DE10121187A1

DE10121187A1 - System und Verfahren zur Steuerung des Ausrollens eines Fahrzeugs

Info

Publication number: DE10121187A1
Application number: DE10121187A
Authority: DE
Inventors: Michael Livshiz; Scott J Chynoweth; Rodney J Rhodes
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 2000-05-08
Filing date: 2001-04-30
Publication date: 2002-03-07
Anticipated expiration: 2021-05-01
Also published as: JP3586437B2; JP2002004907A; US6405587B1; DE10121187C2; AU739638B1

Abstract

Es ist ein Verfahren zur Steuerung des Ausrollens eines Fahrzeugs vorgesehen. Es wird eine Basismotordrehzahlreferenz bestimmt. Eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs wird erfaßt, und es wird eine Zielmotordrehzahl aus der Basismotordrehzahlreferenz und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs erzeugt. Es wird eine tatsächliche Motordrehzahl erfaßt, und eine Soll-Drosselklappenstellung wird als eine Differenz zwischen der Zielmotordrehzahl und der tatsächlichen Motordrehzahl bestimmt. Eine Soll-Zündzeitpunktverstellung für den Motor wird als eine Differenz zwischen der Zielmotordrehzahl und der tatsächlichen Motordrehzahl bestimmt.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG

Diese Erfindung betrifft allgemein das Gebiet der Kraftfahrzeugtechnik und insbesondere ein System und ein Verfahren zur Steuerung des Aus rollens eines Kraftfahrzeuges.

HINTERGRUND DER ERFINDUNG

Herkömmliche Kraftfahrzeuge umfassen typischerweise eine Drehzahl steuersoftware, die die Drehzahl des Motors unter verschiedenen Fahrbe dingungen steuert. Diese Software kann aus einer Anzahl von Betriebs moden bestehen. Beispielsweise kann eine derartige Software einen "Ausroll"-Steuermodus umfassen, der die Rate der Verzögerung des Fahr zeugs steuert, was verhindert, daß der Motor bei Fahrszenarien mit nied riger Drehzahl wie beispielsweise in Parklücken, abstirbt, und das Fahr verhalten des Fahrzeugs verbessert. Typischerweise ist der Steuermodus für das Ausrollen aktiv, wenn die Drosselklappe geschlossen ist und sich das Fahrzeug bewegt. Die Drehzahlsteuersoftware kann auch einen Steu ermodus für die Leerlaufdrehzahl umfassen, die die Drehzahl des Motors unter Leerlaufbedingungen steuert. Im Betrieb wechselt die Drehzahlsteu ersoftware von dem Steuermodus für Ausrollen (wenn das Fahrzeug verzö gert) zu dem Steuermodus für Leerlaufdrehzahl (nachdem die Geschwin digkeit des Fahrzeugs unter eine vorbestimmte Fahrzeuggeschwindig keitskalibrierung abfällt).

Herkömmliche Ausroll-Steuersysteme verwenden typischerweise eine Verfahrensweise auf Grundlage einer Luftmassenströmung (MAF) für den Ausroll-Steuermodus. Die auf MAF basierende Verfahrensweise ist allge mein ein Steueralgorithmus mit geschlossenem Regelkreis basierend auf einer erwünschten Motorluftmassenströmung. Diese weist jedoch keine Geschwindigkeitsrückkopplung (MPH-Rückkopplung) auf, um die Verzö gerungsrate direkt zu steuern, und weist auch keine Motordrehzahlrück kopplung (RPM-Rückkopplung) auf, um Einbrüche oder ein Absacken der Motordrehzahl zu steuern, was zu einem Absterben des Motors führen kann.

Diese herkömmlichen Ausroll-Steuersysteme weisen viele andere Nachteile auf. Beispielsweise sind typischerweise viele Variablen vorhanden, die bei der Bestimmung der gewünschten MAF in Betracht gezogen werden müs sen. Insbesondere sind viele Terme ohne Rückkopplung vorhanden, die zur Bestimmung der gewünschten MAF erforderlich sind, um die ver schiedenen Motorlast- und -betriebsbedingungen in Betracht ziehen zu können. Dies hat seinerseits einen Bedarf für eine erhebliche Menge an Software und Speicher (d. h. RAM und ROM) zur Folge, um diese Steuer strategie ausführen zu können, was die Kosten des gesamten Steuersy stems erheblich erhöht. Überdies ist eine erhebliche Menge an Zeit erfor derlich, um die große Zahl von Variablen zu kalibrieren, die in Betracht gezogen werden müssen. Dies trägt auch erheblich zu den Kosten für das Steuersystem bei. Schließlich ist der Übergang zwischen dem Ausrollmo dus und dem Steuermodus für Leerlaufdrehzahl sehr komplex, da der Ausrollmodus typischerweise auf Grundlage der MAF erfolgt, während die Leerlaufdrehzahlsteuerung typischerweise auf Grundlage der Motordreh zahl (RPM) erfolgt. Unregelmäßigkeiten zwischen diesen Moden können zu einem Absterben des Motors führen. Dieses Problem wird komplizierter, wenn gleichzeitig Lasten an den Motor angelegt sind.

Demgemäß wäre es erwünscht, ein System und ein Verfahren zur Steue rung des Ausrollens eines Fahrzeugs zu haben, das die oben beschriebe nen Nachteile löst.

ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG

Ein Aspekt der Erfindung sieht ein Verfahren zur Steuerung des Ausrol lens eines Fahrzeugs vor. Es wird eine Basismotordrehzahlreferenz be stimmt. Eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs wird erfaßt, und aus der Ba sismotordrehzahlreferenz und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs wird eine Zielmotordrehzahl erzeugt. Es wird eine tatsächliche Motordrehzahl erfaßt. Durch eine Drehzahlsteuerung wird auf Grundlage einer Differenz zwischen der Zielmotordrehzahl und der tatsächlichen Motordrehzahl eine Soll-Drosselklappenstellung bestimmt. Von der Drehzahlsteuerung wird auf Grundlage der Differenz zwischen der Zielmotordrehzahl und der tat sächlichen Motordrehzahl eine Soll-Zündzeitpunktverstellung für den Motor bestimmt. Vorzugsweise kann ein Gangschaltvorgang eines Getrie bes erfaßt werden, und die Soll-Drosselklappenstellung kann vorzugswei se in Ansprechen auf den Gangschaltvorgang eingestellt werden. Eine Turbinendrehzahl eines Getriebes kann auch erfaßt werden, und die Ziel motordrehzahl kann aus der Basismotordrehzahlreferenz, der Geschwin digkeit des Fahrzeugs und der Turbinendrehzahl erzeugt werden. Es kann auch ein Gang des Getriebes erfaßt werden. Die Zielmotordrehzahl kann vorzugsweise aus der Basismotordrehzahlreferenz, der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, der Turbinendrehzahl des Getriebes und dem Gang er zeugt werden. Vorzugsweise kann auch eine Kühlmitteltemperatur erfaßt werden, und die Basismotordrehzahlreferenz kann aus der Kühlmittel temperatur bestimmt werden. Es kann auch der Umgebungsluftdruck er faßt werden, und die Basismotordrehzahlreferenz kann aus dem Umge bungsluftdruck bestimmt werden. Auf Grundlage der Geschwindigkeit des Fahrzeugs kann bestimmt werden, ob eine gewünschte Verzögerungsrate auftritt. Vorzugsweise kann ein Offset erzeugt werden, wenn die er wünschte Verzögerungsrate nicht auftritt. Der Offset kann vorzugsweise auf die Zielmotordrehzahl angewendet werden, um die gewünschte Verzö gerungsrate zu erreichen. Vorzugsweise kann eine Ausroll- Turbinendrehzahlreferenz als eine Differenz zwischen der Turbinendreh zahl und einer kalibrierten Ausroll-Turbinendrehzahlreferenz erzeugt wer den. Die Ausroll-Turbinendrehzahlreferenz kann vorzugsweise auf die Zielmotordrehzahl angewendet werden, um ein Rüttelgefühl durch den Antriebsstrang und das Fahrzeugchassis zu minimieren.

Ein anderer Aspekt der Erfindung sieht ein Verfahren zur Steuerung des Ausrollens eines Fahrzeugs vor. Es ist ein Getriebe mit einer Vielzahl von Zahnrädern vorgesehen. Das Getriebe ist wirksam mit dem Motor gekop pelt, und ein Antriebsstrang ist wirksam mit dem Getriebe gekoppelt. Eine Drosselklappe steht in Verbindung mit dem Motor, um die Menge an Luft strömung zu dem Motor zu regulieren. Es wird eine Basismotordrehzahl referenz bestimmt. Eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs wird von dem Antriebsstrang erfaßt, und eine Turbinendrehzahl und ein Gang werden beide von dem Getriebe erfaßt. Eine Zielmotordrehzahl wird aus der Ba sismotordrehzahlreferenz, der Turbinendrehzahl, dem Gang und der Ge schwindigkeit des Fahrzeugs erzeugt. Es wird eine tatsächliche Motor drehzahl erfaßt, und eine Soll-Drosselklappenstellung wird durch eine Drehzahlsteuerung auf Grundlage einer Differenz zwischen der Zielmotor drehzahl und der tatsächlichen Motordrehzahl bestimmt. Eine Soll- Zündzeitpunktverstellung für den Motor wird von der Drehzahlsteuerung auf Grundlage der Differenz zwischen der Zielmotordrehzahl und der tat sächlichen Motordrehzahl bestimmt. Ein Gangschaltvorgang des Getriebes wird erfaßt, und die Soll-Drosselklappenstellung wird in Ansprechen auf den Gangschaltvorgang eingestellt.

Ein anderer Aspekt der Erfindung sieht ein System zur Steuerung des Ausrollens eines Fahrzeugs vor, das eine Grundreferenzrechnereinheit umfaßt, die eine Basismotordrehzahlreferenz bestimmt. Es ist ein Mittel zur Erfassung einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs vorgesehen. Ein Refe renztrajektoriengenerator ist auch vorgesehen, der eine Zielmotordrehzahl aus der Basismotordrehzahlreferenz und der Geschwindigkeit des Fahr zeugs erzeugt. Es ist ein Mittel zur Erfassung einer tatsächlichen Motor drehzahl vorgesehen. Eine Drehzahlsteuerung bestimmt eine Soll- Drosselklappenstellung basierend auf einer Differenz zwischen der Ziel motordrehzahl und der tatsächlichen Motordrehzahl, und eine Soll- Zündzeitpunktverstellung für den Motor basierend auf der Differenz zwi schen der Zielmotordrehzahl und der tatsächlichen Motordrehzahl. Es kann auch ein Mittel zur Erfassung eines Gangschaltvorgang eines Ge triebes vorgesehen sein. Eine Herunterschaltsteuerung, die die Vorwärts speisung steuert (downshift feedforward controller) (auch bekannt als of fene Herunterschaltsteuerung), stellt die Soll-Drosselklappenstellung in Ansprechen auf den Gangschaltvorgang ein. Es kann auch ein Mittel zur Erfassung einer Turbinendrehzahl eines Getriebes vorgesehen sein, so daß der Referenztrajektoriengenerator die Zielmotordrehzahl aus der Basis motordrehzahlreferenz, der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Tur binendrehzahl erzeugt. Ein Gang des Getriebes kann erfaßt werden, so daß der Referenztrajektoriengenerator die Zielmotordrehzahl aus der Ba sismotordrehzahlreferenz, der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, der Turbi nendrehzahl des Getriebes und dem Gang erzeugt. Es kann vorzugsweise ein Mittel zur Erfassung einer Kühlmitteltemperatur vorgesehen sein, wo bei die Grundreferenzrechnereinheit die Basismotordrehzahlreferenz aus der Kühlmitteltemperatur bestimmt. Es kann auch ein Mittel zur Erfas sung des Umgebungsluftdruckes vorgesehen sein, wobei die Grundrefe renzrechnereinheit die Basismotordrehzahlreferenz aus dem Umgebungs luftdruck bestimmt.

