DE10148516A1 - Integriertes Fahrzeugsteuersystem - Google Patents

Integriertes Fahrzeugsteuersystem

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DE10148516A1
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Tsutomu Tashiro
Noboru Miyamoto
Takehito Fujii
Motoaki Kataoka
Yoshifumi Kato
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Denso Corp
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Abstract

Es ist ein Fahrzeugsteuersystem vorgesehen, das zum Steuern einer Vielzahl an dem Fahrzeug angebrachte gesteuerte Bauelemente ausgelegt ist. Das Steuersystem hat Steuerschaltungen und eine Leitschaltung. Die Steuerschaltungen sind so ausgelegt, dass sie gegebene Steueraufgaben unter Verwendung von vorab definierten Regelgrößen durchführen. Die Leitschaltung ist so ausgelegt, dass sie einen Sollwert eines vorausgewählten Abgabeparameters von zumindest einem der gesteuerten Bauelemente in der Form einer zweiten Regelgröße bestimmt, die sich von einer der Regelgrößen unterscheidet, die bei der Steuerschaltung für das eine gesteuerte Bauelement verwendet wird. Das Steuersystem hat auch einen Adapter, der dazu ausgelegt ist, die zweite Regelgröße, die den Sollwert des Abgabeparameters angibt, zu einen Wert der entsprechenden Regelgröße umzuwandeln. Dies ermöglicht, dass das Steuersystem in einfacher Weise konstruiert ist, ohne dass übliche Bauelemente umgestaltet werden.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich im allgemeinen auf einen leicht herzustellenden Aufbau eines integrierten Steuersystems für Fahrzeuge, das so ausgelegt ist, dass es eine Vielzahl gesteuerter Bauelemente wie zum Beispiel ein Motor und ein Automatikgetriebe steuert, die an einem Fahrzeug angebracht sind (sofern nichts anderes angegeben ist, werden hierbei "Steuer- oder Regelvorgänge" unter dem Begriff "Steuern" vereinfachend zusammengefasst).
Die Druckschrift Nr. US-P 5 351 776 nach Keller et al. lehrt ein Fahrzeugsteuersystem, das eine Vielzahl an einem Fahrzeug angebrachte gesteuerte Bauelemente steuert und das so ausgelegt ist, dass es einen in einer verkürzten Zeitperiode leicht zu entwickelnden Aufbau hat.
Das Steuersystem definiert die gesteuerten Bauelemente wie zum Beispiel eine Motorleistungssteuerung, eine Getriebesteuerung, eine Bremssteuerung und eine Lenksteuerung, die in einer Vielzahl Hierarchieebenen angeordnet sind, und es sieht eine Steuerfunktion vor, die von einer höheren Hierarchieebene gefordert wird. Die Klassifizierung der gesteuerten Bauelemente in den Hierarchieebenen führt zu einer verringerten Anzahl der gesteuerten Bauelemente, die dann konstruktiv zu ändern sind, wenn die Spezifikation des Systems geändert werden soll, wodurch die zur Systemspezifikationsänderung erforderliche Zeit verringert wird und wodurch einige der gesteuerten Bauelemente innerhalb der verkürzten Zeit parallel entwickelt werden können.
Das Steuersystem hat aber einen Nachteil dahingehend, dass die gesteuerten Bauelemente so ausgelegt sein sollen, dass sie gemeinsame Regelgrößen verarbeiten, wodurch alle gesteuerten Bauelemente umkonstruiert werden müssen.
Gewöhnlich werden bei einer üblichen Motorsteuerung durchgeführte Steueraufgaben und Getriebesteuersysteme für jedes Fahrzeug ausgelegt. Beim Durchführen der Steueraufgaben verwendete Regelgrößen werden außerdem für jedes Fahrzeug festgelegt. Falls bei der Konstruktion des vorstehend genannten Steuersystems übliche Motorleistungssteuer- und Getriebesteuervorrichtungen als die gesteuerten Bauelemente von unteren Hierarchieebenen definiert werden, kann es somit unmöglich werden, die Motorleistungssteuer- und Getriebesteuervorrichtungen unter Verwendung von Befehlen zu betreiben, die von den gesteuerten Bauelementen von höheren Hierarchieebenen abgegeben werden. Daher ist es notwendig, die bei der Motorleistungssteuerung ausgeführten Steueraufgaben und die Getriebesteuervorrichtungen umzugestalten oder bei den Steueraufgaben verwendete Regelgrößen zu ändern.
Es ist daher wesentliche Aufgabe der Erfindung, die Nachteile des Stands der Technik zu vermeiden.
Es ist ein anderer Gesichtspunkt der Erfindung, ein integriertes Steuersystem für ein Fahrzeug vorzusehen, das einfach zu konstruieren ist, ohne dass bei den üblichen gesteuerten Bauelementen auszuführende Steueraufgaben umgestaltet werden und/oder dass bei den Steueraufgaben zu verwendende Regelgrößen geändert werden.
Gemäß einem Aspekt der Erfindung ist ein integriertes Steuersystem für ein Fahrzeug vorgesehen, das so ausgelegt ist, dass es einen leicht herzustellenden Aufbau hat, ohne dass eine Vielzahl von gesteuerten Bauelementen wie zum Beispiel Bauteile eines Antriebstrangs des Fahrzeugs umgestaltet werden. Das Steuersystem hat: (a) eine Leitschaltung, die eine Vielzahl Sollwerte von gegebenen Regelgrößen vorsieht; (b) eine Vielzahl Steuerschaltungen, die zum Ausführen von gegebenen Steueraufgaben zum Steuern von Vorgängen einer Vielzahl an einem Fahrzeug angebrachte gesteuerte Bauelemente ausgelegt sind, um die Regelgrößen mit den durch die Leitschaltung vorgesehenen Sollwerten in Übereinstimmung zu bringen; und (c) eine Umwandlungsschaltung, die den Sollwert von zumindest einer Regelgröße zu einen Sollwert einer zweiten Regelgröße umwandelt, die vorab so definiert ist, dass sie beim Ausführen von zumindest einer Steueraufgabe der Steuerschaltungen verwendbar ist, um die eine Regelgröße mit dem Sollwert in Übereinstimmung zu bringen.
Bei der bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist des Weiteren eine Zustandsvergleichseinrichtung vorgesehen, die einen gegebenen auf eine Regelgröße bezogenen Zustand, der mit jenem gesteuerten Bauelement verknüpft ist, dessen Betrieb unter Verwendung der zweiten Regelgröße gesteuert wird, mit einem auf eine Regelgröße bezogenen Referenzzustand vergleicht, um zwischen diesen eine Differenz zu bestimmen. Eine Umwandlungskorrektureinrichtung ist vorgesehen, die ein Umwandlungsschema der Umwandlungsschaltung so korrigiert, dass ein Fehler zwischen dem Sollwert der einen Regelgröße und einem tatsächlichen Wert ausgeglichen wird, der aus der Differenz zwischen dem auf die Regelgröße bezogenen Zustand und dem auf die Regelgröße bezogenen Referenzzustand resultiert.
Alternativ kann eine Korrektureinrichtung vorgesehen sein, die den Sollwert der einen Regelgröße so korrigiert, dass ein Fehler zwischen dem Sollwert und einem tatsächlichen Wert ausgeglichen wird, der aus der Differenz zwischen dem auf die Regelgröße bezogenen Zustand und dem auf die Regelgröße bezogenen Referenzzustand resultiert.
Zumindest eine der Steuerschaltungen kann alternativ einen Sollwert einer dritten Regelgröße als eine Regelungsanforderung für eine andere gesteuerte Schaltung erzeugen, die von der durch die Leitschaltung für die andere Steuerschaltung vorgesehenen Regelgröße verschieden ist. Eine Regelgrößenumwandlungsschaltung ist vorgesehen, die so ausgelegt ist, dass sie den Sollwert der dritten Regelgröße zu einen Sollwert der Regelgröße umwandelt, die durch die Leitschaltung für die andere Steuerschaltung vorgesehen ist.
Die Umwandlungsschaltung wandelt den Sollwert der durch die Leitschaltung für die andere Steuerschaltung vorgesehenen Regelgröße plus den durch die Regelgrößenumwandlungsschaltung umgewandelten Sollwert zu einen Sollwert der zweiten Regelgröße um, die vorab so definiert ist, dass sie beim Ausführen der Steueraufgabe bei der anderen Steuerschaltung verwendbar ist.
Die Steuerschaltungen können so ausgelegt sein, dass sie Vorgänge der gesteuerten Bauelemente eines Antriebsstrangs des Fahrzeugs einschließlich eines Motors steuern. Die Leitschaltung bestimmt den Sollwert der Regelgrößen derart, dass eine Antriebskraft des Fahrzeugs eine Sollantriebskraft erreicht. Die Umwandlungsschaltung wandelt den Sollwert der Regelgröße zu einen Sollwert der zweiten Regelgröße als Funktion der Drehzahl des Motors um.
Eine der zum Steuern des Motors ausgelegten Steuerschaltungen kann eine Motorsteuerschaltung sein. In diesem Fall sieht zumindest eine der Steuerschaltungen außer die Motorsteuerschaltung ein Regelungsanforderungssignal für die Motorsteuerschaltung vor, das einen Sollzündungsverzögerungswinkel angibt. Die Regelgrößenumwandlungsschaltung ist so ausgelegt, dass sie den Sollzündungsverzögerungswinkel zu einen Sollwert der Regelgröße umwandelt, die durch die Leitschaltung für die Motorsteuerschaltung vorgesehen ist. Die Umwandlungsschaltung addiert den Sollwert der durch die Leitschaltung für die Motorsteuerschaltung vorgesehenen Regelgröße zu dem Sollwert, der durch die Regelgrößenumwandlungsschaltung umgewandelt ist, um einen endgültigen Sollwert der Regelgröße für die Motorsteuerschaltung vorzusehen.
Die Leitschaltung kann für die Motorsteuerschaltung einen Regelparameter vorsehen, der entweder ein Sollmotormoment oder eine Sollmotorabgabeleistung als den Sollwert der Regelgrößen angibt. Die Umwandlungsschaltung wandelt den Regelparameter zu einen zweiten Regelparameter um, der eine Sollstellung eines Drosselventils des Motors angibt. Die Motorsteuerschaltung führt eine Drosselsteueraufgabe durch, um das Drosselventil so zu betätigen, dass die Sollstellung des Drosselventils erreicht wird.
Die Umwandlungsschaltung wandelt den Regelparameter zu einen zweiten Regelparameter auf der Grundlage eines Ansprechverhaltens des Motors auf eine Stellungsänderung des Drosselventils um, um eine Ansprechverzögerung zwischen einer Motormomentänderung und einer Stellungsänderung des Drosselventils auszugleichen.
Zumindest eine der Steuerschaltungen außer die Motorsteuerschaltung kann ein Regelungsanforderungssignal für die Motorsteuerschaltung vorsehen, das einen Sollzündungsverzögerungswinkel angibt. In diesem Fall ist die Regelgrößenumwandlungsschaltung so ausgelegt, dass sie den Sollzündungsverzögerungswinkel zu einen Korrekturparameter umwandelt, der eine zu ändernde Größe des Motormoments oder der Motorabgabeleistung angibt und der gleichartig wie die Regelgröße ist, die durch die Leitschaltung für die Motorsteuerschaltung vorgesehen ist. Die Umwandlungsschaltung korrigiert den Regelparameter, der entweder das Sollmotormoment oder die Sollmotorabgabeleistung angibt, unter Verwendung des Korrekturparameters, und sie verwendet den korrigierten Regelparameter, um den zweiten Regelparameter zu erzeugen, der die Sollstellung des Drosselventils des Motors angibt.
Die Motorsteuerschaltung kann auch so ausgelegt sein, dass sie eine Zündzeitgebungssteuerungsaufgabe für eine Zündungsverzögerungszeitgebung des Motors durchführt. In diesem Fall erzeugt die Umwandlungsschaltung den zweiten Regelparameter, der die Sollstellung des Drosselventils angibt, in einen Bereich, in dem entweder das größtmögliche Sollmotormoment oder die größtmögliche Sollmotorabgabeleistung erreicht wird, und sie wandelt auch ein Fehlen entweder des Sollmotormoments oder der Sollmotorabgabeleistung, das durch Steuern des Drosselventils nicht erzielt werden kann, zu einen Sollzündungsverzögerungswinkel um, der durch Ausführen der Zündzeitgebungssteuerungsaufgabe bei der Motorsteuerschaltung erzielt wird.
Eine Zustandsvergleichseinrichtung kann des Weiteren vorgesehen sein, die einen gegebenen Betriebszustand des Motors mit einem vorab definierten Referenzbetriebszustand des Motors vergleicht, um so eine Differenz zwischen diesen zu bestimmen. Die Umwandlungskorrektureinrichtung kann so ausgelegt sein, dass sie das Umwandlungsschema der Umwandlungsschaltung so korrigiert, dass ein Fehler zwischen dem Sollwert der einen Regelgröße und einem tatsächlichen Wert ausgeglichen wird, der aus der Differenz zwischen dem gegebenen Betriebszustand und dem vorab definierten Referenzbetriebszustand resultiert.
Eine Korrektureinrichtung kann vorgesehen sein, die den Sollwert der einen Regelgröße korrigiert, um so einen Fehler zwischen dem Sollwert und einem tatsächlichen Wert auszugleichen, der aus einer Differenz zwischen dem gegebenen Betriebszustand und dem vorab definierten Referenzbetriebszustand resultiert.
