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Stand der
Technik
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Die
Erfindung geht von einem Verfahren und von einer Vorrichtung zum
Betreiben einer Brennkraftmaschine nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche aus.
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Dabei
ist es bekannt, dass abhängig
von der Betätigung
eines Bedienelementes, insbesondere eines Fahrpedals, eine Stellgröße zum Betrieb
der Brennkraftmaschine ermittelt wird. Dabei wird die Betätigung des
Fahrpedals beispielsweise in eine Drehmomentenanforderung umgerechnet,
das sogenannte Fahrerwunschmoment. Das Fahrerwunschmoment wird mit
weiteren internen und/oder externen Momentenanforderungen der Brennkraftmaschine
zu einer resultierenden Momentenanforderung koordiniert. Diese wiederum
wird in eine oder mehrere Stellgrößen zum Betrieb der Brennkraftmaschine, wie
beispielsweise Drosselklappenwinkel, Zündzeitpunkt und/oder einzuspritzende
Kraftstoffmenge im Falle eines Ottomotors umgewandelt.
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Bekannte
Motorsteuergeräte
basieren auf einer Momentenstruktur, die dafür sorgt, dass unabhängig vom
eingestellten Zündwinkel
immer das Drehmoment eingestellt wird, das der Fahrer eines von
der Brennkraftmaschine angetriebenen Fahrzeugs aufgrund seiner Fahrpedalvorgabe
erwartet. Wenn z. B. bei einem Ottomotor während der Katalysatorheizphase
mit spätem
Zündwinkel
gefahren wird, so öffnet
die Drosselklappe automatisch weiter, um das von der Brennkraftmaschine
abgegebene Drehmoment auf dem gleichen Wert zu halten. Auch Toleranzen
der Drosselklappe werden dahingehend ausgeglichen, dass die Drosselklappe
im Falle eines zu geringen Durchflusses automatisch weiter öffnet. Dieses
Verhalten stellt insofern einen Vorteil dar, weil beispielsweise
der Fahrer im Fahrverhalten des Fahrzeugs nicht spürt, wenn
z. B. die Zündung
oder das Luft/Kraftstoffgemischverhältnis von untergeordneten Fahrzeugfunktionen
verändert
werden. Allerdings bedingt dieses Verhalten eine sehr komplexe Sicherheitsüberwachung.
Da der im Betrieb der Brennkraftmaschine eingestellte Drosselklappenwinkel
im Falle eines Ottomotors vom Zündwinkel,
vom Luft-/Kraftstoffgemischverhältnis,
von Bauteiltoleranzen und vielen weiteren Größen abhängt, muss eine Überwachung
der Motorsteuerung alle diese Einflüsse mitmodellieren, um zu entscheiden,
ob der eingestellte Drosselklappenwinkel zulässig ist oder einen Fehler
darstellt.
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Vorteile der
Erfindung
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
und die erfindungsgemäße Vorrichtung
zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben
demgegenüber
den Vorteil, dass ein erster Wert für die Stellgröße direkt
als Funktion der Betätigung
des Bedienelementes ermittelt wird, das ein zweiter Wert für die Stellgröße aus mindestens
einer Anforderung an eine Ausgangsgröße der Brennkraftmaschine ermittelt
wird, dass die Stellgröße gemäß dem zweiten
Wert eingestellt wird, wenn eine von einer aus der Betätigung des
Bedienelementes abgeleiteten ersten Anforderung verschiedene Anforderung
für die
Ausgangsgröße vorliegt, die
gegenüber
der ersten Anforderung mit Priorität umzusetzen ist, und dass
andernfalls die Stellgröße gemäß dem ersten
Wert eingestellt wird. Auf diese Weise lässt sich die Stellgröße erheblich
einfacher überwachen,
wobei dennoch Eingriffe in die Stellgröße zulässig sind, die sich aus Anforderungen
an die Ausgangsgröße der Brennkraftmaschine
ergeben, die von der Betätigung
des Bedienelementes, insbesondere vom Fahrerwunsch im Falle eines
als Fahrpedal ausgebildeten Bedienelements, verschieden sind. Damit
lässt sich
ein diese Überwachung
umfassendes Steuergerät
weniger aufwendig und kostengünstiger
herstellen. Im Falle der Ausbildung der Stellgröße als Öffnungswinkel einer Drosselklappe oder Öffnungsquerschnitt
der Drosselklappe lässt sich
das erfindungsgemäße Modell
auf einfache Weise sowohl für
Systeme mit elektronischem Fahrpedal als auch ohne elektronisches
Fahrpedal konfigurieren.