Ein anderer Aspekt der Erfindung sieht ein Programm zur Steuerung des Ausrollens eines Fahrzeugs vor. Ein computerlesbarer Programmcode be stimmt eine Basismotordrehzahlreferenz und erfaßt eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Ein computerlesbarer Programmcode erzeugt eine Zielmo tordrehzahl aus der Basismotordrehzahlreferenz und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Ein computerlesbarer Programmcode erfaßt eine tatsächli che Motordrehzahl und bestimmt eine Soll-Drosselklappenstellung basie rend auf einer Differenz zwischen der Zielmotordrehzahl und der tatsäch lichen Motordrehzahl. Ein computerlesbarer Programmcode bestimmt eine Soll-Zündzeitpunktverstellung für den Motor basierend auf der Differenz zwischen der Zielmotordrehzahl und der tatsächlichen Motordrehzahl. Ein computerlesbarer Programmcode kann vorzugsweise einen Gangschalt vorgang eines Getriebes erfassen und kann die Soll-Drosselklappen stellung in Ansprechen auf den Gangschaltvorgang einstellen. Ein com puterlesbarer Programmcode kann auch eine Turbinendrehzahl eines Ge triebes erfassen und kann die Zielmotordrehzahl aus der Basismotordreh zahlreferenz, der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Turbinendreh zahl erzeugen. Ein computerlesbarer Programmcode kann vorzugsweise einen Gang (Übersetzungsverhältnis) des Getriebes erfassen und kann vorzugsweise die Zielmotordrehzahl aus der Basismotordrehzahlreferenz, der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, der Turbinendrehzahl des Getriebes und dem Gang erzeugen. Ein computerlesbarer Programmcode kann vor zugsweise eine Kühlmitteltemperatur erfassen und kann vorzugsweise die Basismotordrehzahlreferenz der Kühlmitteltemperatur bestimmen. Ein computerlesbarer Programmcode kann vorzugsweise einen Umgebungs luftdruck umfassen und kann vorzugsweise die Basismotordrehzahlrefe renz aus dem Umgebungsluftdruck bestimmen.

Die Erfindung wird im folgenden nur beispielhaft anhand bevorzugter Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen detailliert beschrieben.

ZEICHNUNGSKURZBESCHREIBUNG

Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm einer bevorzug ten Ausführungsform eines Systemes zur Steuerung des Ausrollens eines Fahrzeugs gemäß der vorliegen den Erfindung.

Fig. 2 ist ein schematisches Blockdiagramm einer bevorzug ten Ausführungsform des in Fig. 1 gezeigten Referenz trajektoriengenerators.

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm einer Ausführungsform einer Routine für die Steuerung der Verzögerungsrate, die in Fig. 2 gezeigt ist, gemäß der vorliegenden Erfindung.

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm einer Ausführungsform einer Routine für die Endreferenztrajektoriensteuerung, die in Fig. 2 gezeigt ist, gemäß der Erfindung.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEVORZUGTER AUSFÜHRUNGSFORMEN

