DE10148516A1 - Integriertes Fahrzeugsteuersystem - Google Patents
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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.
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.
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.
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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