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Durch
die in den Unteransprüchen
aufgeführten
Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch
angegebenen Verfahrens möglich.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn der erste Wert für die Stellgröße aus der
Summe eines Basiswertes abhängig
von der Stellung des Bedienelementes und eines Offsetwertes abhängig von
der Anforderung eines Leerlaufreglers gebildet wird. Auf diese Weise
lässt sich
die Anforderung des Leerlaufreglers bei der Ermittlung des ersten
Wertes für
die Stellgröße berücksichtigen
und damit insbesondere der Betrieb von Nebenaggregaten, wie Klimaanlage, Lenkhilfepumpe,
usw. sicherstellen.
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Ein
weiterer Vorteil ergibt sich, wenn der erste Wert für die Stellgröße in eine
erste Anforderung für
die Ausgangsgröße der Brennkraftmaschine
umgewandelt wird, wenn eine resultierende Anforderung für die Ausgangsgröße abhängig von
sämtlichen
vorliegenden Anforderungen für
die Ausgangsgröße gebildet
wird und wenn die resultierende Anforderung für die Ausgangsgröße in den
zweiten Wert für
die Stellgröße umgewandelt
wird. Auf diese Weise lässt
sich unter Berücksichtigung
der aus dem ersten Wert für
die Stellgröße abgeleiteten
ersten Anforderung für
die Ausgangsgröße die resultierende
Anforderung für
die Ausgangsgröße besonders
einfach ermitteln.
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Dies
gilt besonders dann, wenn die Umwandlung des ersten Wertes für die Stellgröße in die erste
Anforderung für
die Ausgangsgröße durch
Ermittlung der abhängig
vom ersten Wert für
die Stellgröße bewirkten
Füllung
der Brennkraftmaschine erfolgt.
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Die
Genauigkeit der Ermittlung der resultierenden Anforderung für die Ausgangsgröße wird
dabei in vorteilhafter Weise gesteigert, wenn der aus dem ersten
Wert für
die Stellgröße ermittelte
Wert für die
Füllung
mit einem gemessenen Wert für
die Füllung,
vorzugsweise mittels einer Regelung, abgeglichen wird.
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Die
Genauigkeit bei der Ermittlung des zweiten Wertes für die Stellgröße lässt sich
in vorteilhafter Weise dadurch steigern, das bei der Ermittlung
des zweiten Wertes für
die Stellgröße mindestens
ein Reservewert für
die Ausgangsgröße berücksichtigt
wird.
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Entsprechend
lässt sich
die Genauigkeit bei der Ermittlung des zweiten Wertes für die Stellgröße in vorteilhafter
Weise dadurch steigern, das bei der Ermittling des zweiten Wertes
für die
Stellgröße ein Zündwinkelwirkungsgrad
berücksichtigt
wird.
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Zeichnung
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Ein
Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert. Es
zeigen 1 eine schematische Ansicht einer Brennkraftmaschine
und 2 ein Funktionsdiagramm zur Veranschaulichung
und Erläuterung
des erfindungsgemäßen Verfahrens
und der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Beschreibung
des Ausführungsbeispiels
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In 1 kennzeichnet 1 eine
Brennkraftmaschine, die beispielsweise ein Fahrzeug antreiben kann
und als Ottomotor oder als Dieselmotor ausgebildet sein kann. Im
Folgenden wird beispielhaft angenommen, das die Brennkraftmaschine 1 als
Ottomotor ausgebildet ist. Über
eine Luftzufuhr 25 wird einem Zylinderblock 175 der
Brennkraftmaschine 1 Luft zugeführt. Dabei wird die Luftzufuhr
durch die Stellung eines leistungsstellenden Elementes 20,
in diesem Beispiel einer Drosselklappe, beeinflusst. Die Stellung
der Drosselklappe 20 wird dabei von einer Motorsteuerung 30 insbesondere
abhängig
von der Stellung eines Bedienelementes 5, insbesondere
eines Fahrpedals im Falle des hier betrachteten Fahrzeugs, beeinflusst.
Dabei wird die Stellung des Fahrpedals 5 von einem Fahrpedalmodul 195 erfasst
und an die Motorsteuerung 30 weitergeleitet. Über ein oder
mehrere Einspritzventile 170 wird wie in 1 dargestellt
Kraftstoff direkt in den Brennraum der Zylinder des Zylinderblocks 175 eingespritzt.