Fig. 1 ist ein schematisches Blockdiagramm, das eine Ausführungsform eines Systems 10 zur Steuerung des Ausrollens eines Fahrzeuges zeigt. Das System 10 kann in einem herkömmlichen Fahrzeug mit einem Ver brennungsmotor 12 enthalten sein. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, verwendet das System 10 die tatsächliche Geschwindigkeit des Fahrzeugs (in MPH) 14 als Rückkopplung, um die Fahrzeugverzögerungsrate direkt zu regeln. Das System 10 verwendet auch die tatsächliche Drehzahl des Motors (in UPM) 16 als Rückkopplung, um die Drehzahl des Motors 12 direkt zu regeln und Einbrüche oder ein Absacken der Drehzahl zu verhindern. Wie unten detaillierter beschrieben ist, verwendet das System 10 eine interne Schleife, die dazu verwendet wird, die Motordrehzahl direkt zu steuern, ein Absterben des Motors zu vermeiden und einen glatten Übergang zum Leerlauf unter schweren Verzögerungsbedingungen zu ermöglichen. Das System 10 verwendet auch eine externe Schleife, die dazu verwendet wird, die Verzögerungsrate zu steuern, wenn die Drosselklappe 18 (oder der Leerlaufluftaktuator) geschlossen ist, und um ein Rütteln (oder Vibratio nen) zu vermeiden, das durch den Antriebsstrang übertragen wird, wenn Übergänge zwischen einer offenen Drosselklappe und einer geschlossenen Drosselklappe auftreten.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, umfaßt das System 10 einen Referenztrajektori engenerator 20, eine Drehzahlsteuerung 22 und eine Herunterschalt steuerung 24 (oder eine Ausrollsteuerung, die eine Vorwärtsspeisung steuert (coastdown feedforward controller). Eine durch Block 26 darge stellte Grundreferenzrechnereinheit bestimmt eine Basismotordrehzahlre ferenz 28. Die Basismotordrehzahlreferenz 28 (gemessen in UPM) ist die Motordrehzahl, die aufgrund verschiedener Betriebs- und Umweltbedin gungen für einen Leerlaufdrehzahlmodus erforderlich ist. Diese Bedingun gen umfassen beispielsweise die Motorkühlmitteltemperatur 30, den Um gebungsluftdruck 32 und verschiedene andere Offsets (Verschiebungen, Abweichungen) von der Motordrehzahl, um Lasten und Fahrzeugvibrati onsbetrachtungen zu berücksichtigen. Die Basismotordrehzahlreferenz 28 kann vorzugsweise durch ein herkömmliches Verfahren berechnet werden, wie es in der Technik der Motordrehzahlsteuerung allgemein bekannt ist. Wie in Fig. 1 gezeigt ist, wird die Basismotordrehzahlreferenz 28 an den Referenztrajektoriengenerator 20 geliefert.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, erzeugt der Referenztrajektorienreferenzgenerator 20 eine Referenz- oder "Ziel"-Motordrehzahl 34. Die Referenz- oder Ziel motordrehzahl 34 basiert auf der Basismotordrehzahlreferenz 28, der ge messenen Geschwindigkeit (MPH) 14 des Fahrzeugs gemessen am An triebsstrang 36, der gemessenen Turbinendrehzahl 38 des Getriebes 40 (für ein Automatikgetriebe) und dem gewählten Gang 42 des Getriebes 40. Die Funktion des Referenztrajektoriengenerators 20 besteht darin, einen glatten Übergang von einer hohen Fahrzeuggeschwindigkeit zu einer nied rigen Fahrzeuggeschwindigkeit zu erzeugen, wenn die Drosselklappe 18 geschlossen wird. Wie nachstehend detaillierter beschrieben ist, weist der Referenztrajektoriengenerator 20 eine Motordrehzahltrajektorie an, um die Rate der Verzögerung zu steuern, ein Absterben des Motors zu verhindern und ein Rütteln (oder Vibrationen) zu verringern, die durch den Antriebs strang (d. h. Motor, Getriebe, Antriebswellen etc.) übertragen werden.

Die Drehzahlsteuerung 22 bestimmt eine Soll-Drosselklappenstellung für die Drosselklappe 18 (oder den Leerlaufluftaktuator), um die Menge an Luftströmung zu dem Motor 12 zu regulieren. Die Soll-Drosselklappen stellung basiert auf der Differenz zwischen der Referenz- oder der Zielmo tordrehzahl 34 von dem Referenztrajektoriengenerator 20 und der tat sächlichen gemessenen Motordrehzahl (UPM) 16. Eine Einstellung der Stellung der Drosselklappe 18 stellt ihrerseits die Menge an Luftströmung zu dem Motor 12 ein. Dies kann durch herkömmliche Mittel erreicht wer den. Die Drehzahlsteuerung 22 bestimmt auch eine erwünschte Größe an Zündzeitpunktverstellung 44 für den Motor 12 basierend auf der Differenz zwischen der Referenz- oder der Zielmotordrehzahl 34 und der gemesse nen Motordrehzahl 16. Die Drehzahlsteuerung 22 kann vorzugsweise auf einer herkömmlichen Rechnereinheit für stationäres (gleichbleibendes) Drehmoment beruhen, die dazu verwendet wird, die Menge an Luftströ mung zu bestimmen, die erforderlich ist, um die Referenz- oder Zielmotor drehzahl 34 zu erreichen. Eine bevorzugte Ausführungsform einer Dreh zahlsteuerung 22 ist in dem U.S. Patent mit der Nr. 5,463,993 offenbart, die hier durch Bezugnahme eingeschlossen ist.

Die Herunterschaltsteuerung 24 erzeugt eine zusätzliche Änderung der Stellung der Drosselklappe 18 (oder des Leerlaufluftaktuators) in Anspre chen auf Lasten, die infolge von Gangschaltvorgängen 46 in dem Getriebe 40 erzeugt werden. Dies bedeutet, daß, wenn ein Herunterschalten des Getriebes gefordert wird, die Herunterschaltsteuerung 24 die Stellung der Drosselklappe 18 ändern kann, um die Änderung der Motordrehzahl zu glätten. Insbesondere "führt" eine Luftströmung zu dem Motor 12 das An legen der Laständerung an den Motor 12 als Ergebnis des Gangschaltvor ganges 46 und bereitet das Motorsteuersystem des Fahrzeugs vor, so daß eine Funkenaktivität zusätzliche Drehmomentänderungen kompensieren kann. Wenn beispielsweise heruntergeschaltet wird, wird eine kalibrierte Menge an Luftströmung dem Motor 12 für eine kalibrierte Zeitgröße zu geführt. Wenn diese Zeitperiode ausläuft, wird diese Luftströmung mit ei ner kalibrierten Rate rampenartig aus dem Motor 12 zurückgeführt.

Wie in Fig. 1 gezeigt ist, bestimmt der Referenztrajektoriengenerator 20 die richtige Referenz- oder Zielmotordrehzahl 34, die an die Drehzahlsteue rung 22 geliefert werden soll, um zu ermöglichen, daß das System 10 ein Absterben des Motors verhindert, die Rate der Verzögerung steuert und ein Rütteln oder Schwingungen in dem Antriebsstrang verringert. Bei der bevorzugten Ausführungsform kann die Steuerung der Verzögerungsrate und die Verringerung des Rüttelns in dem Antriebsstrang nur bei Fahr zeuggeschwindigkeiten von mehr als etwa 15 MPH angewendet werden.

