mathematischen Funktion, – ein Berechnungsmittel (1.2) zum Berechnen des bzw. der Parameter unter Verwendung der einen oder der mehreren Randbedingungen, und – ein Berechnungsmittel (1.3) zum Berechnen des ersten und/oder des zweiten Verlaufs unter Verwendung des bzw. der Parameter.
  16. Verfahren zur Berechnung – eines ersten zeitlichen Verlaufs einer für die Soll-Drehzahl charakteristischen Größe (n_soll) und/oder – eines zweiten zeitlichen Verlaufs eines für das Soll-Drehmoment charakteristischen Größe (Md1_soll) bei Änderung einer Soll-Drehzahl-Vorgabe in einem Kraftfahrzeug, wobei basierend auf der Soll-Drehzahl-Vorgabe (n'_soll) oder dessen Änderung – der erste Verlauf der für die Soll-Drehzahl charakteristischen Größe (n_soll) und/oder – der zweite Verlauf der für das Soll-Drehmoment charakteristischen Größe (Md1_soll) berechnet werden und zur Berechnung des ersten und/oder des zweiten Verlaufs der oder die Parameter mindestens einer mathematischen Funktion bestimmt werden.
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