Alternativ könnte
der Kraftstoff auch in die Luftzufuhr 25 stromabwärts der
Drosselklappe 20 eingespritzt werden. Das oder die Einspritzventile 170 werden
von der Motorsteuerung 30 zur Erzielung einer gewünschten einzuspritzenden
Kraftstoffmenge angesteuert, beispielsweise um ein vorgegebenes
Luft-/Kraftstoffgemischverhältnis
einzustellen. Das Luft/Kraftstoffgemisch im Brennraum der Zylinderbank 175 wird
durch eine oder mehrere Zündkerzen 165 gezündet. Dabei steuert
die Motorsteuerung 30 die verwendeten Zündkerzen 165 zur Einstellung
eines vorgegebenen Zündzeitpunktes
an, mit dein verschiedene Funktionen, wie beispielsweise die Bildung
einer Momentenreserve oder die Aufheizung eines Katalysators in
einem Abgasstrang 185 der Brennkraftmaschine 1 in dem
Fachmann bekannter Weise realisiert werden kann. Das bei der Verbrennung
des Luft/Kraftstoffgemisches im Brennraum der Zylinderbank 175 gebildete
Abgas wird in den Abgasstrang 185 ausgestoßen. Ein
Drehzahlsensor 180, der die Umdrehungen einer von den Zylindern
der Zylinderbank 175 angetriebenen Kurbelwelle erfasst,
ist ebenfalls mit der Motorsteuerung 30 zur Weiterleitung
der ermittelten Motordrehzahl nmot vorgesehen. Weitere Eingangsgrößen 190 werden
der Motorsteuerung 30 zugeführt. Dabei kann es sich um
Anforderungen für
eine Ausgangsgröße der Brennkraftmaschine 1 von
verschiedenen Fahrzeugfunktionen handeln. Außerdem können mit den weiteren Eingangsgrößen 190 weitere
Betriebsgrößen der
Brennkraftmaschine 1, wie beispielsweise ein von einem
in 1 nicht dargestellten Luftmassenmesser in der
Luftzufuhr 25 stromauf der Drosselklappe 20 erfasster
Luftmassenstrom, der Motorsteuerung 30 zugeführt werden.
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In 2 ist
ein Funktionsdiagramm zur Veranschaulichung des erfindungsgemäßen Verfahrens und
der erfindungsgemäßen Vorrichtung
dargestellt. Durch das Funktionsdiagramm wird eine Ermittlungseinheit 35 realisiert,
die abhängig
von der Betätigung des
Fahrpedals 5 eine Stellgröße zum Betrieb der Brennkraftmaschine 1 ermittelt.
Die Ermittlungseinheit 35 kann dabei software- und/oder
hardwaremäßig in der
Motorsteuerung 30 implementiert sein. Bei der von der Ermittlungseinheit 35 zu
ermittelnden Stellgröße kann
es sich beispielsweise um einen Öffnungsquerschnitt
oder einen Öffnungswinkel
der Drosselklappe 20 handeln. Als Ausgangsgröße der Brennkraftmaschine 1 kann
beispielsweise ein von der Brennkraftmaschine 1 abgegebenes
Drehmoment oder eine von der Brennkraftmaschine 1 abgegebene
Leistung oder eine vom Drehmoment und/oder der Leistung abgeleitete
Größe gewählt werden.
Im Folgenden soll beispielhaft angenommen werden, dass als Ausgangsgröße das von
der Brennkraftmaschine 1 abgegebene Drehmoment gewählt wird.
Als Stellgröße soll
im Folgenden beispielhaft der Öffnungsquerschnitt
der Drosselklappe 20 gewählt werden. Die Ermittlungseinheit 35 umfasst
nun erste Ermittlungsmittel 40, die den ersten Wert für den Öffnungsquerschnitt
direkt als Funktion der Betätigung
bzw. des Betätigungsgrades
wped des Fahrpedals 5 ermitteln. Der Betätigungsgrad
wped wird dabei vom Fahrpedalmodul 195 ermittelt und an
die Motorsteuerung 30 weitergeleitet. Weiterhin umfasst die
Ermittlungseinheit 35 zweite Ermittlungsmittel 45, die
den zweiten Wert für
den Öffnungsquerschnitt
der Drosselklappe 20 aus mindestens einer Anforderung an
das Drehmoment der Brennkraftmaschine 1 ermitteln. Weiterhin
umfasst die Ermittlungseinheit 35 Einstellmittel 50,
die den Öffnungsquerschnitt
gemäß dem zweiten
Wert einstellen, wenn eine von einer aus dem Betätigungsgrad wped des Fahrpedals 5 abgeleiteten
ersten Anforderung verschiedene Anforderung für das Drehmoment der Brennkraftmaschine 1 vorliegt,
die gegenüber
der ersten Anforderung mit Priorität umzusetzen ist. Die Einstellmittel 50 stellen andernfalls
den Öffnungsquerschnitt
gemäß dem ersten
Wert ein.
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Die
ersten Ermittlungsmittel 40 umfassen nun ein erstes Kennfeld 55,
dem als Eingangsgrößen der
Betätigungsgrad
wped des Fahrpedals 5 und die vom Drehzahlsensor 180 ermittelte
Motordrehzahl nmot zugeführt
werden. Das erste Kennfeld 55 ermittelt daraus einen Basiswert
Adkb für
den Öffnungsquerschnitt
der Drosselklappe 20 und führt diesen einem ersten Summationsglied 85 zu.
