DE10147312A1 - Fahrzeug-Bahnsteuerungssystem und-verfahren - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Steuerung eines Motor-/Antriebsstrangs eines Fahrzeugs beschrieben. Das Verfahren ermittelt eine gewünschte Fahrzeugbedingung anhand von drei vom Fahrer betätigten Elementen. In einer bevorzugten Ausführung kann das erste Element die Pedalstellung, das zweite Element ein Bremsbetätigungselement oder spezifischer eine Bremsbetätigungsdauer und das dritte Element ein Gangwahlhebel sein. Weiterhin kann die gewünschte Fahrzeugbedingung ein gewünschter Motor-/Antriebsstrang-Abtrieb, eine gewünschte Fahrzeugbeschleunigung oder verschiedene andere Parameter sein.

Description

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft Kraftfahrzeuge und insbesondere eine Motor- /Antriebsstrangsteuerung von Kraftfahrzeugen.

Hintergrund der Erfindung

Bei der Steuerung eines Motor-/Antriebsstrangs eines Fahrzeuges in Reaktion auf Fahrerforderungen können verschiedenen Verfahren verwendet werden. Bei einem Vorgehen ermittelt ein Steuergerät von einer Gaspedalbetätigung oder Bremspedalbetätigung die vom Fahrer gewünschte Beschleunigung des Fahrzeugs (positiver und/oder negativer Natur). Mit dieser Beschleunigung wird dann der Radantrieb des Kraftfahrzeugs beeinflusst. An Stelle der gewünschten Beschleunigung des Kraftfahrzeugs kann das Raddrehmoment verwendet werden. Ein derartiges System wird in dem U. S.-Patent 5,351,776 beschrieben.

Die Erfinder dieser Anmeldung haben mehrere Nachteile bei dem obigen Vorgehen festgestellt. Insbesondere unter der Annahme, dass ein derartiges Vorgehen bei einer Bremsanlage verwendet wird, in welcher das Bremssignal einfach Ein oder Aus ist, hätte der Fahrer eine sehr geringe Entscheidungskraft bei der Wahl der gewünschten Beträge der Abbremsung bzw. des negativen Raddrehmoments.

Weiterhin kann der Fahrer anders als bei einer langen Betätigung der Bremse nach einer kurzen Betätigung der Bremse auch einen anderen Betrag der Abbremsung oder des negativen Raddrehmoments wünschen. Das obigen Vorgehen würde derartige Fahrerwünsche nicht berücksichtigen. Ein noch weiterer von den Erfindern festgestellter Nachteil bei vorbekannten Vorgehensweisen liegt darin, dass der Fahrer ein unterschiedliches Kennfeld zwischen der Betätigung des Pedals (bzw. der Bremse) und der gewünschten Beschleunigung bzw. dem Raddrehmoment wünscht. Insbesondere wenn sich der Getriebe-Gangwähler gegenüber "LANGSAM" in "FAHREN" (die Optionen sind typischerweise PRNDL: Parken, Rückwärts, Fahren, Neutral und Langsam) befindet, können nicht nur verschiedene Getriebegänge gewählt, sondern auch verschiedenen Beschleunigungen oder Raddrehmoment erwünscht sein.

Zusammenfassende Beschreibung der Erfindung

Die Nachteile von vorbekannten Vorgehensweisen werden durch ein Verfahren zur Steuerung eines Motor-/Antriebsstrangs eines Fahrzeugs überwunden. Das Verfahren umfasst das Feststellen des Betriebs eines ersten vom Fahrer betätigten Elements, das Feststellen des Betriebs eines zweiten vom Fahrer betätigten Elements, das Feststellen des Betriebs eines dritten vom Fahrer betätigten Elements und das Ermitteln einer gewünschten Fahrzeugbedingung anhand des festgestellten ersten, zweiten und dritten vom Fahrer betätigten Elements. Das erste Element kann eine Pedalstellung sein. Das zweite Element kann ein Bremsbetätigungselement oder spezifischer eine Bremsbetätigungsdauer sein. Das dritte Element kann ein Gangwahlhebel sein.

Durch Aufnahme der Bremsdauer ist es möglich, dem Fahrer eine verbesserte Entscheidungskraft abhängig von der Dauer des Niederdrückens des Bremsbetätigungselements zu bieten. Weiterhin ist es möglich, ein maßgeschneiderteres Fahrgefühl durch Ermöglichen eines unterschiedlichen Fahrzeugbetriebs abhängig von der Stellung des Gangwahlhebels zu liefern.

Die Vorteile der vorliegenden Erfindung können verbesserte Fahrzeugleistung und verbesserten Fahrzeugbetrieb beinhalten.

Zu beachten ist unbedingt, dass die ersten, zweiten und dritten Elemente andere Elemente als die oben erwähnten sein können. Sie können zum Beispiel ein Tempomat-Betätigungselement, ein Blinkerbetätigungselement oder ein Kupplungsbetätigungselement sein. Weiterhin kann der ermittelte Fahrzeugzustand eine gewünschte Fahrzeugbeschleunigung, ein gewünschtes Motor-/Antriebsstrang- Abtriebsdrehmoment oder eine gewünschte Getriebeübersetzung sein.

Kurzbeschreibung der Zeichnungen

Fig. 1-2 sind Blockdiagramme einer Ausführung, bei welcher die Erfindung vorteilhaft eingesetzt wird;

Fig. 3-18 sind Übersichts-Flussdiagramme verschiedener von einem Teil der in Fig. 1 gezeigten Ausführung durchgeführten Arbeitsvorgänge;

Fig. 19 ist eine Kurvendarstellung, welche den erfindungsgemäßen Arbeitsablauf zeigt, und

Fig. 20-23 sind Blockdiagramme von Drehmomentwandlern, die erfindungsgemäß eingesetzt werden können.

EINGEHENDE BESCHREIBUNG

Unter Bezug auf Fig. 1 wird ein Verbrennungsmotor 10, welcher mit besonderem Bezug auf Fig. 2 hier weiter beschrieben wird, mit einem Drehmomentwandler 11 über eine Kurbelwelle 13 gekoppelt gezeigt. Der Drehmomentwandler 11 ist ferner mit einem Getriebe 15 über eine Getriebeantriebswelle 17 gekoppelt. Der Drehmomentwandler 11 weist eine (in Fig. 20-23 beschriebene) Überbrückungskupplung auf, die eingerückt, ausgerückt oder teilweise eingerückt werden kann. Wenn die Kupplung ausgerückt oder teilweise eingerückt ist, sagt man, dass der Drehmomentwandler sich in einem nicht überbrückter Zustand befindet. Das Getriebe 15 umfasst ein elektronisch gesteuertes Getriebe mit einer Vielzahl von wählbaren diskreten Übersetzungen. Das Getriebe 15 umfasst weiterhin verschiedene andere Übersetzungen, zum Beispiel eine (nicht abgebildete) Achsantriebsübersetzung. Das Getriebe 15 ist ferner über die Achse 21 mit dem Reifen 19 gekoppelt. Der Reifen 19 stellt den Kontakt des (nicht abgebildeten) Fahrzeugs mit der Straße 23 her. In einer bevorzugten Ausführung weist das Getriebe 15 die folgenden vom Fahrer wählbaren Optionen auf: Parken (P), Rückwärts (R), Neutral (N), Fahren (D) und Langsam (L). Der Fahrer wählt diese Stellungen über einen Getriebehebel. In dieser bevorzugten Ausführung ist der Hebel entsprechend den verschiedenen Optionen als PRNDL-Hebel bekannt. Insbesondere in der Stellung Parken oder Neutral überträgt das Getriebe 15 kein Drehmoment von dem Getriebeantrieb zu dem Getriebeabtrieb. Bei der Stellung Fahren kann eine Getriebesteuerung das Getriebe so steuern, dass verfügbare Vorwärtsübersetzungen gewählt werden. In der Stellung Rückwärts wird ein einziger Rückwärtsgang gewählt. In der Stellung Langsam kann von der elektronischen Steuerung lediglich ein langsamerer Satz an Vorwärtsübersetzungen gewählt werden. Der Fachmann wird im Hinblick auf diese Offenbarung verschiedene andere Arten von Getriebehebel mit verschiedenen Optionskombinationen, die mit der vorliegenden Erfindung verwendet werden können, erkennen. Zum Beispiel kann es die Optionen Langsam 1 und Langsam 2 geben. Der Getriebehebel kann auch an einer Lenksäule oder zwischen dem Fahrer- und Beifahrersitz angeordnet sein.

Die Brennkraftmaschine 10 umfasst eine Vielzahl von Zylindern, wovon ein Zylinder in Fig. 2 gezeigt wird. Das elektronische Motorsteuergerät 12 steuert den Motor 10. Der Motor 10 beinhaltet einen Brennraum 30 und Zylinderwände 32 mit dem darin angeordneten und mit der Kurbelwelle 13 verbundenen Kolben 36. Der Brennraum 30 steht mit dem Einlasskrümmer 44 und dem Abgaskrümmer 48 jeweils über das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 in Verbindung. Der Abgassauerstoffsensor 16 ist mit dem Abgaskrümmer 48 des Motors 10 stromaufwärts des Katalysators 20 gekoppelt.