Unterhalb dieser Geschwindigkeit ist nur unzureichend Luftströmung vorhanden, um diese Faktoren zu steuern. In jedem Fall stellen die Verzö gerungsrate und das Rütteln in dem Antriebsstrang keine signifikanten Faktoren dar, die durch das System 10 kompensiert werden müssen, wenn sich das Fahrzeug bei diesen niedrigen Geschwindigkeiten bewegt.

Das Verhindern eines Absterben des Motors durch das System wird ande rerseits ungeachtet der Geschwindigkeit des Fahrzeugs ausgeführt. Bei der gezeigten Ausführungsform ist die Drehzahlsteuerung 22, die die tat sächliche Motordrehzahl 16 (als Rückkopplung) und die Referenz- oder Zielmotordrehzahl 34 von dem Referenztrajektoriengenerator 20 berück sichtigt, hauptsächlich zur Ausführung zur Funktion der Verhinderung eines Absterbens gemäß der vorliegenden Erfindung verantwortlich.

Fig. 2 ist ein detaillierteres schematisches Blockdiagramm einer bevor zugten Ausführungsform des Referenztrajektoriengenerators 20, der in Fig. 1 gezeigt ist. Wie in Fig. 2 gezeigt ist, umfaßt der Referenztrajektorien generator 20 eine Verzögerungsratensteuerung 50, eine Rüttelsteuerung 52 und eine Endreferenztrajektoriensteuerung 54. Die Verzögerungsraten steuerung 50 bestimmt die Komponente der Referenztrajektorie, die dazu verwendet wird, die Fahrzeugverzögerungsrate zu steuern. Die Verzöge rungsratensteuerung 50 verwendet eine direkte Fahrzeuggeschwindig keitsrückkopplung, um zu bestimmen, ob die Soll-Verzögerungsrate auf getreten ist. Wenn die Soll-Verzögerungsrate nicht aufgetreten ist, stellt die Verzögerungsratensteuerung 50 diese Komponente der Trajektorie durch Erzeugung eines Offsets ein, um die Soll-Verzögerungsrate zu errei chen. Der Ausgang der Verzögerungsratensteuerung 50 wird in Fig. 2 als Coastdown_MPH_Ref_Offset (siehe Linie 53) ausgedrückt.

Fig. 3 ist ein Flußdiagramm einer Ausführungsform einer Routine 60 für die Verzögerungsratensteuerung 50, die in Fig. 2 gezeigt ist. Wie in Block 62 von Fig. 3 gezeigt ist, bestimmt die Routine 60, ob die Differenz zwi schen der gegenwärtigen gemessenen Geschwindigkeit des Fahrzeugs (MPH Current) und der letzten gemessenen Geschwindigkeit des Fahr zeugs (MPH Last) größer als ein kalibrierter Schwellenwert (Cal) ist. Wenn die Differenz zwischen der gegenwärtigen gemessenen Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der zuletzt gemessenen Geschwindigkeit des Fahr zeugs nicht größer als der kalibrierte Schwellenwert ist, dann ist keine Modifikation oder kein Offset der Fahrzeuggeschwindigkeit beim Ausrollen erforderlich, wie in Block 64 gezeigt ist. Wenn die Differenz zwischen der gegenwärtig gemessenen Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der zuletzt gemessenen Geschwindigkeit des Fahrzeugs größer als der kalibrierte Schwellenwert ist, dann tritt die Soll-Verzögerungsrate nicht auf, und es wird ein Offsetwert (Coastdown_MPH_Ref_Offset) erzeugt, wie in Block 66 gezeigt ist, um die Soll-Verzögerungsrate zu erreichen. Wie in Block 66 ge zeigt ist, kann die folgende Gleichung vorzugsweise dazu verwendet wer den, diesen Offset zu berechnen:

Coastdown_MPH_Ref_Offset = Coastdown_MPH_Ref_Offset + Coastdown_Delta_Ref_Cal.

Wie in Fig. 2 gezeigt ist, verringert die Rüttelsteuerung 52 ein Rütteln, das durch den Antriebsstrang (d. h. Motor, Getriebe, Antriebswellen, etc.) übertragen wird. Ein "Rütteln" betrifft lediglich Vibrationen oder Stoßwel len, die durch den Antriebsstrang (Motor, Getriebe, Antriebswellen etc.) übertragen werden und auf Impulsdrehmomente, die auf das Fahrzeug aufgebracht werden, zurückzuführen sind. Beispielsweise kann ein "Rütteln" als Ergebnis des Eingriffs eines Klimaanlagenkompressors er zeugt werden. Ein Fahrer kann das "Rütteln" spüren, wenn der Motor auf dieses Drehmoment reagiert und ein Drehmoment an die Motorbefesti gungen anlegt, wodurch das "Rütteln" an das Chassis übertragen wird. Eine Steuerung der Motordrehzahl als Funktion der Getriebedrehzahl und eines kleinen Offsets (der empirisch bestimmt wird) minimiert die Größe an übertragenem Rütteln. Die Rüttelsteuerung 52 erzeugt daher eine Aus roll-Turbinendrehzahlreferenz 51 (als Coastdown_Turbine_Speet_Ref) be zeichnet, um dieses Rütteln zu berücksichtigen. Die Ausroll- Turbinendrehzahlreferenz 51 wird durch Berechnen der Differenz zwi schen der Turbinendrehzahl 38 des Getriebes 40 (siehe Fig. 1) und einem kalibrierten Ausroll-Turbinendrehzahlreferenzoffset erzeugt, der auf dem Getriebegang 42 und der Fahrzeuggeschwindigkeit 14 (siehe Fig. 1) ba siert. Vorzugsweise kann die folgende Gleichung dazu verwendet werden, um die Ausroll-Turbinendrehzahlreferenz 51 zu berechnen:

Coastdown_Turbine_Speed_Ref = Turbine_Speed -
Coastdown_Turbine_Speed_Ref_Offset_Cal (Getriebe, MPH).