Die durch die Zustandsvergleichseinrichtung bestimmte Differenz ist zumindest (a) eine Differenz zwischen einer tatsächlichen Zündzeitgebung des Motors und einer vorab definierten Referenzzündzeitgebung des Motors, (2) eine Differenz zwischen einem tatsächlichen Atmosphärendruck und einem vorab definierten Referenzatmosphärendruck, (3) eine Differenz zwischen einem tatsächlichen Verstärkungsdruck eines an dem Motor angebrachten Turboladers und einem vorab definierten Referenzverstärkungsdruck des Turboladers, (4) eine Differenz zwischen einer tatsächlichen Öffnungszeitgebung der Einlass- und Auslassventile des Motors und einer vorab definierten Referenzöffnungszeitgebung der Einlass- und Auslassventile, (5) eine Differenz zwischen einer tatsächlichen Hubgröße der Einlass- und Auslassventile des Motors und einer vorab definierten Referenzhubgröße der Einlass- und Auslassventile, (6) eine Differenz zwischen einer durch ein Abgasrückführungssystem rückgeführten tatsächlichen Abgasmenge und einer vorab definierten Referenzabgasrückführungsmenge (7) eine Differenz zwischen einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis eines dem Motor zugeführten Gemisches und einem Vorab definiertem Referenz-Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Motors, (8) eine Differenz zwischen einer auf dem Motor aufgebrachten Last, die durch einen durch den Motor angetriebenen Hilfsmechanismus erzeugt wird, und einer vorab definierten Referenzlast, oder (9) eine Differenz zwischen einem tatsächlichen Abgabemoment des Motors und einem vorab definierten Referenzabgabemoment des Motors.
Der Antriebsstrang kann ein Automatikgetriebe mit einem Drehmomentenwandler aufweisen. In diesem Fall kann das tatsächliche Abgabemoment auf der Grundlage einer Drehzahl des Motors und einer Drehzahl einer Abgabewelle des Drehmomentenwandlers bestimmt werden.
Die vorliegende Erfindung wird aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung klarer verständlich, die die Erfindung jedoch nicht auf die spezifischen Ausführungsbeispiele beschränken soll sondern nur dem Zwecke des Verständnisses und der Erläuterung dient.
Zu den Zeichnungen:
Fig. 1 zeigt eine Blockdarstellung einer integrierten Regelschaltung für Fahrzeuge gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 2 zeigt eine Blockdarstellung der inneren Aufbauten einer ECU-Leitvorrichtung und eines Adapters, die in dem Steuersystem gemäß der Fig. 1 angebracht sind;
Fig. 3 zeigt eine Abbildung, die eine Beziehung zwischen einem Sollmotormoment und einer Drosselstellung bezüglich der Motordrehzahl darstellt;
Fig. 4(a) zeigt eine Zeitkarte, die Änderungen des Motorabgabemoments, der Drosselstellung und des Sollmotormoments darstellt;
Fig. 4(b) zeigt eine Zeitkarte, die verzögerungskorrigierte Änderungen der Drosselstellung und des Motorabgabemoments darstellen;
Fig. 5(a) zeigt eine Blockdarstellung, die einen inneren Aufbau einer Umwandlungsschaltung darstellt, die zum Erzeugen einer Solldrosselstellung ausgelegt ist;
Fig. 5(b), 5(c) und 5(d) zeigen eine Abwandlung der Umwandlungsschaltung gemäß der Fig. 5(a);
Fig. 6(a) zeigt eine Motorabgabemoment/Motordrehzahl-Beziehung, wenn ein Motor neu ist;
Fig. 6(b) zeigt eine Motorabgabemoment/Motordrehzahl-Beziehung, wenn ein Motor gealtert ist;
Fig. 7 zeigt eine Flusskarte eines Programms, das zum Umwandeln eines Sollmotormoments zu einer Solldrosselstellung durchgeführt wird;
Fig. 8 zeigt eine Abbildung, die eine Zündzeitgebung bezüglich des Motorabgabemoments und der Motordrehzahl darstellt;
Fig. 9 zeigt eine Abbildung, die ein Motorabgabemoment bezüglich der Zündzeitgebung darstellt;
Fig. 10 zeigt eine Abbildung, die einen Verstärkerdruck bezüglich der Motordrehzahl und der Drosselstellung darstellt;
Fig. 11 zeigt eine Abbildung, die ein Motorabgabemoment bezüglich des Verstärkerdrucks darstellt;
Fig. 12 zeigt eine Abbildung, die ein Motorabgabemoment bezüglich eines VVT-Vorrückungswinkels und der Drosselstellung darstellt;
Fig. 13 zeigt eine Abbildung, die ein Motorabgabemoment bezüglich einer Abgasrückführungsmenge darstellt;
Fig. 14 zeigt eine Abbildung, die ein Motorabgabemoment bezüglich des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses darstellt;
Fig. 15(a) und 15(b) zeigen Blockdarstellungen von inneren Aufbauten einer Abwandlung des Adapters gemäß der Fig. 1;
Fig. 16 zeigt eine Flusskarte eines Programms, das zum Korrigieren eines Sollmotormoments auszuführen ist;
Fig. 17(a), 17(b), 17(c) und 17(d) zeigen Blockdarstellungen einer Abwandlung des integrierten Steuersystems gemäß der Fig. 1;
Fig. 18 zeigt eine Blockdarstellung eines integrierten Steuersystems gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung;
Fig. 19 zeigt eine Abbildung, die einen Zündungsverzögerungswinkel bezüglich der Drosselstellung und des Schaltbereichs darstellt;
Fig. 20 zeigt eine Abbildung, die einen Sollabfall des Motormoments bezüglich des Sollmotormoments und des Zündungsverzögerungswinkels darstellt;
Fig. 21 zeigt eine Flusskarte eines Programms, das zum Bestimmen eines Sollzündungsverzögerungswinkels auszuführen ist;
Fig. 22 zeigt eine Blockdarstellung einer Abwandlung des in der Fig. 18 gezeigten integrierten Steuersystems gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
Unter Bezugnahme auf die Zeichnungen und insbesondere auf die Fig. 1 ist ein integriertes Fahrzeugsteuersystem 100 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung gezeigt, wobei gleiche Bezugszeichen ähnliche Bauteile in verschiedenen Ansichten bezeichnen.
Das integrierte Steuersystem 100 ist bei diesem Ausführungsbeispiel beispielhaft als ein = Abtriebsstrangsteuersystem ausgelegt, das Bauteile eines Antriebsstrangs steuert: ein Motor 2 und ein mit einem Drehmomentenwandler ausgestattetes Automatikgetriebe 4, und das eine elektronische Motorsteuereinheit (ECU (6)), eine elektronische Automatikgetriebesteuereinheit (ATECU (8)) und eine Leit-ECU 10 hat, die Sollwerte von Regelgrößen für die Motor-ECU 6 und die ATECU 8 vorsieht. Es ist zu beachten, dass die Erfindung in jenem Fall verwendet werden kann, in dem der Motor 2 entweder als ein Verbrennungsmotor oder als ein Elektromotor implementiert ist, aber die folgende Beschreibung bezieht sich anhand eines Beispiels auf jenen Fall, in dem der Motor 2 als der Verbrennungsmotor implementiert ist, und die folgende Beschreibung bezieht sich anhand eines Beispiels auf das integrierte Steuersystem 100 bezüglich Steuervorgängen des Antriebsstrangs, aber die Erfindung kann mit einem Gesamtsteuersystem verwendet werden, das zum Steuern von Umgebungsparametern zum Beispiel die Temperatur und die Feuchtigkeit einer Fahrgastzelle und der Sonneneinstrahlungsmenge zusätzlich zu dem Antriebsstrang ausgelegt ist.
Die Motor-ECU 6, die ATECU 8 und Leit-ECU 10 sind jeweils durch separate Arithmetikverarbeitungseinheiten implementiert, die aus einem Mikrocomputer gebildet sind, und in denen Übertragungsvorrichtungen angeordnet sind, die durch Verbindungsleitungen L miteinander verbunden sind, um eine Datenübertragung bei der Antriebsstrangsteuerung zwischen ihnen einzurichten.
Die Motor-ECU 6 hat einen Signal-Eingabe/Abgabeanschluss, der Abgaben eines Beschleunigungspedalsensors, einer Luftdurchsatzmessvorrichtung, eines Einlasslufttemperatursensors, eines Drosselstellungssensors, eines Luft/Kraftstoff-Verhältnissensors, eines Stoßsensors, eines Wassertemperatursensors, eines Kurbelwinkelsensors und eines Zündschalters aufnimmt. Der Beschleunigungspedalsensor erfasst die Stellung eines Beschleunigungspedals oder den Kraftaufwand des Fahrers auf das Pedal. Die Luftdurchsatzmessvorrichtung misst die Durchsatzrate der in den Motor 2 eintretenden Einlassluft. Der Einlasslufttemperatursensor misst die Temperatur der Einlassluft. Der Drosselstellungssensor misst den Öffnungsgrad oder die Stellung eines Drosselventils, das in einem Einlassrohr des Motors 2 angebracht ist. Der Luft/Kraftstoff- Verhältnissensor ist zum Beispiel durch einen Sauerstoff-(O2) Sensor implementiert, der die Sauerstoffkonzentration in Abgasen misst, um das Luft/Kraftstoff-Verhältnis eines dem Motor 2 zugeführten Gemisches zu bestimmen. Der Stoßsensor erfasst einen Motorstoß. Der Wassertemperatursensor misst die Kühlwassertemperatur des Motors 2. Der Kurbelwinkelsensor misst die Winkelstellung und die Drehzahl der Kurbelwelle des Motors 2, die ein Parameter zum Angeben der Drehzahl des Motors ist. Der Zündschalter gibt ein EIN-Signal ab, das den EIN-Zustand eines Zündschalters des Motors 2 angibt. Die Motor-ECU 6 ist auch mit Motorsteueraktuatoren elektrisch gekoppelt: Kraftstoffeinspritzvorrichtungen, die jeweils für einen Zylinder des Motors 2 vorgesehen sind, eine Zündvorrichtung, die eine Zündhochspannung erzeugt, eine Kraftstoffpumpe, die den Kraftstoffeinspritzvorrichtungen Kraftstoff aus einem Kraftstoffbehälter zuführt, und ein Drosselantriebsmotor, der das Drosselventil öffnet oder schließt. Diese Sensoren und Aktuatoren sind per se aus dem Stand der Technik bekannt, und deren nähere Beschreibung wird hierbei weggelassen.
Die ATECU 8 hat einen Signal-Eingabe/Abgabeanschluss, der Abgaben eines Getriebedrehzahlsensors, eines Fahrzeugsgeschwindigkeitssensors, eines Öltemperatursensors, eines Schaltstellungsschalters und eines Bremslichtschalters aufnimmt. Der Getriebedrehzahlsensor misst die Drehzahl einer Eingabewelle des Automatikgetriebes 4, das mit dem Drehmomentenwandler gekoppelt ist. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor misst die Geschwindigkeit einer Antriebswelle, die mit einer Abgabewelle des Automatikgetriebes 4 gekoppelt ist und die die Geschwindigkeit des Fahrzeugs angibt. Der Öltemperatursensor misst die Temperatur des Arbeitsöl innerhalb des Automatikgetriebes 4. Der Schaltstellungsschalter gibt ein Signal ab, das die Stellung eines durch den Fahrer betätigten Schalthebels angibt. Der Bremslichtschalter gibt ein EIN-AUS-Signal ab, das einen EIN- AUS-Zustand von Bremslichtern angibt, die als Reaktion auf die Niederdrückung des Bremspedals durch den Fahrer eingeschaltet werden. Insbesondere gibt das EIN-AUS-Signal an, ob der Fahrer das Fahrzeug bremst oder nicht. Die ATECU 8 ist auch mit AT- Steueraktuatoren gekoppelt: ein Schaltsolenoid, der die Übersetzung des Automatikgetriebes 4 ändert, ein Leitungsdrucksolenoid, der den Eingriffsgrad einer Schaltkupplung steuert, ein Sperrsolenoid, der den Eingriffsgrad einer Sperrkupplung steuert, die eine direkte Verbindung der Eingabe- und Abgabewellen des Drehmomentenwandlers einrichtet.
Die Leit-ECU 10, die Motor-ECU 5 und die ATECU 8 speichern Steuerprogramme (d. h. Steuerregeln) in internen Speichern und führen diese zum Steuern von Vorgängen des Steuersystems 100, des Motors 2, und des Automatikgetriebes 4 aus.
Durch die Leit-ECU 10, die Motor-ECU 5 und die ATECU 8 auszuführende Steueraufgaben werden nachfolgend beschrieben.
Die Motor-ECU 6 überwacht die Drehzahl des Motors 2, die durch die Abgabe des Kurbelwinkelsensors und die durch die Luftdurchsatzmessvorrichtung gemessene Einlassluftmenge ausgedrückt wird, um Hauptregelgrößen der in den Motor 2 einzuspritzenden Kraftstoffmenge und der Zündzeitgebung des Motors 2 zu bestimmen, und sie korrigiert die Hauptregelgrößen auf der Grundlage der durch den Einlasslufttemperatursensor gemessenen Temperatur der Einlassluft, der Häufigkeit von Stößen, die durch den Stoßsensor gemessen werden, und der durch den Wassertemperatursensor gemessenen Temperatur des Kühlwassers, um so Motorregelgrößen abzuleiten, die eine einzuspritzende Sollkraftstoffmenge und eine Sollzündzeitgebung darstellen. Insbesondere bestimmt die Motor-ECU 6 die Motorregelgrößen zum Steuern der in den Motor 2 einzuspritzenden Kraftstoffmenge und der Abgabezeit der Hochspannung von der Zündvorrichtung.
Das in dem Einlasssystem des Motors 2 angebrachte Drosselventil ist als ein sogenanntes ungekoppeltes Drosselventil implementiert, das so ausgelegt ist, dass es durch den Drosselantriebsmotor geöffnet und geschlossen wird. Die Motor- ECU 6 führt auch eine bekannte Drosselsteueraufgabe durch, um die Stellung des Drosselventils (die nachfolgend auch als der Öffnungsgrad des Drosselventils bezeichnet wird) in Übereinstimmung mit einer Solldrosselstellung zu bringen, die von externer Seite vorgesehen wird.