Der Einlasskrümmer 44 steht mittels der Drosselklappe 66 mit dem Drosselklappengehäuse 64 in Verbindung. Die Drosselklappe 66 wird durch den Elektromotor 67 gesteuert, welcher von dem Antriebsschlupfregelungstreiber 69 ein Signal empfängt. Der Antriebsschlupfregelungstreiber 69 empfängt von der Steuerung 12 ein Steuersignal (Gleichstrom). Der Einlasskrümmer 44 wird ebenfalls mit dem daran gekoppelten Kraftstoffeinspritzventil 68 zur Zufuhr von Kraftstoff im Verhältnis zur Impulsbreite des Signals (fpw) der Steuerung 12 dargestellt. Der Kraftstoff wird mittels einer herkömmlichen (nicht abgebildeten) Kraftstoffanlage, einschließlich eines Kraftstofftanks, einer Kraftstoffpumpe und einem Verteilerrohr (nicht abgebildet), der Kraftstoffeinspritzdüse 68 zugeführt.

Der Motor 10 umfasst weiterhin eine herkömmliche verteilerlose Zündung 88, um über die Zündkerze 92 in Reaktion auf die Steuerung 12 dem Brennraum 30 einen Zündfunken zu liefern. In der hierin beschriebenen Ausführung ist die Steuerung 12 ein herkömmlicher Mikrocomputer mit: Mikroprozessoreinheit 102, Eingangs- /Ausgangskanälen 104, elektronischem Speicherchip 106, der in diesem speziellen Beispiel ein elektronisch programmierbarer Speicher ist, Direktzugriffsspeicher 108 und einem herkömmlichen Datenbus.

Die Steuerung 12 empfängt von mit dem Motor 10 gekoppelten Sensoren verschiedene Signale zusätzlich zu den vorstehend erwähnten Signalen, darunter: Messungen der angesaugten Luftmasse (MAF) von dem mit dem Drosselklappengehäuse 64 gekoppelten Luftmassensensor 110; Kühlmitteltemperatur (ECT) von dem mit dem Kühlmantel 114 gekoppelten Temperaturfühler 112; eine Messung der Drosselklappenstellung (TP) von dem mit der Drosselklappe 66 gekoppelten Drosselklappenstellungssensor 117; eine Messung der Turbinendrehzahl (Wt) von dem Turbinendrehzahlsensor 119, wobei die Turbinendrehzahl die Drehzahl der Welle 17 misst, und ein Profilzündansprechsignal (PIP) von dem mit der Kurbelwelle 13 gekoppelten Hallgeber 118, welches eine Motordrehzahl (N) angibt.

Weiter mit Fig. 2 wird ein Gaspedal 130 in Verbindung mit dem Fuß 132 des Fahrers gezeigt. Die Stellung des Gaspedals (PP) wird von dem Pedalstellungssensor 134 gemessen und an die Steuerung 12 geschickt.

In einer alternativen Ausführung, in welcher keine elektronisch gesteuerte Drosselklappe verwendet wird, kann ein (nicht gezeigtes) Umleitventil installiert werden, damit eine gesteuerte Luftmenge die Drosselklappe 62 umgehen kann. In dieser alternativen Ausführung empfängt das (nicht abgebildete) Umleitventil ein (nicht dargestelltes) Steuersignal von der Steuerung 12.

Fig. 2-7 beschrieben verschiedene, von der Steuerung 12 ausgeführte Abläufe. Die Abläufe werden vorzugsweise in der Reihenfolge ihrer Numerierung ausgeführt, sofern sie nicht von einem früheren Ablauf abgerufen werden. Der Fachmann wird jedoch im Hinblick auf die Offenbarung deutlich erkennen, dass verschiedene Aspekte der Figuren und verschiedene Berechnungen in zahlreichen Reihenfolgen umgeordnet werden können, ohne vom Schutzumfang der Erfindung abzuweichen.

Unter Bezug auf Fig. 3 wird nun ein Ablauf zur Ermittlung der gewünschten Motordrehzahl zur Verwendung in dem Motorsteuersystem beschrieben. Zuerst wird bei Schritt 310 ein vom Fahrer gefordertes Raddrehmoment bzw. Abtriebswellendrehmoment anhand der Pedalstellung und der Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet. Im einzelnen wird das vom Fahrer geforderte Drehmoment (tqo_arb_req) als zweidimensionale Nachschlagtabelle als Funktion der Pedalstellung (PP) und der Fahrzeuggeschwindigkeit (vspd) berechnet. Als Nächstes wird bei Schritt 312 ein Grenzdrehmoment (tqo_arb_lim) ermittelt. Dieses Grenzabtriebsdrehmoment kann von verschiedenen Quellen geliefert werden, zum Beispiel von der Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzung, der Antischlupfregelungsbegrenzung oder von einem Fahrzeugstabilitätssteuersystem. Wenn die Getriebesteuerung das Grenzabtriebsdrehmoment liefert, kann dieses Drehmoment die maximal zulässige Drehzahl darstellen, die durch das Getriebe übertragen werden kann. Als Nächstes berechnet bei Schritt 314 der Ablauf eine Motordrehmomentanforderung des Fahrers bei Schaltgetrieben und Automatikgetrieben in Neutral, Park oder einigen vom Fahrer gewählten Gängen (tqe_dd_req). Zu beachten ist, dass tqe_dd_req ein separater Parameter zu dem in Schritt 310 berechneten Parameter ist, wenn tqe_ar_req für Automatikgetriebe berechnet wird, wenn sich das Getriebe in einem anderen Gang als Neutral oder Parken befindet. Als Nächstes wandelt der Ablauf bei Schritt 316 die Raddrehmomentforderung des Fahrers sowie die Forderung das Drehmoment auf das Motordrehmoment zu begrenzen, mit Hilfe der Gesamtübersetzung G1 (was die Übersetzung, das Drehmomentwandler-Drehmomentverhältnis, den Getriebewirkungsgrad einschließt) und des Drehmoment-Verlustparameters VERLUST um, welcher vorzugsweise die Reibung wiedergibt. Als Nächstes wählt der Ablauf bei Schritt 318 den Maximalwert von tqe_dd_req und tqe_arb_req. Auf diese Weise entscheidet der Ablauf unter Berücksichtigung, ob ein Automatikgetriebe oder ein Schaltgetriebe im Fahrzeug vorhanden ist, über die richtige Motordrehmomentanforderung. Weiterhin sorgt der Ablauf dafür, dass Automatikgetriebe in einer Betriebsart, wie zum Beispiel Neutral oder Parken, arbeiten, wenn der Motor nicht zum Antrieb der Räder gekuppelt ist.

Unter Bezug auf Fig. 4A und 4B wird nun ein Ablauf beschrieben, welcher eine gewünschte Fahrzeuggeschwindigkeitsbahnkurve berechnet und die Drehmomentforderung filtert und begrenzt, um verschiedene später beschriebene Vorteile zur Hand zu geben. Zuerst berechnet ein Ablauf bei Schritt 410 die Fahrzeuggeschwindigkeitsbahnkurve anhand der Stellung des Ganghebels (PRNDL), der Fahrzeuggeschwindigkeit (vspd) und des Bremspedals (BOO).

Der Ablauf berechnet insbesondere die maximale Fahrzeuggeschwindigkeit während einer Gaspedalfreigabe (tq_vs_des_mx). Wie hierin später beschrieben wird, dient diese Fahrzeuggeschwindigkeitsbahnkurve zur Ermittlung, ob ein negatives Motordrehmoment erforderlich ist. Der Fachmann wird im Hinblick auf die Offenbarung erkennen, dass verschiedene andere Parameter verwendet werden können, um eine gewünschte Fahrzeugbahnkurve, wie zum Beispiel Beschleunigung oder Abbremsen, zu erzielen. Alternativ könnten Zeitglieder verwendet werden, um zu ermitteln, ob eine gewählte Betriebsbedingung bis zu einer gestellten Zeit erreicht wird.