Die Turbinendrehzahlreferenz 51 bei Ausrollen kann vorzugsweise auf ei nen Maximalwert begrenzt sein, um die Größe der Änderung bei diesem Parameter zu begrenzen. Überdies kann, da die Turbinendrehzahl eines Schaltgetriebes Null ist, die Rüttelsteuerung 52 vorzugsweise in Fahrzeu gen mit Automatikgetrieben eine Rüttelunterdrückung schaffen.

Wie wiederum in Fig. 2 gezeigt ist, bestimmt die Endreferenztrajektorien steuerung 54 eine gegenwärtige Referenzmotordrehzahl 55, die dieselbe wie die Referenz- oder Zielmotordrehzahl 34 ist, die in Fig. 1 gezeigt ist. Es existieren zwei Betriebsszenarien zur Bestimmung der gegenwärtigen Re ferenzdrehzahl 55. Die erste Situation entsteht, wenn die Motordrehzahl 16 größer als die Turbinendrehzahl 38 ist. Bei diesem Szenario treibt der Motor 12 das Fahrzeug an. Die zweite Situation entsteht, wenn die Motor drehzahl 16 niedriger als die Turbinendrehzahl 38 ist. Bei diesem Szenario treibt die Fahrzeugträgheit den Motor 12 an.

Fig. 4 ist ein Flußdiagramm einer Ausführungsform einer Routine 70 für die in Fig. 2 gezeigte Endreferenztrajektoriensteuerung 54. Wie in den Fig. 2 und 4 gezeigt ist, stellt die Routine 70 mit einer Initialisierung des er sten Durchganges die gegenwärtige Referenzmotordrehzahl 55 auf einen Wert gleich der tatsächlich gemessenen Motordrehzahl 16 (siehe Blöcke 72 und 74). Die Routine 70 bestimmt dann, ob die Differenz zwischen der Coastdown_Turbine_Speed_Ref 51 und des Coastdown_MPH_Ref_Offset 53 größer oder gleich der Motordrehzahl 16 (siehe Block 76) ist. Mit den Blöcken 76 und 78 wird, wenn die Differenz zwischen der Coastdown_Turbine_Speed_Ref 51 und dem Coastdown_MPH_Ref_Offset 53 nicht größer oder gleich der Motordrehzahl 16 ist, dann eine Soll- Referenzmotordrehzahl bestimmt, die gleich der Basismotordrehzahlrefe renz 28 (siehe Fig. 1) plus einem Offset (als RPM_Sag_Prevention_Offset_Cal bezeichnet) ist, um ein Einbrechen der Motordrehzahl zu verhindern. Mit den Blöcken 76 und 80 wird, wenn die Differenz zwischen der Coastdown_Turbint_Speed_Ref 51 und dem Coastdown_MPH_Ref_Offset 53 größer oder gleich der Motordrehzahl 16 ist, dann eine Soll-Referenzmotordrehzahl bestimmt, die gleich der Diffe renz zwischen der Coastdown_Turbine_Speed_Ref 51 und dem Coastdown_MPH_Ref_Offset 51 ist. Wie in den Blöcken 82 und 84 gezeigt ist, wird, wenn die gegenwärtige Referenzmotordrehzahl 55 kleiner als die Soll-Referenzmotordrehzahl ist, die gegenwärtige Referenzmotordrehzahl 55 in Richtung der Soll-Referenzmotordrehzahl erhöht. Wie in den Blöc ken 82 und 86 gezeigt ist, wird, wenn die gegenwärtige Referenzmotor drehzahl 55 nicht kleiner als die Soll-Referenzmotordrehzahl ist, die ge genwärtige Referenzmotordrehzahl 55 in Richtung der Soll- Referenzmotordrehzahl verringert.

Die Routine 70 bestimmt dann, ob die neue gegenwärtige Referenzmotor drehzahl über die Soll-Referenzmotordrehzahl hinaus fortschreitet, wie in Block 88 gezeigt ist. Wenn die neue gegenwärtige Referenzmotordrehzahl über die Soll-Referenzmotordrehzahl hinaus fortschreitet, wird die gegen wärtige Referenzmotordrehzahl 55 auf die Soll-Referenzmotordrehzahl ein gestellt, wie in Block 90 gezeigt ist. Wenn die neue gegenwärtige Referenz nicht über die Soll-Referenz hinaus fortschreitet, endet die Routine 70, wie in Block 92 gezeigt ist.