Der Motor 2 hat einen Ventilzeitgebungssteuermechanismus, der zum Steuern jener Zeitgebung ausgelegt ist, bei der die Einlass- und Auslassventile geöffnet oder geschlossen werden, einen Abgasrückführungsmechanismus, der zum Rückführen eines Teils des Abgases zu einem Einlassluftkanal des Motors 2 ausgelegt ist, und einen Turbolader, der zum Drehen einer Turbine durch den Abgasstrom ausgelegt ist, um so die dem Motor 2 zugeführte Luft zu komprimieren. Die Motor-ECU 6 führt eine übliche Steueraufgabe für die variable Ventilzeitgebung zum Betätigen des variablen Ventilzeitgebungssteuermechanismusses als Funktion der Motorbetriebszustände: die Motordrehzahl und die Drosselstellung durch, um die Zeitgebung zu steuern, bei dem die Einlass- und Auslassventile geöffnet oder geschlossen werden, und sie führt eine übliche EGR-Steueraufgabe zum Betätigen des Abgasrückführungsmechanismusses durch, um so die rückgeführte Abgasmenge (EGR) als Funktion der Motorbetriebszustände zu steuern.
Die ATECU 8 führt eine übliche Übersetzungsschaltaufgabe durch, um so Übersetzungsschaltsolenoide zum Erzielen eines gewünschten Übersetzungsverhältnisses des Automatikgetriebes 4 und einen Leitungsdrucksolenoid zum Steuern des Leitungsdrucks des Automatikgetriebes 4 zum Steuern des Eingriffsgrads einer ausgewählten Kupplung zu betätigen. Insbesondere erzeugt die ATECU 8 Solenoiderregungssignale als Funktion der Stellung des Drosselventils und gibt diese zu den vorstehend beschriebenen Sensoren und Schaltern ab, und sie gibt sie zu dem Übersetzungsschaltsolenoid ab, so dass die Übersetzung des Automatikgetriebes 4 geändert wird, wenn sich ein Sollübersetzungsverhältnis von einem gegenwärtigen Übersetzungsverhältnis des Automatikgetriebes 4 unterscheidet.
Gleichzeitig bestimmt die ATECU 8 einen Sollleitungsdruck, der zum Beenden eines Übersetzungsschaltvorgangs innerhalb einer Sollschaltzeitperiode als Funktion eines Sollmotormoments erforderlich ist, und sie gibt diesen zu dem Leitungsdrucksolenoid ab.
Zusätzlich führt die ATECU 8 auch eine Sperrkupplungssteueraufgabe zum Erzeugen eines Sperrkupplungssteuersignals hinsichtlich eines gewünschten Kraftstoffverbrauchs und Schaltgefühls durch, und sie gibt dieses zu einem Sperrdrucksolenoid zum Steuern des Zustands (Entkopplung, Schlupf und Kopplung) einer Sperrkupplung des Automatikgetriebes 4 ab.
Insbesondere führen die Motor-ECU 6 und die ATECU 8 die gleichen Motorsteuer- und AT-Steueraufgaben wie bei den üblichen Motor- und AT-Steuersystemen durch, und sie steuern die Vorgänge des Motors 2 bzw. des Automatikgetriebes 4.
Wie dies in der Fig. 2 eindeutig gezeigt ist, hat die Leit-ECU 10 eine Sollachsmomentbestimmungsschaltung 12 und eine Sollmotormoment/Übersetzungsverhältnisbestimmungsschaltung 14, und sie führt eine Antriebsstrangsteueraufgabe aus, wie dies nachfolgende beschrieben wird. Insbesondere überwacht die Sollachsmomentbestimmungsschaltung 12 die Stellung des Beschleunigungspedals, die eine Beschleunigungs/Verzögerungsforderung des Fahrers angibt, und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs, um ein Sollachsmoment zu bestimmen, das das Verhalten des Antriebsstrangs spezifiziert. Die Sollmotormoment/Übersetzungsverhältnisbestimmungsschaltung 14 bestimmt ein Sollmotormoment und ein Sollübersetzungsverhältnis (d. h. eine Solldrehzahl) des Automatikgetriebes 4, die zum Erreichen eines Sollachsmoments als Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Drehzahl des Motors 2 und der gegenwärtigen Schaltstellung des Schalthebels erforderlich ist. Die Stellung des Beschleunigungspedals, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Drehzahl des Motors 2 und die gegenwärtige Schaltstellung des Schalthebels, die bei der Sollachsmomentbestimmungsschaltung 12 und der Sollmotormoment/Übersetzungsbestimmungsschaltung 14 verwendet werden, sind Parameter, die über die Verbindungsleitungen L von der Motor-ECU 6 und der ATECU 8 gesendet werden.
Insbesondere bestimmt die Motormoment/Übersetzungsverhältnisbestimmungsschaltung 14 das Sollmotormoment und das Sollübersetzungsverhältnis des Automatikgetriebes 4, indem ein optimaler Motorbetriebspunkt gemäß einer bezüglich der Fahreranforderung definierten Steuerregel herausgefunden wird, der durch die Schaltstellung des Schalthebels, der Überdrehungsvermeidung sowie dem Kraftstoffverbrauch, Emissionen und einer Verbrennungsstabilität des Motors 2 ausgedrückt wird.
Es ist zu beachten, dass die bei der Sollachsmomentbestimmungsschaltung 12 und der Sollmotormoment/Übersetzungsverhältnisbestimmungsschaltung 14 verwendeten Steuerregeln zum Bestimmen der vorstehend genannten Sollwerte durch Abbildungen oder arithmetische Ausdrücke vorgesehen werden, die in internen Speichern gespeichert sind.
Die Motormoment/Übersetzungsverhältnisbestimmungsschaltung 14 gibt Signale, die das Sollmotormoment angeben, zu der ATECU 8 und der Motor-ECU 6 ab, und sie gibt ein Signal zu der ATECU 8 ab, das das Sollübersetzungsverhältnis angibt.
Wie dies bereits beschrieben ist, sind die Motor-ECU 6 und die ATECU 8 so ausgelegt, dass sie die Motor- und AT-Steuerprogramme ähnlich wie bei den üblichen Motor- und AT-ECUs durchführen. Es ist somit unmöglich, dass die Motor-ECU 6 und die ATECU 8 das Signal verwenden, das das Sollmotormoment angibt und von der Leit-ECU 10 für die Motor- und AT-Steuerung direkt eingegeben wird. Wie dies in der Fig. 1 gezeigt ist, ist demnach ein Adapter 20 in der sich von der Leit-ECU 10 zu der Motor-ECU 6 und ATECU 8 erstreckenden Verbindungsleitung L angeordnet, der das Sollmotormoment zu einen Parameter umwandeln kann, der eine Solldrosselstellung angibt und den die Motor-ECU 6 und die ATECU 8 als eine Regelgröße verwenden können, wie dies in der Fig. 1 gezeigt ist.
Der Adapter 20 ist wie die Leit-ECU 10, die Motor-ECU 6 und die ATECU 8 aus einer elektronischen Steuereinheit gebildet, die mit einem Mikrocomputer ausgestattet ist. In dem Adapter 20 ist ein Verstärker eingebaut, der eine Datenübertragung zwischen der Leit-ECU 10 sowie der Motor-ECU 6 und der ATECU 8 einrichtet, und er nimmt das Sollmotormoment von den von der Leit-ECU 10 abgegebenen Daten auf und wandelt dies zu der Solldrosselstellung um, die dazu erforderlich ist, das Abgabemoment des Motors 2 mit dem Sollmotormoment in Übereinstimmung zu bringen. Die Solldrosselstellung wird in der Form eines Regelsignals jeweils in die Motor-ECU 6 und die ATECU 8 eingegeben.
Insbesondere hat der in dem Adapter 20 eingebaute Microcomputer gemäß der Fig. 2 eine Umwandlungsschaltung 22 und eine Umwandlungskorrekturschaltung 24. Die Umwandlungsschaltung 22 bestimmt die Solldrosselstellung als Funktion des Sollmotormoments und der Drehzahl des Motors 2. Gewöhnlicherweise ändert sich das Motormoment mit der Drehzahl, auch wenn der Öffnungsgrad des Drosselventils (d. h. die Drosselstellung) konstant ist (was als statische Momentencharakteristika bekannt ist). Daher berücksichtigt die Umwandlungsschaltung 22 eine Abbildung, wie diese in der Fig. 3 gezeigt ist, um so die Solldrosselstellung zu bestimmen.
Üblicherweise findet eine Zeitverzögerung gemäß der Fig. 4(a) zwischen einer Einstellung der Stellung des Drosselventils (d. h.ein Zeitpunkt t1) und einem Zeitpunkt statt, wenn die durch das Drosselventil hindurchtretende Einlassluft in einen Zylinder des Motors eintritt, so dass ein Sollmotormoment erreicht wird (d. h. ein Zeitpunkt t2). Daher ist die Umwandlungsschaltung 22 so ausgelegt, dass sie einen Aufbau gemäß der Fig. 5(a) oder 5(b) hat, der die Phase des Sollmotormoments so korrigiert, dass die Phasenänderung der Drosselventilstellung vorgerückt wird, um auf diese Weise eine derartige Zeitverzögerung zu eliminieren, wodurch eine Zeitverzögerung zwischen einer Drosselstellungsänderung und einer Luftmengenänderung in einem Zylinder des Motors 2 ausgeglichen wird, so dass die vorstehend genannte Zeitverzögerung minimiert wird, wie dies in der Fig. 4(b) gezeigt ist.
Der Aufbau gemäß der Fig. 5(a) hat eine Phasenausgleichsvorrichtung 22a und eine Drosselstellungsbestimmungsschaltung 22b. Die Phasenausgleichsvorrichtung 22a identifiziert das Ansprechverhalten des Motormoments auf eine Drosselstellungsänderung in der Form einer Verzögerung erster Ordnung (1/(1 + s.Ts)) und korrigiert das Sollmotormoment unter Verwendung des Kehrwerts der Hauptverzögerung (1 + s.Ts) und einer Filtercharakteristik (1/(1 + s.Tf)), um das Ansprechverhalten zu verbessern. Die Drosselstellungsbestimmungsschaltung 22b bestimmt die Drosselstellung auf der Grundlage des durch die Phasenausgleichsvorrichtung 22a korrigierten Sollmotormoments und der Motordrehzahl.
Der Aufbau gemäß der Fig. 5(b) hat zwei Phasenausgleichsvorrichtungen 22c und 22d zum Ausgleichen einer Zeitverzögerung zwischen einer Betätigung des Drosselventils durch einen Fahrer bzw. durch den Aktuator und einer Änderung des Motormoments zusätzlich zu der vorstehend beschriebenen Zeitverzögerung, die durch die Einlassluft bewirkt wird, und er hat eine Drosselstellungsbestimmungsschaltung 22b.
Die Phasenausgleichsvorrichtung 22c identifiziert wie die Phasenausgleichsvorrichtung 22a gemäß der Fig. 5(a) das Ansprechverhalten des Motormoments auf eine Drosselstellungsänderung in der Form einer Verzögerung erster Ordnung (1/(1 + s.Ts1) und korrigiert das Sollmotormoment unter Verwendung des Kehrwerts der Verzögerung erster Ordnung (1 + s.Ts1) und einer Filtercharakteristik (1/(1 + s.Tf1)), um das Ansprechverhalten zu verbessern. Die Phasenausgleichsvorrichtung 22d identifiziert eine Zeitverzögerung zwischen einer Drosselstellungsänderung und eine Abgabe eines Drosselsteuersignals in der Form einer Verzögerung erster Ordnung (1/(1 + s.Ts2)) und korrigiert eine Abgabe der Phasenausgleichsvorrichtung 22c unter Verwendung des Kehrwerts der Verzögerung erster Ordnung (1 + s.Ts2) und einer Filtercharakteristik (1//l + s.Tf2)), um das Ansprechverhalten zu verbessern. Die Drosselstellungsbestimmungsschaltung 22b ist gleich wie jene gemäß der Fig. 5(a).
Zumindest eine der Phasenausgleichsvorrichtungen 22a, 22c und 22d kann alternativ stromabwärts von der Drosselstellungsbestimmungsschaltung 22b vorgesehen sein. Zum Beispiel kann eine Phasenausgleichsvorrichtung 22e gemäß der Fig. 5(c) hinter der Drosselstellungsbestimmungsschaltung 22b vorgesehen sein und so ausgelegt sein, dass sie zumindest eine der Funktionen der Phasenausgleichsvorrichtungen 22a, 22c und 22d ausführt. Die Drosselstellungsbestimmungsschaltung 22b kann alternativ aus einer Luftmengenbestimmungsschaltung 22f und einer Luftmengen/Drosselstellung-Umwandlungsschaltung 22g bestehen, wie dies in der Fig. 5(d) gezeigt ist. Die Luftmengenbestimmungsschaltung 22f berechnet die dem Motor 2 zuzuführende Luftmenge als Funktion des Sollmotormoments und der Motordrehzahl. Die Luftmengen/Drosselstellung- Umwandlungsschaltung 22g wandelt die Luftmenge zu einer Solldrosselstellung um. Eine Phasenausgleichsvorrichtung 22h korrigiert eine Abgabe der Luftmengenbestimmungsschaltung 22f zum Ausgleichen der vorstehend beschriebenen Zeitverzögerung, die durch die Einlassluft bewirkt wird.
Die Umwandlungskorrekturschaltung 24 gleicht eine Änderung des Abgabemoments des Motors 2 infolge Alterung und Änderungen der Umgebungsbedingungen aus. In Laufe der Zeit oder durch die Umgebungsbedingungen ändert sich gewöhnlich das Motormoment von jenem, das in der Fig. 6(a) gezeigt ist, zu jenem, das in der Fig. 6(b) gezeigt ist. Die Umwandlungskorrekturschaltung 24 korrigiert die durch die Umwandlungsschaltung 22 bestimmte Solldrosselstellung, um eine Differenz zwischen einem Motormoment, das schätzungsweise dann erzeugt wird, wenn das Drosselventil in der Solldrosselstellung ist, und einem tatsächlichen Motormoment zu minimieren. Dies wird durch Lesen von Abgaben der vorstehend beschriebenen Sensoren und Schalter (d. h. Parameter, die die Betriebszustände des Motors 2 angeben) von der Motor-ECU 6 durch die Verbindungsleitung L und den Regelgrößen zum Steuern des Motors 2 erzielt, um eine Verschiebung des Motorverhaltens (d. h. das Motormoment) von jenem bei der Auslegung der Umwandlungsschaltung 22 zu berechnen, und es wird durch Korrigieren der Solldrosselstellung erzielt, die in der Umwandlungsschaltung 22 bestimmt wird, um die Verschiebung so auszugleichen. Das tatsächliche Motormoment kann durch einen Momentensensor bestimmt werden, der die Torsion einer Abgabewelle des Motors 2 überwacht, oder es kann als Funktion der Drehzahl der Abgabewelle des Drehmomentenwandlers des Automatikgetriebes 4 und der Drehzahl des Motors 2 in der folgenden Art und Weise berechnet werden.