Weiter nun mit Fig. 4A fährt der Ablauf mit Schritt 412 fort, wo eine Ermittlung erfolgt, ob die Pedalstellung ein geschlossenes Pedal ist. Dies erfolgt zum Beispiel durch Prüfen des Merkers APP. Der Merker APP wird auf Minus 1 gesetzt, wenn zum Beispiel PP unter einem vorbestimmten Wert liegt, was anzeigt, dass der Fahrer den Fuß weggenommen hat, oder wenn der Pedalwinkel fast völlig freigegeben ist. In dieser Implementation ermittelt der Ablauf mit anderen Worten, ob der Fahrer das Pedal in die am freigegebenste Stellung versetzt hat, was dem Fachmann als geschlossenes Pedal bekannt ist. Wenn die Antwort auf Schritt 412 Ja lautet, fährt der Ablauf mit Schritt 414 fort, wo das gewünschte Motordrehmoment geschwindigkeitsbegrenzt wird. Dann wird das geforderte Drehmoment bei Schritt 416 auf einen Mindestwert von Null begrenzt wird. Der Parameter tqe_daspot stellt die Mindestbegrenzung der geforderten Drehzahl dar. Die Gleichung in Schritt 414 liefert eine Funktion zweiter Ordnung, welche für das Fahrgefühl bevorzugt wird. Der Fachmann wird im Hinblick auf diese Offenbarung erkennen, dass verschiedene Filterverfahren eingesetzt werden könnten, zum Beispiel ein Tiefpassfilter erster Ordnung oder ein geschwindigkeitsbegrenzender Filter.

Wenn die Antwort auf Schritt 412 Nein lautet, fährt der Ablauf mit Schritt 430 in Fig. 4b fort. Wenn sich mit anderen Worten der Fahrer nicht in einer Situation mit geschlossenem Pedal befindet, was bedeutet, in einer Stellung mit teilweise oder ganz offenem Pedal, berechnet der Ablauf das geschwindigkeitsbegrenzte Drehmoment als Teil der Differenz zwischen der aktuellen Fahrerforderung und der zulässigen Mindestdrehzahl (tqe_desmaf) aus, die zum Teil aus der hierin später beschriebenen Fehlzündungslinie ermittelt wurde. Als Nächstes erfolgt bei Schritt 432 eine Ermittlung, ob das zeitweilige gefilterte Drehmoment (tqe_daspot_temp) größer als das gefilterte gewünschte Drehmoment (tqe_daspot) ist. Abhängig von dem Ergebnis von Schritt 432 wird ein zeitweiliger Multiplikator gesetzt. Im Einzelnen passt dieser zeitweilige Multiplikator eine Filterzeitkonstante für das Filtern des Motordrehmoments an. Die Filterkonstante wird auf verschiedene Werte gesetzt, abhängig davon, ob das gewünschte Motordrehmoment zu- oder abnimmt. Schritt 434 setzt den Multiplikator bei einem Drehmomentanstieg. Schritt 436 setzt den Multiplikator bei einem Anstieg des gewünschten Drehmoments. Die Schritte 438, 440 und 432 beschreiben die Einzelheiten, wie das gewünschte Motordrehmoment gefiltert wird. In Schritt 438 wird die Zeitkonstante (tcdasf) berechnet. Dann wird die Filterkonstante als Funktion der Stichprobenzeit und des Parameters (tcdasf) berechnet. Schließlich wird bei Schritt 442 das gefilterte gewünschte Motordrehmoment mit einem Tiefpassfilter (LPF) berechnet. Der Fachmann wird im Hinblick auf diese Offenbarung erkennen, dass verschiedene Arten von Filtern anstelle eines Tiefpassfilters verwendet werden können, zum Beispiel geschwindigkeitsbegrenzende Filter oder Vorhalt-/Verzögerungsfilter.

Unter Bezug auf Fig. 5 wird nun ein Ablauf beschrieben, welcher die Ermittlung des gewünschten Motordrehmoments von Fig. 4a und 4b fortsetzt. Zuerst erfolgt bei Schritt S10 eine Ermittlung, ob das geforderte Motordrehmoment von Schritt 318 (tqe_ar_req) geringer als das gefilterte gewünschte Motordrehmoment (tqe_daspot) ist. Wenn die Antwort auf Schritt S10 Nein lautet, fährt der Ablauf mit Schritt S12 fort, wenn ein Merker (tq_dd_limit) auf Null gesetzt ist. Ansonsten wird bei Schritt S14 das gewünschte Motordrehmoment gleich dem gefilterten Motordrehmoment gesetzt. Als Nächstes wird bei Schritt S16 der Merker (tq_dd_limit) auf Minus Eins gesetzt. Auf diese Weise wird das gefilterte Motordrehmoment unabhängig vom Pedalwinkel als Mindestbegrenzung des vom Fahrer geforderten Motordrehmoments angelegt.

Unter Bezug auf Fig. 6 wird nun ein Ablauf zur Ermittlung, ob sich der Fahrer in einer geschlossenen Pedalstellung befindet, beschrieben, in welcher die Motor- und Fahrzeugsteuerungen bei geschlossenem Pedal durchgeführt werden. Zuerst wird bei Schritt 610 ein Merker initialisiert (tq_dd_mode = Null). Dieser Schritt wird nur bei Schlüssel-Ein- oder bei Teildrosselungsbedingungen durchgeführt. Dieser Merker dient in der Zustandsmaschine mit geschlossenem Pedal der Ermittlung, welcher Zustand ausgeführt wird. Wie hierin später beschrieben wird, arbeitet die Zustandsmaschine von Fall Null zum Fall 6. Der Merker tq_dd_mode ermittelt, welcher Fall ausgeführt wird.

Bei Schritt 612 erfolgt über Merker APP eine Ermittlung, ob ein Pedalfreigabe- Zustand vorliegt. Es erfolgt mit anderen Worten eine Ermittlung, ob die gemessene Gaspedalstellung geringer als ein vorbestimmter Wert ist, was anzeigt, dass das Pedal sich in der voll freigegebenen Stellung befindet. Der Fachmann wird im Hinblick auf diese Offenbarung verschiedene Wege zur Ermittlung, ob ein geschlossenes Pedal bzw. Freigabezustand vorliegt, erkennen. Zum Beispiel könnten die Fahrzeuggeschwindigkeit oder Beschleunigung, die Motordrehmomentermittlung oder verschiedene andere Verfahren eingesetzt werden.

Weiter mit Fig. 6 ermittelt der Ablauf, wenn die Antwort auf Schritt 612 Nein lautet, dass der Zustand eine teilweise Drosselung oder eine weit offene Drosselung ist, und führt den in Fig. 14 beschriebenen Ablauf durch. Wenn die Antwort auf Schritt 612 Ja lautet, fährt der Ablauf mit Schritt 614 fort, wo eine Ermittlung erfolgt, ob der Merker trg_n_t_flg ZUTRIFFT. Der Ablauf ermittelt mit anderen Worten, ob sich der Motor in der Betriebsart Motordrehzahlregelung befindet. Es gibt verschiedene Stellen, an denen sich der Motor in der Betriebsart Motordrehzahlsteuerung befindet, zum Beispiel während eines manuellen Intrittfallens, wenn das Getriebe eine Motordrehzahl angepasst an die zukünftige Übersetzung fordert; wenn der aktuelle Gang keine Motorbremsung liefert, wie hierin später beschrieben wird; oder während eines Einkuppelns von Neutral zu Fahren. Zum Beispiel während eines Einkuppelns von Neutral zu Fahren oder während eines manuellen Intrittfallens (wenn der Fahrer die gewählte PRNDL-Stellung ändert) kann das Getriebe die tatsächliche Gangänderung verzögern, bis die Motordrehzahl auf eine gewünschte Motordrehzahl gebracht wird. In diesen Beispielen kann die gewünschte Motordrehzahl so gewählt werden, dass sie der synchronen Drehzahl in der zukünftigen Übersetzung entspricht. Auf diese Weise wird die Getriebeabnutzung minimiert, da die Übersetzung durchgeführt werden kann, während die Motordrehzahl der Motordrehzahl nahe kommt, die nach dem beendeten Gangwechsel erreicht wird. In einem weiteren Beispiel, bei dem der aktuelle Gang keine Motorbremse liefert, wird die gewünschte Motordrehzahl auf dem Wert der Getriebeantriebsdrehzahl oder leicht darunter berechnet, die gemessene Getriebeabtriebsdrehzahl mal der aktuellen Übersetzung des Getriebes. Auf diese Weise gibt es keine Verzögerung und das dumpfe Getriebezahnradschlagen wird minimiert, wenn ein positives Motor/Antriebsstrang-Abtriebsdrehmoment wieder angelegt wird. Anders ausgedrückt: die gewünschte Motordrehzahl kann auf (oder leicht unter) die synchrone Drehzahl gesetzt werden, wobei die synchrone Drehzahl auf dem Getriebezustand (gewählte Übersetzung) und der Getriebeabtriebsdrehzahl beruht. Ein solches Verfahren kann verwendet werden, wenn die aktuelle gewählte Getriebeübersetzung keine Motorbremse liefert. Bei dieser hierin später beschriebenen Drehzahlsteuerung wird ein gewünschtes Drehmoment so gewählt, dass es den Drehzahlfehler Null nähern lässt. Die Drehmomentsteuerung kann, wie beschrieben, über verschiedene Motorbetriebsparameter verwirklicht werden, beispielsweise Luft/Kraftstoff, Zündeinstellung, Drosselklappenwinkel oder jeden anderen verfügbaren Drehmomentstellantrieb.