Die Verwendung der gemessenen Fahrzeuggeschwindigkeit 14 und der gemessenen Motordrehzahl 16 als Rückkopplung in dem System 10, das oben beschrieben ist, sieht viele Leistungsverbesserungen vor. Beispiels weise ermöglicht das System 10, daß die Motordrehzahl direkt über die gemessene Motordrehzahlrückkopplung geregelt werden kann. Das Sy stem 10 reagiert daher schnell auf ein Absacken oder Einbrechen der Motordrehzahl, was in einer verbesserten Verhinderung eines Absterbens resultiert. Auch resultiert die Drehzahlrückkopplung in einer verbesserten Startsequenz für Fahrzeuge mit Schaltgetriebe. Dies bedeutet, daß das Fahrzeug gestartet werden kann, ohne daß der Fahrer das Gaspedal drücken muß. Überdies verwendet das System 10 einen direkten Fahr zeuggeschwindigkeitseingang zur Steuerung der Fahrzeuggeschwindigkeit zu der gewünschten Trajektorie. Insbesondere basiert die Verzögerungs rate des Fahrzeugs auf der gemessenen Geschwindigkeit 14 des Fahr zeugs, was einen glatten Übergang von einer hohen Motordrehzahl zu ei ner Leerlaufdrehzahl vorsieht. Das System 10 verringert auch ein Rütteln, das durch den Antriebsstrang übertragen wird, basierend auf dem empi risch bestimmten Offset von der Getriebeturbinendrehzahl 38.

Zusätzlich zu den oben beschriebenen Vorteilen sieht das System 10 auch erhöhte Kosteneinsparungen infolge der Beseitigung der erheblichen Men ge an Software vor, die typischerweise bei herkömmlichen Steuersystemen erforderlich ist, die beispielsweise eine auf MAF basierende Verfahrenswei se verwenden. Die Verringerung der Software resultiert seinerseits in einer Verringerung der Größe an RAM und ROM, die erforderlich sind, was die Kosten auch erheblich verringert. Das System 10 beseitigt die große An zahl von Variablen in Verbindung mit einem herkömmlichen Steuersy stem, was die Kalibrierungszeit des Systems 10 verringert.

Es ist ein Verfahren zur Steuerung des Ausrollens eines Fahrzeugs vorge sehen. Es wird eine Basismotordrehzahlreferenz bestimmt. Eine Ge schwindigkeit des Fahrzeugs wird erfaßt, und es wird eine Zielmotordreh zahl aus der Basismotordrehzahlreferenz und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs erzeugt. Es wird eine tatsächliche Motordrehzahl erfaßt, und eine Soll-Drosselklappenstellung wird als eine Differenz zwischen der Zielmotordrehzahl und der tatsächlichen Motordrehzahl bestimmt. Eine Soll-Zündzeitpunktverstellung für den Motor wird als eine Differenz zwi schen der Zielmotordrehzahl und der tatsächlichen Motordrehzahl be stimmt.

Claims

1. Verfahren zur Steuerung des Ausrollens eines Fahrzeugs mit den Schritten:
Bestimmen einer Basismotordrehzahlreferenz;
Erfassen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs;
Erzeugen einer Zielmotordrehzahl aus der Basismotordrehzahlre ferenz und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs;
Erfassen einer tatsächlichen Motordrehzahl;
Bestimmen einer Soll-Drosselklappenstellung basierend auf einer Differenz zwischen der Zielmotordrehzahl und der tatsächlichen Mo tordrehzahl; und
Bestimmen einer Soll-Zündzeitpunktverstellung für den Motor basierend auf der Differenz zwischen der Zielmotordrehzahl und der tatsächlichen Motordrehzahl.

2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit den Schritten:
Erfassen eines Gangschaltvorganges eines Getriebes; und
Einstellen der Soll-Drosselklappenstellung in Ansprechen auf den Schaltvorgang.

3. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit den Schritten:
Erfassen einer Turbinendrehzahl eines Getriebes; und
Erzeugen der Zielmotordrehzahl aus der Basismotordrehzahlrefe renz, der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Turbinendrehzahl.

4. Verfahren nach Anspruch 3, ferner mit den Schritten:
Erfassen eines Gangses des Getriebes; und
Erzeugen der Zielmotordrehzahl aus der Basismotordrehzahlrefe renz, der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, der Turbinendrehzahl des Getriebes und dem Gang.

5. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit den Schritten:
Erfassen einer Kühlmitteltemperatur; und
Bestimmen der Basismotordrehzahlreferenz aus der Kühlmittel temperatur.

6. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit den Schritten:
Erfassen des Umgebungsluftdruckes; und
Bestimmen der Basismotordrehzahlreferenz aus dem Umge bungsluftdruck.

7. Verfahren nach Anspruch 1, ferner mit den Schritten:
Bestimmen, ob eine Soll-Verzögerungsrate aufgetreten ist, basie rend auf der Geschwindigkeit des Fahrzeugs;
Erzeugen eines Offsets, wenn die Soll-Verzögerungsrate nicht auftritt; und
Anwenden des Offsets auf die Zielmotordrehzahl, um die Soll- Verzögerungsrate zu erreichen.

8. Verfahren nach Anspruch 3, ferner mit den Schritten:
Erzeugen einer Ausroll-Turbinendrehzahlreferenz als eine Diffe renz zwischen der Turbinendrehzahl und einer kalibrierten Ausroll- Turbinendrehzahlreferenz; und
Anwenden der Ausroll-Turbinendrehzahlreferenz auf die Zielmo tordrehzahl, um ein Rütteln zu minimieren.