Falls die Drehzahl des Motors 2 als Ne definiert ist und die Drehzahl der Abgabewelle des Drehmomentenwandlers als Nt definiert ist, dann wird ein Eingabemoment Tp des Drehmomentenwandlers ausgedrückt als
Tp = C(e) × Ne2 (1),
wobei e = Nt/Ne gilt und C(e) eine Funktion von e ist.
Das Abgabemoment Te des Motors wird nachstehend in Bezug auf die Motordrehzahl Ne, des Eingabemoments Tp des Drehmomentenwandlers und der Trägheit Ie des Drehmomentenwandlers angegeben.
Te = Tp + k × Ie × dNe/dt (2),
wobei k = 2 × µ/60 gilt.
Somit wird das Abgabemoment Te des Motors 2 unter Verwendung der Gleichungen (1) und (2) als Funktion der Motordrehzahl Ne und der Drehzahl Nt der Abgabewelle des Drehmomentenwandlers bestimmt.
Die Betriebszustände des Motors 2, die beim Bestimmen der Verschiebung des Motorverhaltens verwendet werden, können die Zündzeitgebung des Motors 2, der Verstärkungsdruck des Turboladers, der Atmosphärendruck, die Öffnungszeitgebung (die nachfolgend auch als VVT-Vorrückungswinkel bezeichnet wird) der Einlass- und Auslassventile, die durch den vorstehend beschriebenen variablen Ventilzeitgebungs-(VVT)Steuermechanismus gesteuert werden, die EGR-Menge, das Luft/Kraftstoffverhältnis des dem Motor 2 zugeführten Gemisches und das Motormoment sein. Die Umwandlungskorrekturschaltung 22 kann Änderungen von jenen Parametern von Referenzparametern bestimmen, die dann definiert werden, wenn das Steuersystem 100 zum Korrigieren der Solldrosselstellung ausgelegt ist.
Die Fig. 7 zeigt eine Flusskarte eines durch den Adapter 20 zyklisch ausgeführten Programmes zum Durchführen der Funktionen der Umwandlungsschaltung 22 und der Umwandlungsstrukturschaltung 24, um das Sollmotormoment zu der Solldrosselstellung umzuwandeln. Es ist zu beachten, dass Schritte 300 bis 320 in der Umwandlungsschaltung 22 durchgeführt werden, und dass andere Schritte in der Umwandlungskorrekturschaltung 24 durchgeführt werden.
Nach dem Start des Programms schreitet die Routine zu einem Schritt 110 weiter, bei dem die gegenwärtige Drehzahl des Motors 2 und die gegenwärtige Stellung des Drosselventils hergeleitet werden, um eine entsprechende Auslegungs-Zündzeitgebung unter Verwendung einer Abbildung zu bestimmen, die in der Fig. 8 gezeigt ist und die eine Beziehung zwischen der Drosselstellung, der Motordrehzahl und der Zündzeitgebung darstellt, die im Voraus definiert wurde, als das Steuersystem 100 ausgelegt wurde, und eine Differenz DTENKA zwischen der entsprechenden Auslegungs-Zündzeitgebung und der von der Motor-ECU 6 hergeleiteten gegenwärtigen Zündzeitgebung wird bestimmt.
Die Routine schreitet zu einen Schritt 120 weiter, bei dem bestimmt wird, ob ein Absolutwert der Differenz DTENKA größer ist als ein zulässiger Zündzeitgebungswert REFTENKA oder nicht, was einem Motormomentregelfehler zwischen einem Sollmotormoment und einem tatsächlichen Motormoment entspricht, der bei dem Steuersystem 100 zulässig ist. Falls die Antwort NEIN erhalten wird, was bedeutet, dass der Absolutwert der Differenz DTENKA kleiner ist als der zulässige Zündzeitgebungswert REFTENKA, dann schreitet die Routine direkt zu einen Schritt 140 weiter. Falls die Antwort JA erhalten wird, dann schreitet die Routine alternativ zu einen Schritt 130 weiter, bei dem die Umwandlungsabbildung, die bei dem Schritt 300 zum Bestimmen einer Solldrosselstellung verwendet wird, unter Verwendung einer Zündzeitgebungs-Momentenabbildung korrigiert wird, die in der Fig. 9 gezeigt ist.
Die Abbildung gemäß der Fig. 9 stellt eine Zündzeitgebung/Moment-Beziehung dar, wobei der Motor 2 in einem Betriebszustand ist, der durch spezifische Werte der Motordrehzahl und der Drosselstellung ausgedrückt wird. Es ist zu beachten, dass das Kürzel MTB in der Fig. 9 eine Referenzzündzeitgebung darstellt, die im Voraus definiert wurde, als der Adapter 20 ausgelegt wurde. In dem Adapter 20 ist eine Vielzahl derartiger Abbildungen für vorausgewählte verschiedene Betriebszustände des Motors 2 gespeichert. Bei dem Schritt 130 wird die bei dem Schritt 300 verwendete Umwandlungsabbildung unter Verwendung von einer der Abbildungen korrigiert, die als Funktion des gegenwärtigen Betriebszustands des Motors 2 ausgewählt ist, um so einen Motormomentregelfehler auszugleichen, der aus der Differenz DTENKA bei dem gegenwärtigen Betriebszustand des Motors 2 resultiert.
Die Routine schreitet zu dem Schritt 140 weiter, bei dem bestimmt wird, ob in dem Fahrzeug ein Turbolader angebracht ist oder nicht. Falls die Antwort JA erhalten wird, dann schreitet die Routine zu einen Schritt 150 weiter, bei dem die gegenwärtige Motordrehzahl und die gegenwärtige Drosselstellung hergeleitet werden, um einen entsprechenden Auslegungs- Verstärkerdruck unter Verwendung einer in der Fig. 10 gezeigten Abbildung zu bestimmen, die dann definiert wurde, als das Steuersystem 100 ausgelegt wurde, und ein Absolutwert einer Differenz DKAKYU zwischen dem Auslegungs-Verstärkerdruck und einem von der Motor-ECU 6 hergeleiteten gegenwärtigen Verstärkerdruck wird bestimmt.
Die Routine schreitet zu einen Schritt 160 weiter, bei dem bestimmt wird, ob der Absolutwert der Differenz DKAKYU größer ist als ein zulässiger Verstärkerdruckwert REFKAKYU oder nicht, was einem Motormomentenregelfehler entspricht, der bei dem Steuersystem 100 zulässig ist.
Falls bei dem Schritt 160 NEIN erhalten wird, dann schreitet die Routine direkt zu einen Schritt 180 weiter. Falls die Antwort JA erhalten wird, dann schreitet die Routine alternativ zu einen Schritt 170 weiter, bei dem die bei dem Schritt 300 verwendete Umwandlungsabbildung zum Bestimmen einer Solldrosselstellung unter Verwendung einer Verstärkerdruck-Moment-Abbildung korrigiert wird, wie dies in der Fig. 11 gezeigt ist.
Die Abbildung gemäß der Fig. 11 stellt wie die Abbildung gemäß der Fig. 9 eine Verstärkerdruck/Moment-Beziehung dar, wenn der Motor 2 in einem Betriebszustand ist, der durch spezifische Werte der Motordrehzahl und der Drosselstellung ausgedrückt ist. In dem Adapter 20 ist eine Vielzahl derartiger Abbildungen für vorausgewählte verschiedene Betriebszustände des Motors 2 gespeichert. Bei einem Schritt 170 wird die bei dem Schritt 300 verwendete Umwandlungsabbildung unter Verwendung einer der ausgewählten Abbildungen als Funktion des gegenwärtigen Betriebszustands des Motors 2 korrigiert, um einen Motormomentenregelfehler auszugleichen, der aus der Differenz DKAKYU bei dem gegenwärtigen Betriebszustand des Motors 2 resultiert.
Die Routine schreitet zu einen Schritt 180 weiter, bei dem ein Absolutwert einer Differenz DKIATU zwischen einem Auslegungs- Atmosphäredruck, der dann spezifiziert wurde, als das Steuersystem 100 ausgelegt wurde, und einem tatsächlichen Atmosphärendruck bestimmt wird.
Die Routine schreitet zu einen Schritt 190 weiter, bei dem bestimmt wird, ob der Absolutwert der Differenz DKIATU größer ist als ein zulässiger Atmosphärendruckwert REFKIATU oder nicht, was einem Motormomentenregelfehler entspricht, der bei dem Steuersystem 100 zulässig ist. Falls der Absolutwert der Differenz DKIATU größer ist als der zulässige Atmosphärendruckwert REFKIATU, dann schreitet die Routine zu einen Schritt 200 weiter, bei dem die bei dem Schritt 300 verwendete Umwandlungsabbildung unter Verwendung einer Atmosphärendruck/Moment-Abbildung (nicht gezeigt) korrigiert wird.
Die Atmosphärendruck/Moment-Abbildung stellt wie die Zündzeitgebung/Moment-Abbildung gemäß der Fig. 9 anhand eines Beispiels eine Beziehung zwischen dem Atmosphärendruck und dem Motormoment dar, wenn der Motor 2 in einem Betriebszustand ist, der durch spezifische Werte der Motordrehzahl und der Drosselstellung ausgedrückt wird. In dem Adapter 20 ist eine Vielzahl derartiger Abbildungen für vorausgewählte verschiedene Betriebszustände des Motors 2 gespeichert. Bei dem Schritt 200 wird die bei dem Schritt 300 verwendete Umwandlungsabbildung unter Verwendung von einer der vorausgewählten Abbildungen als Funktion des gegenwärtigen Betriebszustands des Motors 2 korrigiert, um einen Motormomentregelfehler auszugleichen, der aus der Differenz DKIATU bei dem gegenwärtigen Betriebszustand des Motors 2 resultiert. Wenn das Drosselventil in einer spezifischen Stellung ist, dann kann die durch das Drosselventil durchströmende Luftmenge mtf gewöhnlicherweise so ausgedrückt werden, wie dies nachfolgend als Funktion des Atmosphärendrucks aufgezeigt ist.
mtf = Catf × Pa/(R × √Ta) × ϕα,
wobei folgendes gilt: Catf = Kapazitätskoeffizient des Drosselventils × Strömungspfadfläche, Pa = der Atmosphärendruck, R = Gaskonstante, Ta = Atmosphärentemperatur und ϕα = eine Funktion des Atmosphärendrucks, des Einlassluftdrucks und des Verhältnisses der spezifischen Wärme. Insbesondere resultiert eine Veränderung des Atmosphärendrucks zu einer Änderung der Motorabgabe ungeachtet des Öffnungsgrads des Drosselventils. Es ist daher vorzuziehen, das Abgabemoment des Motors als Funktion des Atmosphärendrucks zu steuern.
Falls bei dem Schritt 190 die Antwort NEIN erhalten wird, was bedeutet, dass der Absolutwert der Differenz DKIATU kleiner ist als der zulässige Atmosphärendruckwert REFKIATU, oder nach Beendigung des Schritts 200 schreitet die Routine zu einen Schritt 210, bei dem die gegenwärtige Motordrehzahl und die gegenwärtige Drosselstellung hergeleitet werden, um einen entsprechenden Auslegungs-VVT-Vorrückungswinkel unter Verwendung einer Abbildung zu bestimmen, die eine Beziehung zwischen der Motordrehzahl, der Drosselstellung und dem VVT-Vorrückungswinkel darstellt und die dann definiert wurde, als der Adapter 20 ausgelegt wurde, und ein Absolutwert der Differenz DVT zwischen dem Auslegungs-VVT-Vorrückungswinkel und einem von der Motor-ECU 6 hergeleiteten tatsächlichen VVT-Vorrückungswinkel wird bestimmt.
Die Routine schreitet zu einen Schritt 220 weiter, bei dem bestimmt wird, ob der Absolutwert oder die bei dem Schritt 210 hergeleitete Differenz DVT größer ist als ein zulässiger VVT- Vorrückungswinkel REFDVT oder nicht, der gleichwertig ist wie ein Motormomentenregelfehler, der bei dem Steuersystem 100 zulässig ist. Falls der Absolutwert der Differenz DVT größer ist als der zulässige VVT-Vorrückungswinkel REFDVT, dann schreitet die Routine zu einen Schritt 230 weiter, bei dem die bei dem Schritt 300 verwendete Umwandlungsabbildung unter Verwendung einer VVT-Vorrückungswinkel/Moment-Abbildung korrigiert wird, wie diese in der Fig. 12 gezeigt ist.
Die VVT-Vorrückungswinkel/Moment-Abbildung stellt wie die Zündzeitgebung/Moment-Abbildung gemäß der Fig. 9 anhand eines Beispiels eine Beziehung zwischen einem VVT-Vorrückungswinkel und dem Motormoment dar, wenn der Motor 2 in einem Betriebszustand ist, der durch spezifische Werte der Motordrehzahl und der Drosselstellung ausgedrückt wird. In dem Adapter 20 ist eine Vielzahl derartiger Abbildungen für vorausgewählte verschiedene Betriebszustände des Motors 2 gespeichert. Bei dem Schritt 230 wird die bei dem Schritt 300 verwendete Umwandlungsabbildung unter Verwendung einer der ausgewählten Abbildungen als Funktion des gegenwärtigen Betriebszustands des Motors 2 korrigiert, um einen Motormomentenregelfehler auszugleichen, der aus der Differenz DVT bei dem gegenwärtigen Betriebszustand des Motors 2 resultiert.