Wenn die Antwort auf Schritt 614 Nein lautet, wird die Zustandsmaschine aufgerufen und der Fall wird ausgeführt, der dem aktuellen Zustand des Merkers tq_dd_mode bei Schritt 616 entspricht. Ansonsten fährt der Ablauf mit 618 fort, wo der Merker auf 7 gesetzt wird. Dann wird das gewünschte Motordrehmoment mit Hilfe eines PI- Reglers berechnet der dem Fachmann als proportional-integral-wirkender Regler bekannt ist, anhand eines aus der Differenz zwischen der gewünschten Motordrehzahl (Ndes minus N) berechneten Motordrehzahlfehlers berechnet.

Unter Bezug auf Fig. 7 wird nun Fall Null der Zustandsmaschine beschrieben. Fall Null wird allgemein aufgerufen, um die Zustandsmaschine zu initialisieren. Zuerst erfolgt bei Schritt 710 eine Ermittlung, ob das geforderte arbitrierte Drehmoment größer als ein kleines positives kalibrierbares Motordrehmoment (TQE_SML_POS) ist. Wenn die Antwort auf Schritt 710 Ja lautet, wird der Merker der Zustandsmaschine bei Schritt 712 auf 1 gesetzt. Ansonsten wird der Merker der Zustandsmaschine bei Schritt 714 auf 2 gesetzt.

Unter Bezug auf Fig. 8 wird nun Fall 1 der Zustandsmaschine beschrieben. Wie vorstehend beschrieben wird Fall 1 aufgerufen, wenn der Merker tqe_dd_mode bei Schritt 616 gleich 1 ist. Bei Schritt 810 erfolgt eine Ermittlung, ob das gewünschte Motordrehmoment kleiner oder gleich dem kalibrierbaren kleinen positiven Drehmoment (TQE_SML_POS) ist. Wenn die Antwort auf Schritt 810 Ja lautet, wird der Merker tqe_dd_mode bei Schritt 812 auf 2 gesetzt.

Unter Bezug auf Fig. 9 wird nun Fall 2 der Zustandmaschine beschrieben. Zuerst erfolgt bei Schritt 910 eine Ermittlung, ob die aktuelle tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit (vspd) größer als die Summe der maximal zulässigen Geschwindigkeit während des Zustands der Pedalfreigabe (tq_vs_des_mx) plus des zulässigen Überdrehfehlers (vsdeltogoneg) ist. Der zulässige Überdrehfehler kann ein einzelner Wert sein oder kann mit den Motorbetriebsparametern schwanken. Abhängig von der gewählten Übersetzung und Fahrzeuggeschwindigkeit kann es zum Beispiel wünschenswert sein, verschiedene Schwellwerte des zulässigen Überdrehfehlers zu haben. Ein solches Vorgehen kann exzessiven Gangwechsel, auch als Schalthäufigkeit bekannt, verringern. Wenn die Antwort auf Schritt 910 Ja lautet, wird der Merker der Zustandsmaschine (tq_dd_mode) gleich 3 gesetzt. Wenn die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit mit anderen Worten größer als die gewünschte Fahrzeuggeschwindigkeitsbahnkurve plus dem Toleranzwert ist, führt die Zustandsmaschine beim nächsten Aufruf von Schritt 616 Fall 3 aus, was ein Drehmoment-Kreuzen von einem positiven Motor/Antriebsstrangabtriebsdrehmoment zu einem negativen Motor/Antriebsstrangabtriebsdrehmoment ausführt, was später in dieser Anmeldung mit besonderem Bezug auf Fig. 10 beschrieben wird. Wie vorstehend beschrieben erkennt der Fachmann im Hinblick auf diese Offenbarung, dass verschiedene andere Fahrzeugparameter zur Berechnung der gewünschten Fahrzeuggeschwindigkeitsbahnkurve und Ermittlung, ob die tatsächliche Fahrzeugbahnkurve unter der gewünschten Fahrzeugbahnkurve liegt, verwendet werden können.

Wenn die Antwort auf Schritt 910 Nein lautet, fährt der Ablauf mit Schritt 914 fort, wo eine Ermittlung erfolgt, ob der Drehmomentwandler überbrückt ist. Wenn die Antwort auf Schritt 914 Nein lautet, fährt der Ablauf mit Schritt 918 fort. Bei Schritt 198 wird ein positives Abtriebsdrehmoment geliefert, einschließlich einer Regelung mit Hilfe von Drehmomentwandler-Antriebs- und/oder Abtriebsdrehzahlen. In diesem speziellen Fall wird eine gewünschte Motordrehzahl so berechnet, dass sie größer als die gemessene Drehmomentwandler-Abtriebs- oder Turbinendrehzahl ist. Diese gewünschte Motordrehzahl wird zusammen mit einem proportional-integral­ wirkenden Regler mit Regelkreis zur Berechnung einer gewünschten Motordrehzahlforderung verwendet. Auf diese Weise wird die Regelung zur Wahrung eines positiven Abtriebdrehmoments verwendet. Der Parameter (TQ_N_SML_POS) ist ein kalibrierbarer Parameter, um einen Sicherheitsfaktor zur Hand zu geben, der ungewolltes drehmomentfreies Kreuzen aufgrund externer Faktoren, wie Straßengefälle, minimiert. Das Ziel des Reglers ist mit anderen Worten die Wahrung einer Motordrehzahl, die größer als die Drehmomentwandler-Abtriebsdrehzahl ist. Der Fachmann wird im Hinblick auf diese Offenbarung erkennen, dass eine weitere Rückkopplung integriert werden kann, bei welcher diese Rückkopplung von Sensoren kommen könnte, wie zum Beispiel von einem Drehmomentsensor, einem Luftmassensensor oder anderen bei der Drehmoment- oder Drehzahlregelung verwendeten Sensoren.

Alternativ kann bei überbrücktem Drehmomentwandler das gewünschte arbitrierte Motordrehmoment auf das kleine positive Drehmoment (TQU_SML_POS) gesetzt werden. In diesem Fall wird der Motor/Antriebsstrang so geregelt, dass ein positives Abtriebsdrehmoment geliefert und ungewollte Übergänge durch den drehmomentfreien Punkt minimiert werden. Da der Drehmomentwandler überbrückt ist, wird ein Steuerungsvorgehen verwendet, bei dem die Rückkopplung von den Drehmomentwandler-Antriebs- und Abtriebsdrehzahlen basierend auf dem Drehmomentwandlermodell nicht verwendet wird. Es können jedoch andere Rückkopplungsvariablen bei der Ermöglichung der Drehmomentsteuerung verwendet werden, wie zum Beispiel ein Drehmomentsensor oder ein Luftmassensensor. Insbesondere kann das von dem Motor/Antriebsstrang (Motorabtriebsdrehmoment, Getriebedrehmoment oder Raddrehmoment) übertragene Drehmoment anhand der Betriebsbedingungen, wie zum Beispiel Luftmasse, Krümmerdruck, Motordrehzahl, Zündeinstellung, Kühlmitteltemperatur und anderen Betriebsbedingungen geschätzt werden.

Durch Ermöglichen einer derartigen Steuerung der Wahrung des positiven Motor/Antriebsstrangabtriebs wird einungewolltes drehmomentfreies Kreuzen minimiert und es kann ein verbessertes Fahrzeug-Fahrgefühl erreicht werden.

Unter Bezug auf Fig. 10 wird nun Fall 3 der Zustandsmaschine beschrieben. Zuerst erfolgt bei Schritt 1010 eine Ermittlung, ob das arbitrierte geforderte Motordrehmoment kleiner als ein kleines negatives Abtriebsdrehmoment (TQE_SML_NEG) oder das kleine negative Drehmoment ein vorbestimmter kalibrierbarer Parameter ist. Wenn die Antwort auf Schritt 1010 Ja lautet, dann wird der Zustandsmaschinenmerker tq_dd_mode bei Schritt 1012 auf 4 gesetzt. Ansonsten wird das geforderte Motordrehmoment bei Schritt 1014 langsam dekrementiert, damit es sachte den drehmomentfreien Punkt passiert. Auf diese Weise geht der Ablauf zu Fall 4 über, sobald das negative Motordrehmoment vorgesehen wird, und solange das negative Motordrehmoment vorgesehen ist, erzeugt der Ablauf eine allmähliche Abnahme vom kleinen positiven Drehmoment zu dem kleinen negativen Drehmoment, so dass ein am drehmomentfreien Punkt auftretendes dumpfes Schlagen minimiert wird.