9. Verfahren zur Steuerung des Ausrollens eines Fahrzeugs mit den Schritten:
Vorsehen eines Getriebes mit einer Vielzahl von Zahnrädern, wo bei das Getriebe wirksam mit dem Motor gekoppelt ist, eines An triebsstrangs, der wirksam mit dem Getriebe gekoppelt ist, und einer Drosselklappe, die in Verbindung mit dem Motor steht, um die Menge an Luftströmung zu dem Motor zu regulieren;
Bestimmen einer Basismotordrehzahlreferenz;
Erfassen einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs von dem Antriebs strang;
Erfassen einer Turbinendrehzahl und eines Gangs von dem Ge triebe;
Erzeugen einer Zielmotordrehzahl von der Basismotordrehzahlre ferenz, der Turbinendrehzahl, dem Gang und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs;
Erfassen einer tatsächlichen Motordrehzahl;
Bestimmen einer Soll-Drosselklappenstellung basierend auf einer Differenz zwischen der Zielmotordrehzahl und der tatsächlichen Mo tordrehzahl;
Bestimmen einer Soll-Zündzeitpunktverstellung für den Motor basierend auf der Differenz zwischen der Zielmotordrehzahl und der tatsächlichen Motordrehzahl;
Erfassen eines Gangschaltvorganges von dem Getriebe; und
Einstellen der Soll-Drosselklappenstellung in Ansprechen auf den Gangschaltvorgang.

10. System zur Steuerung des Ausrollens eines Fahrzeugs mit:
einer Grundreferenzrechnereinheit zur Bestimmung einer Basis motordrehzahlreferenz;
einem Mittel zur Erfassung einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs;
einem Referenztrajektoriengenerator zur Erzeugung einer Ziel motordrehzahl aus der Basismotordrehzahlreferenz und der Ge schwindigkeit des Fahrzeugs;
einem Mittel zur Erfassung einer tatsächlichen Motordrehzahl; und
einer Drehzahlsteuerung zur Bestimmung einer Soll-Drossel klappenstellung basierend auf einer Differenz zwischen der Zielmo tordrehzahl und der tatsächlichen Motordrehzahl, und einer Soll- Zündzeitpunktverstellung für den Motor basierend auf der Differenz zwischen der Zielmotordrehzahl und der tatsächlichen Motordreh zahl.

11. System nach Anspruch 10, ferner mit:
einem Mittel zur Erfassung eines Gangschaltvorganges eines Ge triebes; und
einer Herunterschaltsteuerung, die eine Vorwärtsspeisung steu ert, zur Einstellung der Soll-Drosselklappenstellung in Ansprechen auf den Gangschaltvorgang.

12. System nach Anspruch 10, mit:
einem Mittel zur Erfassung einer Turbinendrehzahl eines Getrie bes, wobei der Referenztrajektoriengenerator die Zielmotordrehzahl aus der Basismotordrehzahlreferenz, der Geschwindigkeit des Fahr zeugs und der Turbinendrehzahl erzeugt.

13. System nach Anspruch 12, ferner mit:
einer Erfassung eines Gangs des Getriebes, wobei der Referenz trajektoriengenerator die Zielmotordrehzahl aus der Basismotordreh zahlreferenz, der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, der Turbinendreh zahl des Getriebes und dem Gang erzeugt.

14. System nach Anspruch 10, ferner mit:
einem Mittel zur Erfassung einer Kühlmitteltemperatur, wobei die Grundreferenzrechnereinheit die Basismotordrehzahlreferenz aus der Kühlmitteltemperatur bestimmt.

15. System nach Anspruch 10, ferner mit:
einem Mittel zur Erfassung eines Umgebungsluftdruckes, wobei die Grundreferenzrechnereinheit die Basismotordrehzahlreferenz aus dem Umgebungsluftdruck bestimmt.

16. Programm zur Steuerung des Ausrollens eines Fahrzeuges mit:
einem computerlesbaren Programmcode, der eine Basismotor drehzahlreferenz bestimmt;
einem computerlesbaren Programmcode, der eine Geschwindig keit des Fahrzeugs erfaßt;
einem computerlesbaren Programmcode, der eine Zielmotordreh zahl aus der Basismotordrehzahlreferenz und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs erzeugt;
einem computerlesbaren Programmcode, der eine tatsächliche Motordrehzahl erfaßt;
einem computerlesbaren Programmcode, der eine Soll- Drosselklappenstellung basierend auf einer Differenz zwischen der Zielmotordrehzahl und der tatsächlichen Motordrehzahl bestimmt; und
einem computerlesbaren Programmcode, der eine Soll- Zündzeitpunktverstellung für den Motor basierend auf der Differenz zwischen der Zielmotordrehzahl und der tatsächlichen Motordrehzahl bestimmt.

17. Programm nach Anspruch 16, ferner mit:
einem computerlesbaren Programmcode, der einen Gangschalt vorgang eines Getriebes erfaßt; und
einem computerlesbaren Programmcode, der die Soll-Drossel klappenstellung in Ansprechen auf den Gangschaltvorgang einstellt.

18. Programm nach Anspruch 16, ferner mit:
einem computerlesbaren Programmcode, der eine Turbinendreh zahl eines Getriebes erfaßt; und
einem computerlesbaren Programmcode, der die Zielmotordreh zahl aus der Basismotordrehzahlreferenz, der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der Turbinendrehzahl erzeugt.

19. Programm nach Anspruch 18, ferner mit:
einem computerlesbaren Programmcode, der einen Gang des Ge triebes erfaßt; und
einem computerlesbaren Programmcode, der die Zielmotordreh zahl aus der Basismotordrehzahlreferenz, der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, der Turbinendrehzahl des Getriebes und dem Gang er zeugt.

20. Programm nach Anspruch 16, ferner mit:
einem computerlesbaren Programmcode, der eine Kühlmitteltem peratur erfaßt; und
einem computerlesbaren Programmcode, der die Basismotordreh zahlreferenz aus der Kühlmitteltemperatur bestimmt.

21. Verfahren nach Anspruch 16, ferner mit:
einem computerlesbaren Programmcode, der einen Umgebungs luftdruck erfaßt; und
einem computerlesbaren Programmcode, der die Basismotordreh zahlreferenz aus dem Umgebungsluftdruck bestimmt.