Falls bei dem Schritt 220 die Antwort NEIN erhalten wird, was bedeutet, dass der Absolutwert der Differenz DVT kleiner ist als der zulässige VVT-Vorrückungswinkel REFDVT, oder nach Beendigung des Schritts 230 schreitet die Routine zu einen Schritt 240 weiter, bei dem die gegenwärtige Motordrehzahl und die gegenwärtige Drosselstellung hergeleitet werden, um eine entsprechende Auslegungs-EGR-Menge unter Verwendung einer Abbildung (nicht gezeigt) zu bestimmen, die eine Beziehung zwischen der Motordrehzahl, der Drosselöffnung und der EGR-Menge darstellt, die dann definiert wurde, als der Adapter 20 ausgelegt wurde, und ein Absolutwert einer Differenz DEGR zwischen der Auslegungs-EGR-Menge und einer von der Motor-ECU 6 hergeleiteten tatsächlichen EGR-Menge wird bestimmt.
Die Routine schreitet zu einen Schritt 250 weiter, bei dem bestimmt wird, ob der Absolutwert der bei dem Schritt 240 hergeleiteten Differenz DEGR größer ist als eine zulässige EGR- Menge REFEGR oder nicht, die gleichwertig ist wie ein Momentenregelfehler, der bei dem Steuersystem 100 zulässig ist. Falls der Absolutwert der Differenz DEGR größer ist als die zulässige EGR-Menge REFEGR, dann schreitet die Routine zu einen Schritt 260 weiter, bei dem die bei dem Schritt 300 verwendete Umwandlungsabbildung unter Verwendung einer EGR-Momenten- Abbildung korrigiert wird, wie diese in der Fig. 13 gezeigt ist.
Die EGR-Momenten-Abbildung stellt wie die Zündzeitgebung/Moment- Abbildung gemäß der Fig. 9 anhand eines Beispiels eine Beziehung zwischen der EGR-Menge und dem Motormoment dar, das dann bewirkt wird, wenn der Motor 2 in einem Betriebszustand ist, der durch spezifische Werte der Motordrehzahl und der Drosselstellung ausgedrückt wird. In dem Adapter 20 ist eine Vielzahl derartiger Abbildungen für vorausgewählte verschiedene Betriebszustände des Motors 2 gespeichert. Bei dem Schritt 260 wird die bei dem Schritt 300 verwendete Umwandlungsabbildung unter Verwendung von einer der ausgewählten Abbildungen als eine Funktion des gegenwärtigen Betriebszustands des Motors 2 korrigiert, um einen Motormomentenregelfehler auszugleichen, der aus der Differenz DEGR bei dem gegenwärtigen Betriebszustand des Motors 2 resultiert.
Falls bei dem Schritt 250 die Antwort NEIN erhalten wird, was bedeutet, dass der Absolutwert der Differenz DEGR kleiner ist als die zulässige EGR-Menge REFEGR, oder nach Beendigung des Schritts 260 schreitet die Routine zu einen Schritt 270 weiter, bei dem die gegenwärtige Motordrehzahl und die gegenwärtige Drosselstellung hergeleitet werden, um ein entsprechendes Auslegungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis unter Verwendung einer Abbildung (nicht gezeigt) zu bestimmen, die eine Beziehung zwischen der Motordrehzahl, der Drosselstellung und dem Luft/Kraftstoffverhältnis darstellt und die dann bestimmt wurde, als der Adapter 20 ausgelegt wurde, und ein Absolutwert einer Differenz DAF zwischen dem Auslegungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis und einem von der Motor-ECU 6 hergeleiteten tatsächlichen Luft/Kraftstoff-Verhältnis wird bestimmt.
Die Routine schreitet zu einen Schritt 280 weiter, bei dem bestimmt wird, ob der Absolutwert der bei dem Schritt 260 hergeleiteten Differenz DAF größer ist als ein zulässiges Luft/Kraftstoff-Verhältnis REFDAF oder nicht, was gleichwertig ist wie ein Motormomentenregelfehler, der bei dem Steuersystem 100 zulässig ist. Falls der Absolutwert der Differenz DAF größer ist als das zulässige Luft/Kraftstoffverhältnis REFDAF, dann schreitet die Routine zu einen Schritt 290 weiter, bei dem die bei dem Schritt 300 verwendete Umwandlungsabbildung unter Verwendung einer AF-Verhältnis/Moment-Abbildung korrigiert wird, wie diese in der Fig. 14 gezeigt ist.
Die AF-Verhältnis/Moment-Abbildung stellt wie die Zündzeitgebung/Moment-Abbildung gemäß der Fig. 9 anhand eines Beispiels eine Beziehung zwischen dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis eines dem Motor 2 zugeführten Gemisches und dem Motormoment dar, das dann auftritt, wenn der Motor 2 in einem Betriebszustand ist, der durch spezifische Werte der Motordrehzahl und der Drosselstellung ausgedrückt wird. In dem Adapter 20 ist eine Vielzahl derartiger Abbildungen für vorausgewählte verschiedene Betriebszustände des Motors 2 gespeichert. Bei dem Schritt 290 wird die bei dem Schritt 300 verwendete Umwandlungsabbildung unter Verwendung von einer der ausgewählten Abbildungen als Funktion des gegenwärtigen Betriebszustands des Motors 2 korrigiert, um einen Motormomentenregelfehler auszugleichen, der aus der Differenz DAF des gegenwärtigen Betriebszustands des Motors 2 resultiert.
Falls bei dem Schritt 280 die Antwort NEIN erhalten wird, was bedeutet, dass der Absolutwert der Differenz DAF kleiner ist als das zulässige Luft/Kraftstoff-Verhältnis REFDAF, oder nach Beendigung des Schritts 290 schreitet die Routine zu einen Schritt 300 weiter, bei dem die Motordrehzahl und das Sollmotormoment hergeleitet werden, um die Luftmenge (d. h. die dem Motor 2 durch das Drosselventil zuzuführende Einlassluft) zu bestimmen, die dazu erforderlich ist, das tatsächliche Abgabemomente des Motors 2 mit dem Sollmotormoment unter Verwendung der Umwandlungsabbildung in Übereinstimmung zu bringen, die durch die vorherigen Schritte korrigiert wird.
Die bei dem Schritt 300 verwendete Umwandlungsabbildung ist eine Abbildung, die Einlassluftmengen auflistet, die dazu erforderlich sind, das Moment des Motors 2 mit einem Sollmoment bezüglich der Motordrehzahl und Sollmotormomenten in Übereinstimmung zu bringen, und sie ist so ausgelegt, dass sie zu dem Motor 2 passt, als der Adapter 20 ausgelegt wurde, und sie wird so korrigiert, wie dies vorstehend beschrieben ist, um so die Motormomentenregelfehler auszugleichen, die durch Änderungen des Verhaltens des Motors 2 infolge Alterung und Änderungen der Umgebungsbedingungen hervorgerufen werden.
Nach Beendigung des Vorgangs bei dem Schritt 300 schreitet die Routine zu einen Schritt 310 weiter, bei dem die erforderliche Einlassluftmenge durch die Phasenausgleichsvorrichtung 22a, 22c oder 22d so korrigiert wird, dass die Ansprechverzögerung des Motors 2 ausgeglichen wird (d. h. eine Verzögerung zwischen einer Einstellung der Stellung des Drosselventils und einem Zeitpunkt, bei dem die durch das Drosselventil strömende Einlassluft in einen Zylinder des Motors eintritt, so dass ein Sollmotormoment erreicht wird), um eine Solleinlassluftmenge zu erzeugen, die dem Motor 2 zuzuführen ist. Die Phasenausgleichsvorrichtung 22a, 22c oder 22d korrigiert direkt das Sollmotormoment, wie dies vorstehend beschrieben ist, aber bei dem Schritt 310 wird die erforderliche Einlassluftmenge als ein Parameter korrigiert, der gleichwertig wie das Sollmotormomente ist.
Die Routine schreitet zu einen Schritt 320 weiter, bei dem die bei dem Schritt 310 hergeleitete Solleinlassluftmenge und die Motordrehzahl verwendet werden, um eine Sollstellung des Drosselventils zu bestimmen (d. h. der Öffnungsgrad des Drosselventils), die dazu erforderlich ist, die dem Motor 2 durch das Drosselventil hindurch zugeführte Luftmenge unter Verwendung der Abbildung mit der Solleinlassluftmenge in Übereinstimmung zu bringen, die in der Umwandlungsschaltung 22 gespeichert ist. Die Solldrosselstellung wird in der Form eines Signals zu der Motor-ECU 6 abgegeben.
Beim Aufnehmen des Signals, das die Solldrosselstellung angibt, erzeugt die ECU 6 ein Drosselventilerregungssignal, das dazu erforderlich ist, die Stellung des Drosselventils mit der Solldrosselstellung in Übereinstimmung zu bewegen, und sie gibt dieses zu dem Drosselaktuator ab. Falls die bei dem Schritt 300 verwendete Umwandlungsabbildung (d. h. die Solldrosselstellung) mit dem Verhalten des Motors 2 übereinstimmt, dann stimmt das tatsächliche Abgabemoment des Motors 2 mit dem Sollmoment überein. Falls nicht, dann tritt ein Motormomentregelfehler auf. Um den Fehler zu minimieren, werden die folgenden Schritte 330 bis 350 durchgeführt.
Insbesondere schreitet die Routine nach Beendigung des Vorgangs beim Schritt 320 zu einen Schritt 330 weiter, bei dem ein Absolutwert einer Differenz DTE zwischen einem von der Motor-ECU 6 hergeleiteten tatsächlichen Abgabemoment des Motors 2 und dem Sollmotormoment bestimmt wird. Die Routine schreitet zu einen Schritt 340 weiter, bei dem bestimmt wird, ob der Absolutwert der bei dem Schritt 330 bestimmten Differenz DTE größer ist als ein zulässiges Motorregelmoment REFDTE oder nicht, das ein Motormomentregelfehler ist, der bei dem Steuersystem 100 zulässig ist.
Falls der Absolutwert der Differenz DTE größer ist als das zulässige Motorregelmoment REFDTE, dann schreitet die Routine zu einen Schritt 350 weiter, bei dem ein Parameter, der das Sollmotormoment in der bei dem Schritt 300 verwendeten Umwandlungsabbildung angibt, so korrigiert wird, dass die Differenz DTE ausgeglichen wird.
Wie dies aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, wandelt das Antriebsstrangsteuersystem bei diesem Ausführungsbeispiel das durch die Leit-ECU 10 bestimmte Sollmotormoment zu der Drosselstellung um, die dazu erforderlich ist, die Abgabe des Motors 2 mit der Sollabgabe in Übereinstimmung zu bringen, und sie gibt diese zu der Motor-ECU 6 und der ATECU 8 ab. Dies lässt daher Steuerprogramme zu, die ähnlich sind wie jene bei den herkömmlichen Steuersystemen, die so wie sind bei der Motor-ECU 6 und der ATECU 8 verwendet werden, wodurch die Entwicklung des Steuersystems 100 in einer verkürzten Zeitperiode ermöglicht wird.
Die Korrektur der bei dem Schritt 300 verwendeten Umwandlungsabbildung zum Umwandeln des Sollmotormoments zu der Drosselventilstellung wird durch Ausgleichen der Motormomentregelfehler erzielt, wie dies vorstehend beschrieben ist, die aus Differenzen zwischen Motorbetriebszuständen resultieren: die Zündzeitgebung des Motors 2, der Verstärkerdruck des Turboladers, der Atmosphärendruck, der VVT- Vorrückungswinkel der Einlass- und Auslassventile des Motors 2, die EGR-Menge, das Luft/Kraftstoffverhältnis eines dem Motor 2 zugefügten Gemisches und das Abgabemoment des Motors 2 und deren anfängliche Auslegungs-Werte, aber Betriebszustände (zum Beispiel auf den Motor 2 wirkende Lasten) eines durch den Motor 2 angetriebenen Hilfsmechanismusses, wie zum Beispiel eine Lichtmaschine, eine Hydraulikpumpe eines Lenkantriebssystems und ein Verdichter einer Klimaanlage können ebenfalls zum Korrigieren der Umwandlungsabbildung verwendet werden.
Der Adapter 20 kann alternativ so ausgelegt sein, dass er jenen Aufbau hat, der in einer der Fig. 15(a) und 15(b) gezeigt ist. Gemäß der Fig. 15(a) besteht der Adapter 20 aus einer Umwandlungsschaltung 22 und einer Sollmotormomentkorrekturschaltung 25. Die Sollmotormomentkorrekturschaltung 25 korrigiert ein durch die Leit-ECU 10 bestimmtes Sollmotormoment in einer später beschriebenen Art und Weise auf der Grundlage der Motorbetriebszustände und liefert der Umwandlungsschaltung 22 ein Signal, das dieses angibt. Der Adapter 20 bestimmt eine Solldrosselstellung als Regelgröße zum Ausgleichen einer Verzögerung beim Einstellen des Moments des Motors 2 auf das Sollmoment.
Gemäß der Fig. 15(b) besteht der Adapter 20 aus einer Umwandlungsschaltung 22 und einer Drosselstellungskorrekturschaltung 26. Die Umwandlungsschaltung 22 wandelt ein durch die Leit-ECU 10 bestimmtes Sollmotormoment zu einer Drosselstellung unter Verwendung einer vorgegebenen Umwandlungsabbildung um. Die Drosselstellungskorrekturschaltung 26 korrigiert die bei der Umwandlungsschaltung 22 bestimmte Drosselstellung auf der Grundlage der Motorbetriebszustände und liefert der Umwandlungsschaltung 22 ein Signal, das diese angibt. Der Adapter 20 bestimmt eine Solldrosselstellung als Regelgröße zum Ausgleichen einer Verzögerung beim Einstellen des Moments des Motors 2 auf das Sollmoment.