Unter Bezug auf Fig. 11 wird nun der Fall 4 der Zustandsmaschine beschrieben. Zuerst erfolgt bei Schritt 1110 eine Ermittlung, ob ein großes negatives Motordrehmoment erforderlich ist, indem festgestellt wird, ob der Merker (rdy_very_neg) ZUTREFFEND ist. Typischerweise wird der Merker durch das Getriebesteuersystem auf ZUTREFFEND gesetzt, um anzuzeigen, dass der Drehmomentwandler überbrückt ist. Verschiedene Arten von Drehmomentwandlern können mit anderen Worten nicht überbrückt werden, wenn der Motor/Antriebsstrang große negative Drehmomente überträgt. Somit kann die vorliegende Erfindung große negative Motordrehmomente verhindern, bis der Drehmomentwandler überbrückt ist, falls ein derartiger Drehmomentwandler verwendet wird. Wenn die Antwort auf Schritt 1110 Ja lautet, wird der Zustandsmaschinenmerker (tq_dd_mode) bei Schritt 1112 auf 5 gesetzt. Ansonsten erfolgt eine Ermittlung, ob der Drehmomentwandler bei Schritt 1114 überbrückt ist. Wenn der Drehmomentwandler überbrückt ist, wird das erforderliche Motordrehmoment auf einen kleinen negativen Wert (TQE_SML_NEG) gesetzt, welcher ein vorbestimmter kalibrierbarer Wert ist. Bei Schritt 1116 wird das negative Motordrehmoment in einem Steuerungsmodus ohne Rückkopplung von den Drehmomentwandler-Antriebs- und Abtriebsdrehzahlen vorgesehen. Ansonsten wird bei Schritt 1118 eine Motordrehzahl-Regelung vorgesehen, wobei die gewünschte Motordrehzahl so berechnet wird, dass sie leicht unter der Drehmomentwandler- Abtriebsdrehzahl liegt. Somit wird bei Schritt 1118 die Rückkopplung von der Drehmomentwander-Antriebs- und Abtriebsdrehzahl verwendet, um ungewollte drehmomentfreie Übergänge zu minimieren.

Unter Bezug auf Fig. 12 wird nun Fall 5 der Zustandsmaschine beschrieben. Bei Schritt 1210 erfolgt eine Ermittlung, ob die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit (vspd) größer als der maximal zulässige Fahrzeuggeschwindigkeitsbahnkurvewert (tq_vs_des_mx) ist. Wenn die Antwort auf Schritt 1210 Ja lautet, fährt der Ablauf mit Schritt 1212 fort, wo der Zustandsmaschinenmerker (tq_dd_mode) auf 6 gesetzt wird.

Unter Bezug auf Fig. 13 wird nun Fall 6 der Zustandsmaschine beschrieben. Zuerst erfolgt bei Schritt 1310 eine Ermittlung, ob die gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit (vspd) kleiner oder gleich der gewünschten Fahrzeuggeschwindigkeitsbahnkurve plus einem vorbestimmten kalibrierbaren Wert (TQ_VS_DESHYS) ist. Wenn die Antwort auf Schritt 1310 Ja lautet, fährt der Ablauf mit Schritt 1312 fort, wo der Zustandsmaschinenmerker (tqdd mode) auf 5 gesetzt wird. Ansonsten fährt der Ablauf mit Schritt 1314 fort, wo die Regelung der Fahrzeuggeschwindigkeit ausgeführt wird, um die gewünschte Abbremsgeschwindigkeit und die gewünschte Fahrzeuggeschwindigkeitsbahnkurve zu ermöglichen. Ein dem Fachmann als proportional-integral-wirkender Regler bekannter PI-Regler wird insbesondere mit der gewünschten maximal zulässigen Fahrzeuggeschwindigkeit und der tatsächlichen Geschwindigkeit verwendet, um das gewünschte Motordrehmoment zu berechnen. Auf diese Weise wird eine Motordrehmomentsteuerung vorgesehen, um eine gewünschte Geschwindigkeitsbahnkurve zu erhalten.

Wird die Zustandsmaschine aufgerufen und keiner der Fälle ausgeführt, dann ist der Vorgabefall der Fall Null.

Unter Bezug nun auf die Fig. 14a und 14b wird ein Ablauf für das Geschwindigkeitsbegrenzen des gewünschten Motordrehmoments bei Zunahme des gewünschten Motor/Antriebsstrang-Abtriebs beschrieben. Bei Schritt 1410 erfolgt eine Ermittlung, ob das gewünschte Motordrehmoment größer als das aktuelle geforderte Motordrehmoment ist. Es erfolgt mit anderen Worten eine Ermittlung, ob der gewünschte Motordrehmomentabtrieb zunimmt. Wenn die Antwort auf Schritt 1410 Ja lautet, erfolgt bei Schritt 1412 eine Ermittlung, ob das aktuelle geforderte Motordrehmoment kleiner oder gleich einem kleinen negativen Drehmomentwert (TQE_SML_NEG) ist. Wenn die Antwort auf Schritt 1412 Ja lautet, fährt der Ablauf mit Schritt 1414 fort, wo das gewünschte Motordrehmoment bei einer ersten von Funktion G1 ermittelten Geschwindigkeit geschwindigkeitsbegrenzt wird. Wenn mit anderen Worten das gewünschte Motordrehmoment zunimmt, jedoch negativ und weniger als ein vorbestimmtes negativer Motordrehmoment, wird die gewünschte Motordrehmoment-Anstiegsgeschwindigkeit auf eine erste vorbestimmte Geschwindigkeit begrenzt, bei der die vorbestimmte Geschwindigkeit von dem gewählten Getriebegang oder der aktuellen Getriebeübersetzung abhängt. Wenn die Antwort auf Schritt 1412 Nein lautet, fährt der Ablauf mit Schritt 1416 fort, wo eine Ermittlung erfolgt, ob das aktuelle geforderte Motordrehmoment kleiner als ein kleiner positiver kalibrierbarer Wert (TQE_SML_POS) ist. Es erfolgt mit anderen Worten eine Ermittlung, ob das aktuelle geforderte Motordrehmoment nahe dem drehmomentfreien Punkt liegt. Wenn die Antwort auf Schritt 1416 Ja lautet, fährt der Ablauf mit Schritt 1418 fort, wo die gewünschte Motordrehmoment- Anstiegsgeschwindigkeit basierend auf Funktion G2 begrenzt wird. Im Allgemeinen ist die maximal zulässige Anstiegsgeschwindigkeit des Motordrehmoments in diesem Bereich (nahe dem drehmomentfreien Bereich) geringer als die zulässige ansteigende Motordrehmomentgeschwindigkeit außerhalb dieses Bereichs. Wenn die Antwort auf Schritt 1416 Nein lautet, fährt der Ablauf mit Schritt 1420 fort, wo die Motordrehmoment-Anstiegsgeschwindigkeit basierend auf Funktion G3 auf eine dritte vorbestimmten Geschwindigkeit begrenzt wird. Anders ausgedrückt: die zulässige Anstiegsgeschwindigkeit des Drehmoments ist bei Bereichen weg von dem drehmomentfreien Punkt größer.

Auf diese Weise sieht die vorliegende Erfindung drei verschiedene Anstiegs- Drehmomentgeschwindigkeitsgrenzen des Motors abhängig von dem aktuellen Motordrehmomentwert vor. Insbesondere wenn das gewünschte Motordrehmoment ansteigt und ein großer negativer Wert ist, wird es bei einem ersten Wert geschwindigkeitsbegrenzt. Wenn das gewünschte Motordrehmoment nahe einem drehmomentfreien Punkt ansteigt, wird es bei einer zweiten, im Allgemeinen niedrigeren Geschwindigkeit geschwindigkeitsbegrenzt. Wenn schließlich das gewünschte Motordrehmoment zunimmt und ein großer positiver Wert ist, wird es bei einer dritten Geschwindigkeit geschwindigkeitsbegrenzt. Ferner kann jede Kombination der obigen drei Geschwindigkeitsgrenzen verwendet werden. Das Motordrehmoment kann zum Beispiel nur bei Übergang durch den drehmomentfreien Punkt begrenzt werden, oder das Motordrehmoment kann nur bei Übergang durch den drehmomentfreien Punkt und bei Anstieg über Null Drehmoment begrenzt werden, das Motordrehmoment kann nur bei Übergang durch den drehmomentfreien Punkt und bei Anstieg unter Null Drehmoment begrenzt werden. Ferner können Geschwindigkeitsgrenzen als Funktion der aktuellen bzw. gewählten Übersetzung gesetzt werden, da verschiedene Geschwindigkeitsgrenzen abhängig von der tatsächlichen Getriebeübersetzung oder basierend auf dem gewählten Gang, wie durch den Getriebehebel (PRNDL) angezeigt, angebracht sein können. Ferner kann, wie hierin beschrieben, die Geschwindigkeitsbegrenzung für das Senken des Drehmoments bei Passieren durch den drehmomentfreien Bereich verwendet werden.