Die Fig. 16 zeigt ein Sollmotormomentkorrekturprogramm, wie dies in dem Adapter 20 gemäß der Fig. 15(a) ausgeführt wird.
Nach dem Start des Programms schreitet die Routine zu einen Schritt 410 weiter, bei dem die gegenwärtige Drehzahl des Motors 2 und die gegenwärtige Stellung des Drosselventils hergeleitet werden, um eine entsprechende Auslegungs-Zündzeitgebung in der gleichen Art und Weise wie bei dem Schritt 110 in der Fig. 7 zu bestimmen, und ein Absolutwert einer Differenz DTENKA zwischen der entsprechenden Auslegungs-Zündzeitgebung und der von der Motor-ECU 6 hergeleiteten gegenwärtigen Zündzeitgebung wird bestimmt.
Die Routine schreitet zu einen Schritt 420 weiter, bei dem bestimmt wird, ob der Absolutwert der Differenz der DTENKA größer ist als ein zulässiger Zündzeitgebungswert REFTENKA oder nicht, was gleichwertig ist wie ein Motormomentregelfehler zwischen einem Sollmotormoment und einem tatsächlichen Motormoment, der bei dem Steuersystem 100 zulässig ist. Falls die Antwort JA erhalten wird, was bedeutet, dass der Absolutwert der Differenz DTENKA größer ist als der zulässige Zündzeitgebungswert REFTENKA, dann schreitet die Routine zu einen Schritt 430 weiter, bei dem eine Momentendifferenz DTENKATQ, die gleichwertig wie ein aus der Zündzeitgebungsdifferenz DTENKA resultierender Motormomentenregelfehler ist, unter Verwendung der Abbildung gemäß der Fig. 9 berechnet. Falls die Antwort NEIN erhalten wird, dann schreitet die Routine andererseits zu einen Schritt 435 weiter, bei dem ein Parameter auf Null (0) gesetzt wird, der die Momentendifferenz DTENKATQ angibt.
Nach dem Schritt 435 oder 430 schreitet die Routine zu einen Schritt 440 weiter, bei dem bestimmt wird, ob ein Turbolader an dem Fahrzeug angebracht ist oder nicht. Falls die Antwort JA erhalten wird, dann schreitet die Routine zu einen Schritt 450 weiter, bei dem die gegenwärtige Motordrehzahl und die gegenwärtige Drosselstellung hergeleitet werden, um einen entsprechenden Auslegungs-Verstärkerdruck in der gleichen Art und Weise wie bei dem Schritt 150 in der Fig. 7 zu bestimmen, und ein Absolutwert einer Differenz DKAKYU zwischen dem Auslegungs-Verstärkerdruck und einem von der Motor-ECU 6 hergeleitetem tatsächlichen Verstärkerdruck wird bestimmt.
Die Routine schreitet zu einen Schritt 460 weiter, bei dem bestimmt wird, ob der Absolutwert der Differenz DKAKYU größer ist als ein zulässiger Verstärkerdruckwert REFKAKYU oder nicht, der gleichwertig wie ein Motormomentenregelfehler ist, der bei dem Steuersystem 100 zulässig ist.
Falls bei dem Schritt 460 die Antwort JA erhalten wird, was bedeutet, dass die Differenz DKAKYU größer ist als der zulässige Verstärkerdruckwert REFKAKYU, dann schreitet die Routine zu einen Schritt 470 weiter, bei dem eine Momentendifferenz DKAKYUTQ, die gleichwertig ist wie ein aus der Verstärkerdruckdifferenz DKAKYU resultierender Motormomentenregelfehler, unter Verwendung der Verstärkerdruck/Moment-Abbildung in der Fig. 11 berechnet wird.
Falls bei dem Schritt 440 die Antwort NEIN erhalten wird, dann schreitet die Routine zu einen Schritt 475 weiter, bei dem ein Parameter auf Null (0) zugesetzt wird, der die Momentendifferenz DKAKYUTQ angibt.
Nach dem Schritt 475 oder 470 schreitet die Routine zu einen Schritt 480 weiter, bei dem ein Absolutwert einer Differenz DKIATU zwischen einem Auslegungs-Atmosphärendruck und einem gegenwärtigem Atmosphärendruck in der gleichen Art und Weise wie bei dem Schritt 180 in der Fig. 7 bestimmt wird.
Die Routine schreitet zu einen Schritt 490 weiter, bei dem bestimmt wird, ob der Absolutwert der Differenz DKIATU größer ist als ein zulässiger Atmosphärendruckwert REFKIATU oder nicht, was gleichwertig wie ein Motormomentenregelfehler ist, der bei dem Steuersystem 100 zulässig ist.
Falls der Absolutwert der Differenz DKIATU größer ist als der zulässige Atmosphärendruckwert REFKIATU, dann schreitet die Routine zu einen Schritt 500 weiter, bei dem eine Momentendifferenz DKIATUTQ, die gleichwertig ist wie ein aus der Atmosphärendruckdifferenz DKIATU resultierender Motormomentenregelfehler, unter Verwendung einer gegebenen Atmosphärendruck/Moment-Abbildung (nicht gezeigt) berechnet wird. Fall die bei dem Schritt 490 erhaltene Antwort NEIN ist, was bedeutet, dass der Absolutwert der Differenz DKIATU kleiner ist als der zulässige Atmosphärendruckwert REFKIATU, dann schreitet die Routine andererseits zu einen Schritt 550 weiter, bei dem ein Parameter auf Null (0) gesetzt wird, der die Momentendifferenz DKIATUTQ angibt.
Nach dem Schritt 505 oder 500 schreitet die Routine zu einen Schritt 510 weiter, bei dem die gegenwärtige Motordrehzahl und die gegenwärtige Drosselstellung hergeleitet werden, um einen entsprechenden Auslegungs-VVT-Vorrückungswinkel in der gleichen Art und Weise wie bei dem Schritt 210 in der Fig. 7 zu bestimmen, und ein Absolutwert eine Differenz DVT zwischen dem Auslegungs-VVT-Vorrückungswinkel und einem von der Motor-ECU 6 hergeleitetem tatsächlichen VVT-Vorrückungswinkel wird bestimmt.
Die Routine schreitet zu einen Schritt 520 weiter, bei dem bestimmt wird, ob der Absolutwert der bei dem Schritt 510 hergeleiteten Differenz DVT größer ist als ein zulässiger VVT- Vorrückungswinkel REFDVT oder nicht, der gleichwertig ist wie ein Motormomentenregelfehler, der bei dem Steuersystem 100 zulässig ist. Falls der Absolutwert der Differenz DTV größer ist der zulässige VVT-Vorrückungswinkel REFDVT, dann schreitet die Routine zu einen Schritt 530 weiter, bei dem eine Momentendifferenz DVTTQ, die gleichwertig ist wie ein aus der VVT-Vorrückungswinkeldifferenz DVT resultierender Motormomentenregelfehler, unter Verwendung einer gegebenen VVT- Vorrückungswinkel-Momenten-Abbildung (nicht gezeigt) berechnet wird. Falls die Antwort bei dem Schritt 520 NEIN ist, was bedeutet, dass der Absolutwert der Differenz DVT kleiner ist als der zulässige VVT-Vorrückungswinkel REFDVT, dann schreitet die Routine andererseits zu einen Schritt 535 weiter, bei dem ein Parameter auf Null (0) gesetzt wird, der eine Momentendifferenz DVTTQ angibt.
Nach dem Schritt 530 oder 535 schreitet die Routine zu einen Schritt 540 weiter, bei dem die gegenwärtige Motordrehzahl und die gegenwärtige Drosselstellung hergeleitet werden, um eine entsprechende Auslegungs-EGR-Menge in der gleichen Art und Weise wie bei dem Schritt 240 in der Fig. 7 zu bestimmen, und ein Absolutwert einer Differenz DEGR zwischen der Auslegungs-EGR- Menge und einer von der Motor-ECU 6 hergeleiteten tatsächlichen EGR-Menge wird bestimmt.
Die Routine schreitet zu einen Schritt 550 weiter, bei dem bestimmt wird, ob der Absolutwert der bei dem Schritt 540 hergeleiteten Differenz DEGR größer ist als eine zulässige EGR- Menge REFEGR oder nicht, die gleichwertig ist wie ein Motormomentenregelfehler, der bei dem Steuersystem 100 zulässig ist. Falls der Absolutwert der Differenz DEGR größer ist als die zulässige EGR-Menge REFEGR, dann schreitet die Routine zu einen Schritt 560 weiter, bei dem eine Momentendifferenz DEGRTQ, die gleichwertig ist wie ein aus der EGR-Mengendifferenz DEGR resultierender Motormomentenregelfehler, unter Verwendung der in der Fig. 13 gezeigten EGR-Momenten-Abbildung berechnet wird. Falls die Antwort bei dem Schritt 550 NEIN erhalten wird, was bedeutet, das der Absolutwert der Differenz DEGR kleiner ist als die zulässige EGR-Menge REFEGR, dann schreitet die Routine andererseits zu einen Schritt 565 weiter, bei dem ein Parameter auf Null (0) gesetzt wird, der die Momentendifferenz DEGRTQ angibt.
Nach dem Schritt 560 oder 565 schreitet die Routine zu einen Schritt 570 weiter, bei dem die gegenwärtige Motordrehzahl und die gegenwärtige Drosselstellung hergeleitet werden, um ein entsprechendes Auslegungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis in der gleichen Art und Weise wie bei dem Schritt 270 in der Fig. 7 zu bestimmen, und ein Absolutwert einer Differenz DAF zwischen dem Auslegungs-Luft/Kraftstoff-Verhältnis und einem von der Motor- ECU 6 hergeleitetem tatsächlichen Luft/Kraftstoff-Verhältnis wird bestimmt.
Die Routine schreitet zu einen Schritt 580 weiter, bei dem bestimmt wird, ob der Absolutwert der bei dem Schritt 570 hergeleiteten Differenz DAF größer ist als ein zulässiges Luft/Kraftstoff-Verhältnis REFDAF oder nicht, das gleichwertig wie ein Motormomentenregelfehler ist, der bei dem Steuersystem 100 zulässig ist.
Falls der Absolutwert der Luft/Kraftstoff-Verhältnisdifferenz DAF größer ist als das zulässige Luft/Kraftstoff-Verhältnis REFDAF, dann schreitet die Routine zu einen Schritt 590 weiter, bei dem eine Momentendifferenz DAFTQ, die gleichwertig ist wie ein aus der Luft/Kraftstoff-Verhältnisdifferenz DAF resultierender Motormomentenregelfehler, unter Verwendung der in der Fig. 14 gezeigten AF-Verhältnis/Moment-Abbildung berechnet wird. Fall die bei dem Schritt 580 erhaltene Antwort NEIN ist, dann schreitet die Routine andererseits zu einen Schritt 595 weiter, bei dem ein Parameter auf Null (0) gesetzt wird, der die Momentendifferenz DAFTQ angibt. Nach dem Schritt 590 oder 595 schreitet die Routine zu einen Schritt 600 weiter, bei dem Werte aller bei den vorherigen Schritten bestimmten Momentendifferenzen DTENKATQ, DAKAKYUQ, DKIATUTQ, DVTTQ, DEGRTQ und DAFTQ zu dem von der Leit-ECU 10 eingebebenen Sollmotormoment addiert werden, um es so zu korrigieren, wodurch die Motormomentenregelfehler ausgeglichen werden, die aus Verschiebungen der vorstehend genannten Motorbetriebszustände von anfänglich festgelegten Werten resultieren. Das korrigierte Sollmotormoment wird in der Form eines Signals zu der Umwandlungsschaltung 22 abgegeben. Die Umwandlungsschaltung 22 wandelt die Eingabe zu einer Solldrosselstellung um.
Wie dies vorstehend beschrieben ist, ist der der Adapter 20 in der Verbindungsleitung L angeordnet, die an einem Ende mit der Leit-ECU 10 und an dem anderen Ende mit der Motor-ECU 6 und der ATECU 8 verbunden ist, aber es können zwei ähnlich Adapter 20 für die Motor-ECU 6 bzw. die ATECU 8 vorgesehen sein, wie dies in der Fig. 17(a) gezeigt ist.
Die Leit-ECU 10 kann so ausgelegt sein, dass sie die Funktion des Adapters 20 ausübt. Zum Beispiel kann die Leit-ECU 10 aus einem Mikrocomputer gebildet sein, wie dies in der Fig. 17(b) gezeigt ist, der aus einem Antriebsstrangsteuermodul 10' besteht, das so ausgelegt ist, dass sie die gleiche Funktion wie die Leit-ECU 10 gemäß der Fig. 1 ausübt, und der aus einem Adaptermodul 20' besteht, das so ausgelegt ist, rd sie die gleiche Funktion wie der Adapter 20 gemäß der Fig. 1 ausübt.
Die Motor-ECU 6 und die ATECU 8 können so ausgelegt sein, dass sie die Funktion des Adapters 20 haben. Zum Beispiel kann die Motor-ECU 6 aus einem Mikrocomputer gebildet sein, wie dies in der Fig. 17(c) gezeigt ist, der aus einem Adaptermodul 20' besteht, das so ausgelegt ist, dass es die gleiche Funktion wie der Adapter 20 gemäß der Fig. 1 ausübt, und der aus einem Motorsteuermodul 6' besteht, das so ausgelegt ist, dass es die gleiche Funktion wie die Motor-ECU 6 gemäß der Fig. 1 ausübt. In ähnlicher Weise kann die ATECU 8 aus einem Mikrocomputer gebildet sein, der aus einem Adaptermodul 20' besteht, das so ausgelegt ist, dass es die gleiche Funktion wie der Adapter 20 gemäß der Fig. 1 ausübt, und der aus einem AT-Steuermodul 8' besteht, das so ausgelegt ist, dass es die gleiche Funktion wie die ATECU 8 gemäß der Fig. 1 ausübt.
Wie die in der Fig. 17(d) gezeigt ist, können das Antriebsstrangsteuermodul 10', das Adaptermodul 20', das Motorsteuermodul 6' und das AT-Steuermodul 8' des weiteren als ein einziger Mikrocomputer als eine Fahrzeugsteuer-ECU hergestellt sein.