Von Schritt 1414 fährt der Ablauf mit Schritt 1422 fort, wo eine Ermittlung erfolgt, ob das aktuelle geforderte Motordrehmoment größer als das geschwindigkeitsbegrenzte Motordrehmoment ist. Wenn die Antwort hierauf Ja lautet, wird das gewünschte Motordrehmoment gleich dem geschwindigkeitsbegrenzten Drehmoment gesetzt und es wird ein geschwindigkeitsbegrenzender Merker (tq_dd_limit) auf 1 gesetzt. Ansonsten wird der Merker in den Schritten 1424 und 1426 auf Null gesetzt. Von Schritt 1418 fährt der Ablauf mit Schritt 1428 fort, wo die gleiche Ermittlung wie bei Schritt 1422 erfolgt. Wenn die Antwort auf Schritt 1428 Ja lautet, wird das gewünschte Motordrehmoment gleich dem geschwindigkeitsbegrenzten Motordrehmoment gesetzt und der Merker (tq_dd_limit) wird bei Schritt 1430 gleich 2 gesetzt. Ansonsten wird der Merker bei Schritt 1432 auf Null gesetzt. Von Schritt 1420 erfolgt die gleiche Ermittlung in Schritt 1434 wie in den Schritten 1422 und 1428. Wenn die Antwort auf Schritt 1434 Ja lautet, wird das gewünschte Motordrehmoment gleich dem geschwindigkeitsbegrenzten Wert gesetzt und der Merker wird bei Schritt 1436 auf 3 gesetzt. Ansonsten wird der Merker bei Schritt 1438 auf Null gesetzt.

Unter Bezug auf Fig. 15 wird nun ein Ablauf für das Arbitrieren zwischen verschiedenen Drehmomentgrenzen und der gewünschten geschwindigkeitsbegrenzten Drehmomentforderung beschrieben. In den Schritten 1510, 1512 und 1514 wird die geschwindigkeitsbegrenzte gewünschte Motordrehmomentforderung mit den verschiedenen maximalen Drehmomentgrenzen verglichen, welche verhindern, dass die Motordrehzahl größer als ein vorbestimmter Wert (tqe_rpm_lim) wird, und welche verhindern, dass ein Drehmoment gefordert wird, das größer als das durch das Getriebe (tqe_max_tran) übertragene maximal zulässige Drehmoment ist.

Unter Bezug auf Fig. 16a und 16b wird ein Ablauf zur Steuerung des Motordrehmoments bei Wahrung einer Mindestluftmassenforderung beschrieben. Der folgende Ablauf sieht insbesondere ein Verfahren zur Verhinderung von Motorabsterben bei einer schnellen Abnahme des erforderlichen Motordrehmoments vor.

Zuerst wird bei Schritt 1610 eine Antiabsterb-Drehmomentlinie (tqe_antistal) berechnet, welche das angezeigte Mindestdrehmoment ist, das als Funktion der Motordrehzahl minus der gewünschten Leerlaufdrehzahl und der Drehmomentsteuerquelle (tq_source) ist. Der Parameter tq_source ist die dominante Determinante der Drehzahlverringerung, d. h. ob Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzung, Antriebsschlupfregelung oder Schaltmodulation das Drehmoment begrenzen. Somit kann abhängig davon, welche Begrenzung steuert, eine aggressivere Haltung diesbezüglich eingenommen werden, wie nahe zur Antiabsterb-Drehmomentlinie der Motor betrieben wird.

Als Nächstes wird bei Schritt 1612 die arbitrierte Forderung zum gewünschten Motordrehmoment mit der Antiabsterb-Drehmomentlinie verglichen und der Höchstwert dieser Parameter wird gewählt. Als Nächstes wird bei Schritt 1614 das äquivalente angezeigte Motordrehmoment bei der zulässigen Mindestluftmenge und dem abgebildeten Zündwert, unter dem es zu Motorfehlzündungen kommt, aufgerufen. Dieser Wert wird als Funktion der Motordrehzahl ermittelt. Als Nächstes wird in den Schritten 1616 und 1618 die Transformation der vom Motor geforderten Leerlaufluftmenge ermittelt. Zuerst wird ein Multiplikator (idle_am_mul) als Funktion der Differenz zwischen der gewünschten Motordrehzahl und der tatsächlichen Motordrehzahl und der Differenz zwischen der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit und einer Mindestfahrzeuggeschwindigkeit, bei dem die Leerlaufdrehzahlsteuerung greift (minmph), ermittelt. Fig. 16c zeigt eine beispielhafte Tabelle, welche zeigt, dass bei kleiner werdender Differenz der Fahrzeuggeschwindigkeit bzw. Differenz der Motordrehzahl die zulässige Mindestluftmenge allmählich angepasst wird, so dass sie gleich der bei Leerlaufbedingungen erforderlichen Luftmenge wird.

Dann wird bei Schritt 1618 der Multiplikator dazu verwendet, die erforderliche Luftmenge anzupassen, um eine gewünschte Motordrehzahl bei Leerlaufbedingungen zu halten. Dann wird bei Schritt 1619 diese angepasste Luftmenge durch Dividieren durch die Anzahl der Zylinder (numcyl_0), der Motordrehzahl (N) und der Menge an Luft, die den Zylinder bei Standardtemperatur und Standarddruck (sarchg) füllt, in einen Lastwert umgewandelt. Als Nächstes wird bei Schritt 1620 diese gewünschte Last mit Hilfe des Umwandlungsfaktors (TQ_2_LOAD) in ein Drehmoment umgewandelt. Schließlich wird bei Schritt 1622 der Maximalwert von dem Drehmoment aufgrund der Mindestluftmenge von Fehlzündungen und von dem Drehmoment aufgrund der Mindestluft zur Sicherstellung der Motorleerlaufdrehzahlsteuerung gewählt.

Weiter mit Fig. 16b wird dieses gewählte Drehmoment dann bei Schritt 1624 in eine Luftmengenforderung umgewandelt. Als Nächstes wird bei Schritt 1626 diese gewählte Drehmomentforderung durch Subtrahieren der Drehmomentverluste (tqe_los) von einem angezeigten Drehmoment in eine Motorbrems- Drehmomentforderung umgewandelt. Schließlich wird bei Schritt 1634 die Motordrehmomentforderung zur Planung der erforderlichen Luftmenge für das elektronische Drosselklappensteuersystem bei dem Maximalwert des in Schritt 1626 ermittelten Parameter und der aktuellen Motorbremsforderung gewählt.

Auf diese Weise kann erfindungsgemäß die Motorluftmenge unter die zum Wahren der Leerlaufdrehzahl erforderliche Motorluftmenge gesenkt werden, wenn die Motor- und Fahrzeugbetriebsbedingungen fern eines Leerlaufdrehzahl-Steuerbereichs liegen. Auf diese Weise ist es möglich, große negative Motorbremsdrehmomente zur Wahrung der Fahrzeugbahnkurve unter einer Vielzahl von Fahrzeugbetriebsbedingungen vorzusehen. Wenn sich aber die Fahrzeugbedingungen einem Motorleerlaufdrehzahlbereich nähern, wird die Luftmenge auf einen erforderlichen Motorleerlaufdrehzahl-Steuerwert erhöht. Auf diese Weise ist es auch bei Motorluftmengenverzögerungen aufgrund des Krümmervolumens möglich, eine stabile Leerlaufdrehzahlsteuerung zu wahren und ein großes negatives Motorbremsvermögen zu liefern.

Unter Bezug auf Fig. 17 wird nun ein Ablauf zur Berechnung einer gewünschten Fahrzeugbahnkurve beschrieben, welcher in Schritt 410 von Fig. 4a aufgerufen wird. Zuerst erfolgt eine Ermittlung, ob der Merker (APP) unter Null ist. Es erfolgt mit anderen Worten eine Ermittlung bei Schritt 1710, ob ein geschlossenes Pedal (Pedalfreigabe) vorliegt. Wenn die Antwort auf Schritt 17 Ja lautet, wird die gewünschte Beschleunigung bei geschlossenem Pedal (ct_accl_des) als Funktion der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und der gewählten Gangstellung (PRNDL) berechnet. Als Nächstes erfolgt bei Schritt 1714 eine Ermittlung, ob das Bremspedal freigegeben ist. Wenn die Antwort auf Schritt 1714 Ja lautet, erfolgt eine Ermittlung, ob die Dauer der Bremspedalbetätigung (boo_duration) bei Schritt 1716 größer als Null ist, was das erste Durchlaufen des Ablaufs seit Betätigen der Bremse anzeigt. Wenn die Antwort auf Schritt 1716 Ja lautet, wird der Fahrzeuggeschwindigkeits- Freigabewert (vs_on_release) gleich der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit gesetzt und die Dauer der letzten Bremsbetätigung wird gleich dem aktuellen Bremsbetätigungs-Dauerwert in Schritt 1718 gesetzt. Als Nächstes erfolgt bei Schritt 1720 eine Ermittlung, ob die erste Bremsbetätigungsdauer (boo_1st) größer als eine vorbestimmte Dauer (tq_boo_long) ist und der Merker (tq_frz_vsboo) zutrifft. Der Merker (tq_frz_vsboo) ist ein Wahlmerker, der die Verwendung der Bremsdauer bei der Ermittlung der maximal zulässigen Fahrzeuggeschwindigkeitsbahnkurve ermöglicht. Der Parameter (tq_boo_long) stellt die Bremsdauer dar, nach der die maximal zulässige Fahrzeuggeschwindigkeitsbahnkurve konstant gehalten wird.

Wenn der Fahrer mit anderen Worten einfach auf die Bremse tippt, verläuft die maximal zulässige Fahrzeuggeschwindigkeit weiter hin zu Null, nachdem die Bremse freigegeben wurde. Wenn der Fahrer das Bremspedal länger als einen vorbestimmten Wert hält, wird dagegen die maximal zulässige Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Fahrzeuggeschwindigkeit gehalten, bei der die Bremse freigegeben wurde. Dies kann es dem Fahrer ermöglichen, eine gewünschte Geschwindigkeit mit Hilfe der Bremse auf einen langen Gefälle einzustellen.

Weiter mit Fig. 17 wird die maximal zulässige Fahrzeuggeschwindigkeit auf den Parameter vs_on_release in Schritt 1722 gesetzt, wenn die Antwort auf Schritt 1720 Ja lautet. Wenn die Antwort auf Schritt 1720 Nein lautet, wird die maximal zulässige Fahrzeuggeschwindigkeit auf die zuvor eingestellte maximal zulässige Fahrzeuggeschwindigkeit plus einer gewünschten Beschleunigung mal der Stichprobenzeit in Schritt 1724 gesetzt. Schritt 1724 gibt wieder, wo die maximal zulässige Fahrzeuggeschwindigkeit allmählich auf Null absinkt.

Wenn die Antwort auf Schritt 1710 Nein lautet, werden bei Schritt 1720 die Dauer der Bremsbetätigung und die Dauer der ersten Bremsbetätigung beide auf Null gesetzt und die gewünschte maximale Fahrzeuggeschwindigkeit wird auf die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit gesetzt. Wenn die Antwort auf Schritt 1714 Nein lautet, wird die maximale gewünschte Fahrzeuggeschwindigkeit auf die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit gesetzt und die Bremsbetätigungsdauer wird um die Stichprobenzeit in Schritt 1722 erhöht.

Auf diese Weise wird die gewünschte Fahrzeugbahnkurve aufgrund der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und der Stellung des Ganghebels (PRNDL) ermittelt. Ferner wird die gewünschte Fahrzeugbahnkurve aufgrund der Betätigung bzw. Treten des Bremspedals angepasst. Insbesondere wird mit Hilfe der Länge des Eingriffs des Bremspedals die gewünschte Fahrzeugbahnkurve angepasst. Zum Beispiel wird die gewünschte Fahrzeuggeschwindigkeitsbahnkurve gesenkt, während das Bremspedal betätigt wird, und wird auf den Wert der tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeit gesetzt, wenn das Bremspedal in manchen Fällen freigegeben wird. Auf diese Weise kann eine verbesserte Fahrleistung erreicht werden, da alle auf den vom Fahrer gewünschten Fahrbetrieb hindeutenden Parameter integriert werden.

Unter Bezug nun auf Fig. 17B wird ein Beispiel des Betriebs bei Freigabe des Gaspedals (d. h. Betrieb mit geschlossenem Pedal) beschrieben. Die obere Kurve zeigt das Bremsbetätigungssignal und die untere Kurve zeigt die maximal zulässige Fahrzeuggeschwindigkeitsbahnkurve. Zum Zeitpunkt t1 wird die Bremse niedergedrückt und bei Zeitpunkt t2 freigegeben. Während die Bremse niedergedrückt wird, wird die maximal zulässige Fahrzeuggeschwindigkeit auf die aktuelle Fahrzeuggeschwindigkeit gesetzt und somit erfolgt keine Steuerung. Da die Zeitdifferenz Δt1 geringer als die vorbestimmte Bremsdauer ist, wird der Verlauf der maximal zulässigen Fahrzeuggeschwindigkeit dann fortgeführt, bis die Bremse wieder bei Zeitpunkt t3 niedergedrückt wird. Die Bremse wird dann bei Zeitpunkt t4 freigegeben. Da die Zeitdifferenz Δt1 größer als die vorbestimmte Bremsdauer ist, wird die Fahrzeuggeschwindigkeit bei Freigabe zum Zeitpunkt t4 erfasst und als maximal zulässige Fahrzeuggeschwindigkeit gehalten.

Unter Bezug nun auf Fig. 18 wird ein Ablauf beschrieben, um in manchen Fällen zu ermitteln, ob der Drehmomentwandler überbrückt werden sollte. Der Ablauf ermittelt insbesondere, ob der Drehmomentwandler während eines Betriebs mit geschlossenem Pedal überbrückt werden kann. Zuerst erfolgt bei Schritt 1810 eine Ermittlung, ob sich die Zustandsmaschine in Fall 3 befindet und ob der Drehmomentwandler derzeit nicht überbrückt ist. Wenn die Antwort auf Schritt 1810 Ja lautet, kann der Drehmomentwandler in Schritt 1820 überbrückt werden. Der Drehmomentwandler kann mit anderen Worten überbrückt werden, wenn das Motordrehmoment kleiner als ein kleiner, vorbestimmter negativer Drehmomentwert ist. Der Drehmomentwandler kann mit anderen Worten überbrückt werden, nachdem das Fahrzeug den drehmomentfreien Punkt passiert hat. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn erwünscht ist, die Überbrückung des Drehmomentwandlers aufzuheben, wenn der Fahrer das Gaspedal wieder drückt und einen positiven Motor/Antriebsstrangabtrieb fordert. In dieser Situation kann die Überbrückung des Drehmomentwandlers insbesondere aufgehoben werden und somit kann ein schneller Motor/Antriebsstrangabtriebsbetrag geliefert werden, wodurch das Fahrzeugleistungsgefühl verbessert wird.

Unter Bezug auf Fig. 19 wird nun ein Diagramm, welches den typischen erfindungsgemäßen Betrieb veranschaulicht, gezeigt. In dem Diagramm sind das Motorbremsdrehmoment gegenüber der Zeit für eine Freigabe aufgetragen. Die Strichlinie zeigt den gewünschten Motordrehmomentwert, der beispielsweise aus dem vom Fahrer betätigten Element ermittelt wurde. Die durchgehende Linie zeigt das tatsächliche erzeugte Motordrehmoment. Zum Zeitpunkt T1 gibt der Fahrer das Fußpedal frei und die Freigabesituation beginnt. Die erfindungsgemäßen, hierin beschriebenen Algorithmen verringern zuerst das Motordrehmoment um einen vorbestimmten Betrag. Dann wird das Motordrehmoment bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit allmählich reduziert, welche durch eine gewählte Freigabe- Drehmomentreduzierungsbahnkurve ermittelt wird. Das Motordrehmoment wird solange reduziert, bis es einen kleinen positiven Wert (TQE_SML_POS) erreicht. Das Aufrechterhalten der Antriebsdrehzahl des Drehmomentwandlers bei einem größeren Wert als die Abtriebsdrehzahl des Drehmomentwandlers hält dieses kleine positive Drehmoment. Dann erfolgt bei Zeitpunkt T2 eine Entscheidung, ein negatives Motordrehmoment basierend auf der Fahrzeugbahnkurve vorzusehen. Insbesondere zum Zeitpunkt T2 wird die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit größer als die maximal zulässige Fahrzeuggeschwindigkeit plus einem vorbestimmten kalibrierbaren Wert. Beginnend bei Zeitpunkt T2 wird das Motordrehmoment allmählich bei einer vorbestimmten Geschwindigkeit durch den drehmomentfreien Punkt reduziert. In diesem Bereich kann auch die Drehmomentlinie unter Verwendung der Drehwandler-Antriebs- und Abtriebsdrehzahlen eingesetzt werden, um den drehmomentfreien Punkt kennen zulernen und das Motordrehmomentmodell zu aktualisieren. Dann wird bei Zeitpunkt T3 ein kleines negatives Drehmoment gehalten, in dem die Drehmomentwandler- Abtriebsdrehzahl größer als die Drehmomentwandler-Antriebsdrehzahl gehalten wird. Dieses kleine negative Drehmoment wird für kurze Zeit gehalten, bis bei Zeitpunkt T4 eine Entscheidung erfolgt, den Drehmomentwandler zu überbrücken, um hohe Werte negativen Drehmoments zu erzeugen. Bei Zeitpunkt T4 wird der Drehmomentwandler überbrückt. Dann wird der negative Drehmomentwert gewählt, um die gewünschte Fahrzeuggeschwindigkeitsbahnkurve zu halten. Der negative Drehmomentwert wird so gewählt, dass die tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeit im Allgemeinen unter der maximalen zulässigen Fahrzeuggeschwindigkeit liegt.