Die Leit-ECU 10 kann außerdem mit einer Bremssteuereinheit gekoppelt sein, die auf Räder des Fahrzeugs wirkende Bremsen steuert, um das Bremsverhalten des Fahrzeugs zu steuern. Zusätzlich kann die Leit-ECU 10 mit einem Informationssystem (bzw. Informationssystemen) wie zum Beispiel ein Navigationssystem oder dergleichen gekoppelt sein, um Daten bezüglich des Gefälles und der Höhe einer Fahrbahn herzuleiten, auf der das Fahrzeug fährt, um ein Antriebssystem und ein Bremssystem des Fahrzeugs so zu steuern, dass das auf die angetriebenen Räder übertragene Moment und die auf die Räder aufgebrachten Bremskräfte optimiert werden.
Die Fig. 18 zeigt ein integriertes Fahrzeugsteuersystem 20 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung, das so ausgelegt ist, dass es eine Motormomentenverringerungsforderung von der ATECU 8 zu der Leit-ECU 10 abgibt, um einen auf den Fahrer wirkenden unkomfortablen Schaltstoß zu reduzieren, wenn die Drehzahl des Automatikgetriebes 4 geschaltet wird.
Das Steuersystem 200 hat die Motor-ECU 6, die ATECU 8, die Leit- ECU 10, den Antriebsstrangadapter 32 und den AT-Adapter 34.
Die Motor-ECU 6 übt die gleiche Funktion wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel aus und ist außerdem so ausgelegt, dass sie ein Anforderungssignal, das jenen Grad angibt, auf den die Zündzeitgebung zu verzögern ist (als Zündungsverzögerungswinkel bezeichnet), durch die Verbindungsleitung L aufnimmt, und dass sie eine Aufgabe einer Verzögerungssteuerung der Funkenvorrückung des Motors 2 durchführt. Die ATECU 8 übt die gleiche Funktion wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel aus und ist außerdem so ausgelegt, dass sie einen Sollzündungsverzögerungswinkel berechnet, der zum Reduzieren eines Übersetzungsschaltungsstoßes erforderlich ist, der dann erzeugt wird, wenn das Automatikgetriebe 4 bezüglich der Drehzahl geschaltet wird, und dass sie ein Signal abgibt, das diesen angibt.
Die Leit-ECU 10 ist so ausgelegt, dass sie die gleiche Funktion wie bei dem ersten Ausführungsbeispiel ausübt. Die Bestimmung des Zündungsverzögerungswinkels zum Reduzieren des Übersetzungsschaltungsstoßes wird in der ATECU 8 unter Verwendung einer in Fig. 19 gezeigten Abbildung erreicht, indem jener Grad, auf den die Zündzeitgebung zu verzögern ist, in der Form des Kurbelwinkels (CA) als Funktion der gegenwärtigen Drosselstellung (%) und der Drehzahl berechnet wird, auf die das Automatikgetriebe 4 zu schalten ist.
Der AT-Adapter 34 ist in der Verbindungsleitung L angeordnet, die sich von der ATECU 8 zu einen Anschluss des Antriebsstrangadapters 32 und der Motor-ECU 6 erstreckt. Der AT- Adapter 34 nimmt den Sollzündungsverzögerungswinkel von der ATECU 8 auf und wandelt ihn zu einen erforderlichen Abfall des Motormoments unter Verwendung einer in der Fig. 20 gezeigten Abbildung um. Insbesondere überwacht der AT-Adapter 34 das gegenwärtige Motormoment (N.m) und wandelt den Sollzündungsverzögerungswinkel (CA) zu dem erforderlichen Abfall des Motormoments (N.m) zum Reduzieren des Übersetzungsschaltstoßes als Funktion des gegenwärtigen Motormoments um. Der AT-Adapter 34 gibt ein Signal zu dem Antriebsstrangadapter 32 ab, das den erforderlichen Abfall des Motormoments angibt.
Der Antriebsstrangadapter 32 übt die gleiche Funktion wie der Adapter 20 bei dem ersten Ausführungsbeispiel aus und ist außerdem so ausgelegt, dass er den erforderlichen Abfall des Motormoments und das durch die Leit-ECU 10 erzeugte Sollmotormoment aufnimmt, um eine Sollstellung des Drosselventils und einen Sollzündungsverzögerungswinkel zu bestimmen, der dazu erforderlich ist, eine Abgabe des Motors 2 mit einem Sollniveau in Übereinstimmung zu bringen, das das durch Leit-ECU 10 bestimmte Sollmotormoment plus der erforderliche Abfall des Motormoments ist, der ein negatives Vorzeichen hat und durch den AT-Adapter 34 bestimmt ist.
Die Bestimmung der Solldrosselstellung und des Sollzündungsverzögerungswinkels bei dem Antriebsstrangadapter 32 wird durch Ausführen eines in der Fig. 21 gezeigten Programms erreicht. Die Solldrosselstellung und der Sollzündungsverzögerungswinkel werden von dem Antriebsstrangadapter 32 zu der Motor-ECU 6 abgegeben. Die Solldrosselstellung wird auch zu der ATECU 8 abgegeben.
Bei einem Schritt 710 wird zunächst der erforderliche Abfall des Motormoments, der ein negatives Vorzeichen hat und durch den AT- Adapter 34 bestimmt ist, zu dem durch Leit-ECU 10 bestimmten Sollmotormoment addiert, um ein korrigiertes Sollmotormoment Ters(n) zu erzeugen.
Die Routine schreitet zu einen Schritt 720 weiter, bei dem eine maximale Größe des Motormoments bestimmt wird, die durch Ändern der Stellung des Drosselventils in einem der Ausführungszyklen des Programm gemäß der Fig. 21 verringert werden darf und die als eine Momentenabfallgrenze Tairlm definiert ist. Falls eine Differenz zwischen dem bei dem Schritt 710 bestimmten korrigierten Sollmotormoment Ters(n) und einem drosselregelbaren Moment Tair(n-1), wie dies bei einem vorherigen Programmzyklus definiert ist, größer ist als die Momentenabfallgrenze Tairlm, dann wird der Wert des drosselregelbaren Moments Tair(n-1) minus der Momentenabfallgrenze Tairlm so bestimmt, dass das drosselregelbare Moment Tair(n-1) als Tair(n) aufgefrischt wird. Falls die Differenz zwischen dem korrigierten Sollmotormoment Ters(n) und dem drosselregelbaren Moment Tair(n-1) kleiner ist als die Momentenabfallgrenze Tairlm, dann wird das korrigierte Sollmotormoment Ters(n) andererseits als drosselregelbare Moment Tair(n) definiert. Dadurch wird eine mögliche Änderung des Motormoments ohne eine Ansprechverzögerung des Drosselventils bestimmt.
Nachfolgend schreitet die Routine zu einen Schritt 730 weiter, bei dem das bei dem Schritt 720 bestimmte drosselregelbare Moment Tair(n) als ein Sollmotormoment definiert und zu einer Solldrosselstellung in der gleichen Art und Weise wie bei der Umwandlungsschaltung 22 bei dem ersten Ausführungsbeispiel umgewandelt wird.
Die Routine schreitet zu einen Schritt 740 weiter, bei dem eine Differenz zwischen den bei dem Schritt 720 hergeleiteten drosselregelbaren Moment Tair(n) und 06295 00070 552 001000280000000200012000285910618400040 0002010148516 00004 06176 dem bei dem Schritt 710 hergeleiteten korrigieren Motormoment Ters(n) bestimmt und als ein zündungsverzögerungsregelbares Moment definiert wird, das ein Fehlen eines Motormomentenabfalls ist und durch Betätigen des Drosselventils schwierig zu erreichen ist.
Die Routine schreitet zu einen Schritt 750 weiter, bei dem der Grad, auf den die Zündzeitgebung zu verzögern ist, oder der zum Verringern der Abgabe des Motors 2 durch das bei dem Schritt 740 hergeleitete zündungsverzögerungsregelbare Moment erforderliche Sollzündungsverzögerungswinkel berechnet wird. Diese Berechnung kann unter Verwendung der Abbildung gemäß der Fig. 20 erreicht werden. Der Sollzündungsverzögerungswinkel wird zu der Motor-ECU 6 abgeben. Die Motor-ECU 6 verzögert die Zündzeitgebung durch den Sollzündungsverzögerungswinkel, um die Abgabe des Motors 2 zu verringern.
Falls bei dem Schritt 720 die Differenz zwischen dem korrigierten Sollmotormoment Ters(n) und dem drosselregelbaren Moment Tair(n-1) kleiner ist als die Momentenabfallgrenze Tairlm und das korrigierte Sollmotormoment Ters(n) als das drosselregelbare Moment Tair(n) definiert ist, dann wird das zündungsverzögerungsregelbare Moment bei dem Schritt 740 auf Null (0) zugesetzt. In diesem Fall führt die Motor-ECU 6 daher die Verzögerungssteuerung der Funkenvorrückung nicht durch.
Wie dies aus der vorstehenden Beschreibung ersichtlich ist, wird durch Steuern der Stellung des Drosselventils zunächst der größtmögliche erforderliche Abfall des Motormoments erreicht. Der Rest wird durch Verzögern der Zündzeitgebung erreicht. Dies minimiert daher einen unerwünschten Anstieg der Temperatur von Abgasemissionen und eine Erhöhung von schädlichen Abgasemissionen, die durch eine verzögerte Zündzeitgebung hervorgerufen werden. Zusätzlich verringert der Abfall des Motormoments durch das Drosselventil die dem Motor 2 zugeführte Einlassluftmenge verglichen mit jenem Fall, in dem der erforderliche Abfall des Motormoments nur durch die Verzögerungssteuerung der Funkenvorrückung erreicht wird, woraus eine Verringerung der Einlassluft bzw. des Kraftstoffverbrauchs resultieren.
Der Abfall des Motormoments kann auch zum Zwecke einer Reduzierung von Wärmebelastungen an Kupplungen des Automatikgetriebes 4 erreicht werden.
Die Fig. 22 zeigt eine Abwandlung des Steuersystems 200 des zweiten Ausführungsbeispieles.
Die Motor-ECU 6 ist so ausgelegt, dass sie eine Motorsteuerung auf der Grundlage des durch die Leit-ECU 10 bestimmten Sollmotormoments durchführt. Der Adapter 30 ist zwischen der Leit-ECU 10 und der ATECU 8 angeordnet. Der Adapter 30 besteht aus dem Antriebsstrangadapter 32 und dem AT-Adapter 34, die gleich sind wie jene gemäß der Fig. 18. Die Motor-ECU 6 nimmt ein Signal auf, das das durch die Leit-ECU 10 bestimmte Sollmotormoment und den durch den Adapter 30 bestimmten erforderlichen Abfall des Motormoments angibt, und sie korrigiert das Sollmotormoment. Die Motor-ECU 6 kann sowohl die in den Motor 2 einzuspritzende Kraftstoffmenge und/oder den VVT- Vorrückungswinkel als auch die Drosselstellung und die Zündzeitgebung steuern, um ein Sollregelmotormoment bezüglich der Kraftstoffökonomie zu bestimmen.
Während die vorliegende Erfindung zu ihrem besseren Verständnis anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen offenbart ist, sollte klar sein, dass die Erfindung in vielfältiger Weise ausgeführt werden kann, ohne das Prinzip der Erfindung zu verlassen. Daher soll die Erfindung alle möglichen Ausführungsbeispiele und Abwandlungen der gezeigten Ausführungsbeispiele enthalten, die ohne Verlassen des Prinzips der Erfindung aufgeführt werden können, das in den angehängten Ansprüchen dargelegt ist. Zum Beispiel kann die Leit-ECU 10 anstelle des Sollmotormoments eine Sollmotorabgabeleistung bestimmen und Signale erzeugen, die diese angeben und bei den in der Motor-ECCU 6 und er ATECU 8 auszuführenden Steueraufgaben verwendet werden. Des Weiteren kann alternativ anstelle des variablen Ventilzeitgebungssteuermechanismusses zum variablen Steuern der Zündzeitgebung des Motors 2 ein üblicher Ventilhubsteuermechanismus verwendet werden, der die Hubgröße der Einlass- und Auslassventile des Motors 2 durch Ändern von Ventilhubnocken ändert. In diesem Fall können ein Absolutwert einer Differenz von tatsächlichen Hubgrößen der Einlass- und Auslassventile des Motors 2 und deren vorab definierte Hubgröße bestimmt werden und beim Korrigieren der bei dem Schritt 300 in der Fig. 7 verwendeten Umwandlungsabbildung und des Sollmotormoments bei dem Schritt 600 in der Fig. 16 verwendet werden.
Ein Fahrzeugsteuersystem ist vorgesehen, das so ausgelegt ist, dass es eine Vielzahl gesteuerte Bauelemente steuert, die an dem Fahrzeug vorgesehen sind. Das Steuersystem hat Steuerschaltungen und eine Leitschaltung. Die Steuerschaltungen sind so ausgelegt, dass sie gegebene Steueraufgaben unter Verwendung von vorab definierten Regelgrößen durchführen. Die Leitschaltung ist so ausgelegt, dass sie einen Sollwert eines vorausgewählten Abgabeparameters von zumindest einem der gesteuerten Bauelemente in der Form einer zweiten Regelgröße bestimmt, die sich von einer der bei der Steuerschaltung für das eine gesteuerte Bauelement verwendeten Regelgrößen unterscheidet. Das Steuersystem hat auch einen Adapter, der so ausgelegt ist, dass er die zweite Regelgröße, die den Sollwert des Abgabeparameters angibt, zu einen Wert der entsprechenden Regelgröße umwandelt. Dies ermöglicht, dass das Steuersystem in einfacher Weise konstruiert werden kann, ohne dass übliche gesteuerte Bauelemente umgestaltet werden.