Unter Bezug nun auf die Fig. 20 und 21 wird der Zweifachkreislauf- Drehmomentwandler 11a gezeigt. Fig. 20 zeigt die Zweifachkreislauf- Drehmomentwandlerkupplung ausgerückt, während Fig. 21 die Zweifachkreislauf- Drehmomentwandlerkupplung eingerückt zeigt. Der Zweifachkreislauf- Drehmomentwandler 11a wird mit Antriebswelle 13a, welche mit der Motorkurbelwelle 13 gekoppelt ist, und mit der Abtriebswelle 17a, welche mit der Getriebeantriebswelle 17 gekoppelt ist, gezeigt. Der Zweifachkreislauf- Drehmomentwandler 11a weist eine Wandlerkupplung 200a auf. Der Zweifachkreislauf-Drehmomentwandler 11a wird durch Zufuhr von Druck zu der Kupplungssteuerseite der Kupplung ausgerückt. Der Druck wird durch die Laufradseite des Wandlers abgeführt. Das Austrittfluid wird zu einem Kühler geschickt. Insbesondere muss der Kupplungssteuerdruck gegen die Pumpwirkung des Laufrads arbeiten. Zur Betätigung der Wandlerkupplung wird der Fluidfluss umgekehrt.

Unter Bezug nun auf Fig. 22 und 23 wird ein Dreifachkreislauf-Drehmomentwandler 11b gezeigt. Fig. 22 zeigt die Dreifachkreislauf-Drehmomentwandlerkupplung ausgerückt, während Fig. 23 die Dreifachkreislauf-Drehmomentwandlerkupplung eingerückt zeigt. Der Dreifachkreislauf-Drehmomentwandler 11b wird mit Antriebswelle 13b, welche mit der Motorkurbelwelle 13 gekoppelt ist, und mit der Abtriebswelle 17b, welche mit der Getriebeantriebswelle 17 gekoppelt ist, gezeigt. Der Zweifachkreislauf-Drehmomentwandler 11b weist eine Wandlerkupplung 200b auf. In Fig. 22 wird Fluid sowohl zu der Laufradseite als auch zum Wandlerkupplungs-Steuerkreislauf des Wandlers geliefert; dies verhindert, dass die Kupplung einrückt. Der Zweck der Öffnung 202b an der Wandlereinlass-Seite besteht darin, den Druckbetrag an der Wandlerseite der Kupplung zu verringern. Der Hydraulikdruck in der vorderen Kammer wird größer als der Druck in der hinteren Kammer, was die Wandlerkupplung weg von der Wandlerabdeckung hält und die Überbrückung freigibt. Während des Überbrückungsmodus in Fig. 23 kann Fluid durch den Kupplungssteuerkreislauf austreten, wodurch der Wandlerkupplungskolben tätig werden kann. Hydraulikdruck in der Wandlerseite der Kupplung presst die Wandlerkupplung eng an die Kupplungsabdeckung. Es kommt zu Überbrückung und Kraft wird direkt zum Getriebe 15 ohne Fluidschlupf übertragen. Der Wandler in Öl wird direkt gespeist, ohne Öffnung. Der Wandlerabtrieb wird durch die Öffnung 204b beschränkt, um sicherzustellen, dass sich der Druck an der Wandlerseite der Überbrückungskupplung aufbaut.

Die Erfinder dieser Anmeldung haben festgestellt, dass der Drehmomentwandler 11a bei Übertragung eines großen negativen Drehmoments (das Laufrad dreht viel langsamer als die Turbine) schwieriger zu überbrücken ist als der Drehmomentwandler 11b. Eine mögliche Erklärung hierfür ist, dass, wenn das Laufrad langsamer dreht als die Turbine, die Turbine Öl in das Laufrad drückt statt in die andere Richtung. Dann ist es schwierig, Druck an der Turbinenseite aufzubauen, um die Kupplung anzutreiben.

Der Fachmann wird jedoch im Hinblick auf diese Offenbarung erkennen, dass das erfindungsgemäße Verfahren nicht auf Zweifachkreislauf-Drehmomentwandler beschränkt ist. Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung ist insbesondere auf jeden Drehmomentwandler anwendbar, der bei der Übertragung großer negativer Drehmomentwerte schwer zu überbrücken ist. Diese Schwierigkeit könnte zum Beispiel von der Unfähigkeit, Hydraulikdruck aufzubauen, oder der Unfähigkeit, Hydraulikdruck abzuführen, herrühren. Typischerweise weist diese Art von Drehmomentwandler unzureichenden Hydraulikdruck auf, um bei der Übertragung eines vorbestimmten negativen Drehmomentbetrags überbrückt zu werden. Dieser vorbestimmte Betrag negativen Drehmoments kann mit Hilfe von Drehmomentwandler-Antriebs- und Abtriebsdrehzahlen ermittelt werden. Wenn zum Beispiel die Abtriebsdrehzahl um einen vorbestimmten Betrag größer als die Antriebsdrehzahl ist, weist der Drehmomentwandler ungenügenden Hydraulikdruck auf, um überbrückt zu werden.

Weiterhin haben die Erfinder erkannt, dass es möglich ist, ein dumpfes Schlagen durch Vorsehen eines nicht überbrückten Drehmomentwandlers beim Durchgang durch den drehmomentfreien Punkt (bzw. die Übertragungsspielzone) zu minimieren und gleichzeitig eine maximale Verfügbarkeit des negativen Motor/Antriebsstrang- Drehmoments mit einem überbrückten Drehmomentwandler durch Überbrücken des Drehmomentwandlers nach dem Übergang durch die Spielzone vorzusehen.

Claims (17)

1. Verfahren zur Steuerung eines Motor-/Antriebsstrangs eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren umfasst:
Feststellen des Betriebs eines ersten vom Fahrer betätigten Elements;
Feststellen des Betriebs eines zweiten vom Fahrer betätigten Elements;
Feststellen des Betriebs eines dritten vom Fahrer betätigten Elements und
Ermitteln einer gewünschten Fahrzeugbedingung anhand des festgestellten ersten, zweiten und dritten vom Fahrer betätigten Elements.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element die Pedalstellung ist.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element ein Bremsbetätigungselement ist.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das dritte Element der Gangwahlhebel ist.

5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gewünschte Fahrzeugbedingung eine gewünschte Fahrzeugbeschleunigung ist.

6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die gewünschte Fahrzeugbedingung ein gewünschtes Motor-/Antriebsstrang- Abtriebsdrehmoment ist.

7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite festgestellte Betrieb die Dauer eines Bremsbetätigungselements ist.

8. Verfahren zur Steuerung eines Motor-/Antriebsstrangs eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren umfasst:
Feststellen des Betriebs eines ersten vom Fahrer betätigten Elements;
Feststellen des Betriebs eines zweiten vom Fahrer betätigten Elements;
Feststellen des Betriebs eines dritten vom Fahrer betätigten Elements, wobei das dritte vom Fahrer betätigte Element die Stellung eines Schalthebels ist und
Ermitteln einer gewünschten Fahrzeugbedingung anhand des festgestellten ersten, zweiten und dritten vom Fahrer betätigten Elements.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element die Pedalstellung ist.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element ein Bremsbetätigungselement ist.

11. Verfahren zur Steuerung eines Motor-/Antriebsstrangs eines Fahrzeugs, wobei das Verfahren umfasst:
Feststellen des Betriebs eines ersten vom Fahrer betätigten Elements;
Feststellen des Betriebs eines zweiten vom Fahrer betätigten Elements;
Ermitteln eines mit der Dauer des Betriebs des zweiten vom Fahrer betätigten Elements in Verbindung stehenden Parameters und
Ermitteln einer gewünschten Fahrzeugbedingung anhand des festgestellten ersten vom Fahrer betätigten Elements und des Parameters.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element das Bremsbetätigungselement ist.

13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die gewünschte Fahrzeugbedingung eine gewünschte Fahrzeugbeschleunigung ist.

14. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die gewünschte Fahrzeugbedingung ein gewünschtes Motor-/Antriebsstrang- Abtriebsdrehmoment ist.

15. Erzeugnis, welches Folgendes umfasst:
ein Rechnerspeichermedium mit einem darin kodierten Rechnerprogramm zur Steuerung eines Motor/Antriebsstrangs eines Fahrzeugs, wobei das Rechnerspeichermedium Folgendes umfasst:
Code zum Feststellen des Betriebs eines ersten vom Fahrer betätigten Elements;
Code zum Feststellen des Betriebs eines zweiten vom Fahrer betätigten Elements;
Code zum Ermitteln eines mit der Dauer des Betriebs des zweiten vom Fahrer betätigten Elements in Verbindung stehenden Parameters;
Code zum Feststellen des Betriebs eines dritten vom Fahrer betätigten Elements, wobei das dritte vom Fahrer betätigte Element die Stellung eines Schalthebels ist; und
Code zum Ermitteln einer gewünschten Fahrzeugbedingung anhand des festgestellten ersten vom Fahrer betätigten Elements, des festgestellten dritten vom Fahrer betätigten Elements und des Parameters.

16. Erzeugnis nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Element die Pedalstellung ist.

17. Erzeugnis nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Element ein Bremsbetätigungselement ist.