Claims (34)

1. Integriertes Steuersystem für ein Fahrzeug mit:
einer Leitschaltung, die eine Vielzahl Sollwerte von gegebenen Regelgrößen vorsieht;
einer Vielzahl Steuerschaltungen, die so ausgelegt sind, dass sie gegebene Steueraufgaben zum Steuern von Vorgängen einer Vielzahl an dem Fahrzeug angebrachte gesteuerte Bauelemente durchführen, um die Regelgrößen mit den durch die Leitschaltung vorgesehenen Sollwerten in Übereinstimmung zu bringen; und
einer Umwandlungsschaltung, die den Sollwert von zumindest einer der Regelgrößen zu einen Sollwert einer zweiten Regelgröße umwandelt, die vorab so definiert ist, dass sie beim Durchführen von zumindest einer der Steueraufgaben in den Steuerschaltungen verwendbar ist, um die eine Regelgröße mit dem Sollwert in Übereinstimmung zu bringen.
2. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 1, das des Weiteren
eine Zustandsvergleichseinrichtung zum Vergleichen eines gegebenen auf eine Regelgröße bezogenen Zustands, der mit jenem gesteuerten Bauelement verknüpft ist, dessen Betrieb unter Verwendung der zweiten Regelgröße gesteuert wird, mit einem auf eine Regelgröße bezogenen Referenzzustand, um zwischen diesen eine Differenz zu bestimmen, und
eine Umwandlungskorrekturschaltung zum Korrigieren eines Umwandlungsschemas der Umwandlungsschaltung hat, um einen Fehler zwischen dem Sollwert der einen Regelgröße und einem tatsächlichen Wert auszugleichen, der aus der Differenz zwischen dem auf eine Regelgröße bezogenen Zustand und dem auf eine Regelgröße bezogenen Referenzzustand resultiert.
3. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 1, das des Weiteren
eine Zustandsvergleichseinrichtung zum Vergleichen eines gegebenen auf eine Regelgröße bezogenen Zustands jenes gesteuerten Bauelements, dessen Betrieb unter Verwendung der zweiten Regelgröße gesteuert wird, mit einem auf eine Regelgröße bezogenen Referenzzustand, um zwischen diesen eine Differenz zu bestimmen, und
eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren des Sollwerts der einen Regelgröße hat, um einen Fehler zwischen dem Sollwert und einem tatsächlichen Wert auszugleichen, der aus der Differenz zwischen dem auf eine Regelgröße bezogenen Zustand und dem auf eine Regelgröße bezogenen Referenzzustand resultiert.
4. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 1, wobei zumindest eine der Steuerschaltungen einen Sollwert einer dritten Regelgröße als eine Regelungsanforderung für eine andere gesteuerte Schaltung erzeugt, die sich von der durch die Leitschaltung für die andere Steuerschaltung vorgesehen Regelgröße unterscheidet, und wobei es des Weiteren eine Regelgrößenumwandlungsschaltung aufweist, die so ausgelegt ist, dass sie den Sollwert der dritten Regelgröße zu einen Sollwert der durch die Leitschaltung für die andere Steuerschaltung vorgesehen Regelgröße umwandelt.
5. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 4, wobei die Umwandlungsschaltung den Sollwert der durch die Leitschaltung für die andere Steuerschaltung vorgesehen Regelgröße plus den durch die Regelgrößenumwandlungsschaltung umgewandelten Sollwert zu einen Sollwert der zweiten Regelgröße umwandelt, die vorab so definiert ist, dass sie beim Durchführen der Steueraufgabe in der anderen Steuerschaltung verwendbar ist.
6. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 1, wobei die Steuerschaltungen so ausgelegt sind, dass sie Vorgänge von gesteuerten Bauelemente eines Antriebsstrangs des Fahrzeugs einschließlich eines Motors steuern, und wobei die Leitschaltung die Sollwerte der Regelgrößen so bestimmt, dass eine Antriebskraft des Fahrzeugs eine Sollantriebskraft erreicht.
7. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 6, wobei die Umwandlungsschaltung den Sollwert der Regelgröße zu den Sollwert der zweiten Regelgröße als Funktion einer Drehzahl des Motors umwandelt.
8. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 6, wobei eine der zum Steuern des Motors ausgelegten Steuerschaltungen eine Motorsteuerschaltung ist, wobei zumindest eine der Steuerschaltungen außer die Motorsteuerschaltung ein Regelungsanforderungssignal für die Motorsteuerschaltung vorsieht, das einen Sollzündungsverzögerungswinkel angibt, und wobei es des Weiteren eine Regelgrößenumwandlungsschaltung aufweist, die so ausgelegt ist, dass sie den Sollzündungsverzögerungswinkel zu einen Sollwert der durch die Leitschaltung für die Motorsteuerschaltung vorgesehen Regelgröße umwandelt.
9. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 8, wobei die Umwandlungsschaltung den Sollwert der durch die Leitschaltung für die Motorsteuerschaltung vorgesehenen Regelgröße zu dem durch die Regelgrößenumwandlungsschaltung umgewandelten Sollwert addiert, um einen endgültigen Sollwert der Regelgröße für die Motorsteuerschaltung vorzusehen.
10. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 6, wobei eine der zum Steuern des Motors ausgelegten Steuerschaltungen eine Motorsteuerschaltung ist, wobei die Leitschaltung einen Regelparameter für die Motorsteuerschaltung vorsieht, der entweder ein Sollmotormoment oder eine Sollmotorabgabeleistung als den Sollwert der Regelgrößen angibt, wobei die Umwandlungsschaltung den Regelparameter zu einen zweiten Regelparameter umwandelt, der eine Sollstellung eines Drosselventils des Motors angibt, und die Motorsteuerschaltung eine Drosselsteueraufgabe durchführt, um das Drosselventil so zu betätigen, dass die Sollstellung des Drosselventils erreicht wird.
11. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 10, wobei die Umwandlungsschaltung den Regelparameter zu den zweiten Regelparameter auf der Grundlage eines Ansprechverhaltens des Motors auf eine Stellungsänderung des Drosselventils umwandelt, um eine Ansprechverzögerung zwischen einer Änderung des Motormoments und einer Stellungsänderung des Drosselventils auszugleichen.
12. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 10, wobei zumindest eine der Steuerschaltungen außer die Motorsteuerschaltung ein Regelungsanforderungssignal für die Motorsteuerschaltung vorsieht, das einen Sollzündungsverzögerungswinkel angibt, und wobei es des Weiteren eine Regelgrößenumwandlungsschaltung aufweist, die so ausgelegt ist, dass sie den Sollzündungsverzögerungswinkel zu einen Korrekturparameter umwandelt, der eine zu ändernde Größe des Motormoments oder der Motorabgabeleistung angibt und der gleichartig ist wie die durch die Leitschaltung für die Motorsteuerschaltung vorgesehene Regelgröße, und wobei die Umwandlungsschaltung den Regelparameter, der entweder das Sollmotormoment oder die Sollmotorabgabeleistung angibt, unter Verwendung des Korrekturparameters korrigiert und den korrigierten Regelparameter zum Erzeugen des zweiten Regelparameters verwendet, der die Sollstellung des Drosselventils des Motors angibt.
13. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 12, wobei die Motorsteuerschaltung außerdem so ausgelegt ist, dass sie eine Zündzeitgebungssteueraufgabe zum Verzögern einer Zündzeitgebung des Motors durchführt, und wobei die Umwandlungsschaltung den zweiten Regelparameter, der die Sollstellung des Drosselventils angibt, in einen Bereich erzeugt, in dem entweder das größtmögliche Sollmotormoment oder die größtmögliche Sollmotorabgabeleistung erreicht wird, und außerdem ein Fehlen entweder des Sollmotormoments oder der Sollmotorabgabenleistung, das durch Steuern des Drosselventils nicht erreicht werden kann, zu einen Sollzündungsverzögerungswinkel umwandelt, der durch Ausführen der Zündzeitgebungssteueraufgabe in der Motorsteuerschaltung erreicht wird.
14. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 6, das des Weiteren eine Zustandsvergleichseinrichtung zum Vergleichen eines gegebenen Betriebszustands des Motors mit einem vorab definierten Referenzbetriebszustand des Motors aufweist, um zwischen diesen eine Differenz zu bestimmen, und wobei es eine Umwandlungskorrektureinrichtung zum Korrigieren eines Umwandlungsschemas der Umwandlungsschaltung aufweist, um einen Fehler zwischen dem Sollwert der einen Regelgröße und einem tatsächlichen Wert auszugleichen, der aus der Differenz zwischen dem gegebenen Betriebszustand und dem vorab definierten Referenzbetriebszustand resultiert.
15. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 6, das des Weiteren eine Zustandsvergleichseinrichtung zum Vergleichen eines gegebenen Betriebszustands des Motors mit einem vorab definierten Referenzbetriebszustands des Motors aufweist, um zwischen diesen eine Differenz zu bestimmen, und wobei es eine Korrektureinrichtung zum Korrigieren des Sollwerts der einen Regelgröße aufweist, um einen Fehler zwischen dem Sollwert und einem tatsächlichen Wert auszugleichen, der aus der Differenz zwischen dem gegebenen Betriebszustand und dem vorab definierten Referenzbetriebszustand resultiert.
16. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 14, wobei die durch die Zustandsvergleichseinrichtung bestimmte Differenz eine Differenz zwischen einer tatsächlichen Zündzeitgebung des Motors und einer vorab definierten Referenzzündzeitgebung des Motors ist.
17. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 15, wobei die durch die Zustandsvergleichseinrichtung bestimmte Differenz eine Differenz zwischen einer tatsächlichen Zündzeitgebung des Motors und einer vorab definierten Referenzzündzeitgebung des Motors ist.
18. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 14, wobei die durch die Zustandsvergleichseinrichtung bestimmte Differenz eine Differenz zwischen einem tatsächlichen Atmosphärendruck und einem vorab definierten Referenzatmosphärendruck ist.
19. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 15, wobei die durch die Zustandsvergleichseinrichtung bestimmte Differenz eine Differenz zwischen einem tatsächlichen Atmosphärendruck und einem vorab definierten Referenzatmosphärendruck ist.
20. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 14, wobei die durch die Zustandsvergleichseinrichtung bestimmte Differenz eine Differenz zwischen einem tatsächlichen Verstärkerdruck eines an dem Motor angebrachten Turboladers und einem vorab definierten Referenzverstärkerdruck des Turboladers ist.
21. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 15, wobei die durch die Zustandsvergleichseinrichtung bestimmte Differenz eine Differenz zwischen einem tatsächlichen Verstärkerdruck eines an dem Motor angebrachten Turboladers und einem vorab definierten Referenzverstärkerdruck des Turboladers ist.
22. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 14, wobei die durch die Zustandsvergleichseinrichtung bestimmte Differenz eine Differenz zwischen einer tatsächlichen Öffnungszeitgebung von Einlass- und Auslassventilen des Motors und einer vorab definierten Referenzöffnungszeitgebung der Einlass- und Auslassventile ist.
23. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 15, wobei die durch die Zustandsvergleichseinrichtung bestimmte Differenz eine Differenz zwischen einer tatsächlichen Öffnungszeitgebung von Einlass- und Auslassventilen des Motors und einer vorab definierten Referenzöffnungszeitgebung der Einlass- und Auslassventile ist.
24. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 14, wobei die durch die Zustandsvergleichseinrichtung bestimmte Differenz eine Differenz zwischen einer tatsächlichen Hubgröße von Einlass- und Auslassventile des Motors und einer vorab definierten Referenzhubgröße der Einlass- und Auslassventile ist.
25. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 15, wobei die durch die Zustandsvergleichseinrichtung bestimmte Differenz eine Differenz zwischen einer tatsächlichen Hubgröße von Einlass- und Auslassventilen des Motors und einer vorab definierten Referenzhubgröße der Einlass- und Auslassventile ist.
26. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 14, wobei die durch die Zustandsvergleichseinrichtung bestimmte Differenz eine Differenz zwischen einer tatsächlichen durch ein Abgasrückführungssystem rückgeführten Abgasmenge und einer vorab definierten Referenzabgasrückführungsmenge ist.
27. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 15, wobei die durch die Zustandsvergleichseinrichtung bestimmte Differenz eine Differenz zwischen einer tatsächlichen durch ein Abgasrückführungssystem rückgeführten Abgasmenge und einer vorab definierten Referenzabgasrückführungsmenge ist.
28. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 14, wobei die durch die Zustandsvergleichseinrichtung bestimmte Differenz eine Differenz zwischen einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis eines dem Motor zugeführten Gemisches und einem vorab definierten Referenz-Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Motors ist.
29. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 15, wobei die durch die Zustandsvergleichseinrichtung bestimmte Differenz eine Differenz zwischen einem Luft/Kraftstoff-Verhältnis eines dem Motor zugeführten Gemisches und einem vorab definierten Referenz-Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Motors ist.
30. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 14, wobei die durch die Zustandsvergleichseinrichtung bestimmte Differenz eine Differenz zwischen einer auf den Motor aufgebrachten Last, die durch einen durch den Motor angetriebenen Hilfsmechanismus erzeugt ist, und einer vorab definierten Referenzlast ist.
31. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 15, wobei die durch die Zustandsvergleichseinrichtung bestimmte Differenz eine Differenz zwischen einer auf den Motor aufgebrachten Last, die durch einen durch den Motor angetriebenen Hilfsmechanismus erzeugt wird, und einer vorab definierten Referenzlast ist.
32. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 14, wobei die durch die Zustandsvergleichseinrichtung bestimmte Differenz eine Differenz zwischen einem tatsächlichen Abgabemoment des Motors und einem vorab definierten Referenzabgabemoment des Motors ist.
33. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 15, wobei die durch die Zustandsvergleichseinrichtung bestimmte Differenz eine Differenz zwischen einem tatsächlichen Abgabemoment des Motors und einem vorab definierten Referenzabgabemoment des Motors ist.
34. Integriertes Steuersystem gemäß Anspruch 24, wobei der Antriebsstrang ein Automatikgetriebe mit einem Drehmomentenwandler aufweist und das tatsächliche Abgabemoment auf der Grundlage einer Drehzahl des Motors und einer Drehzahl einer Abgabewelle des Drehmomentenwandlers bestimmt ist.
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