Ferner umfassen die ersten Ermittlungsmittel 40 einen Leerlaufregler 10,
der in Abhängigkeit
einer Abweichung zwischen einer Sollmotordrehzahl und einer Istmotordrehzahl
ein umzusetzendes Differenzdrehmoment ΔMLLR bildet und dieses an ein
erstes Umwandlungsglied 125 weiterleitet. Abhängig von
der Motordrehzahl nmot und weiteren Größen, wie der Dichte ρL und
der Temperatur TL der zugeführten Luft
ermittelt das erste Umwandlungsglied 125 in dem Fachmann
bekannter Weise einen einzustellenden Füllungswert rlllr, der wiederum
an ein zweites Kennfeld 60 weitergeleitet wird. Die Dichte ρL der
zugeführten Luft
ist in der Motorsteuerung 30 bekannt, wohingegen die Temperatur
TL der der Brennkraftmaschine 1 zugeführten Luft
entweder durch einen in der Luftzufuhr 25 angeordneten
Temperatursensor gemessen oder in dem Fachmann bekannter Weise aus
anderen bekannten Betriebsgrößen der
Brennkraftmaschine 1 modelliert wird. Dem zweiten Kennfeld 60 ist außerdem die
Motordrehzahl nmot als Eingangsgröße zugeführt. Abhängig von der Motordrehzahl
nmot und der einzustellenden Füllung
rlllr ermittelt das zweite Kennfeld 60 einen Offsetwert
Adko für
den Öffnungsquerschnitt
der Drosselklappe 20 und leitet diesen an ein Begrenzungsglied 140 weiter.
Das Begrenzungsglied 140 vergleicht den Offsetwert Adko für den Öffnungsquerschnitt
der Drosselklappe 20 mit einem oberen Begrenzungswert Adk_siko
für den Öffnungsquerschnitt
der Drosselklappe 20, der sich aus einem Sicherheitskonzept
ergibt und leitet den kleineren der beiden Werte an das erste Summationsglied 85 weiter,
so das durch das Begrenzungsglied 140 eine Begrenzung des
Offsetwertes Adko für den Öffnungsquerschnitt
der Drosselklappe 20 auf maximal den Begrenzungswert Adk_siko
stattfindet. Im ersten Summationsglied 85 wird der Ausgang
des ersten Kennfeldes 55 mit dem Ausgang des Begrenzungsgliedes 140 addiert,
so das sich ein resultierender Sollwert Adksoll für den Öffnungsquerschnitt
der Drosselklappe 20 ergibt, der über das erste Kennfeld 55 direkt
aus dem Betätigungsgrad
wped des Fahrpedals 5 abgeleitet ist. Neben dem Leerlaufregler 10 sind
auch das erste Umwandlungsglied 125, das zweite Kennfeld 60 und
das Begrenzungsglied 140 sowie das erste Additionsglied 85 Bestandteile
der ersten Ermittlungsmittel 40, an deren Ausgang der Sollwert
Adksoll für
den Öffnungsquerschnitt
der Drosselklappe 20 anliegt. Dieser wird einem dritten Koordinationsglied 160 zugeführt, dessen
Funktion später
erläutert
wird.
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Die
zweiten Ermittlungsmittel 45 umfassen ein drittes Kennfeld
65, dem als Eingangsgrößen der Sollwert
Adksoll für
den Öffnungsquerschnitt
der Drosselklappe 20 und die Motordrehzahl nmot zugeführt sind.
Daraus ermittelt das dritte Kennfeld 65, das zum zweiten
Kennfeld 60 invers ist, einen dem Sollwert Adksoll bei
der aktuellen Motordrehzahl nmot zugeordneten ersten Wert rlm für die Füllung der
Brennkraftmaschine 1. Dieser wird einem ersten Korrekturglied 130 zugeführt, das
den ersten Wert rlm für
die Füllung
abhängig
von der Dichte ρL und der Temperatur TL der
der Brennkraftmaschine 1 über die Luftzufuhr 25 zugeführten Luft
in dem Fachmann bekannter Weise korrigiert und an dessen Ausgang somit
ein korrigierter zweiter Wert rldk für die Füllung der Brennkraftmaschine 1 anliegt.
Dieser wird einem zweiten Summationsglied 90 zugeführt. Dieser
zweite Wert rldk für
die Füllung
kann optional und wie beim Funktionsdiagramm nach 2 dargestellt
mit einem gemessenen Wert rl für
die Füllung
abgeglichen werden. Zur Ermittlung des gemessenen Wertes rl für die Füllung ist
eine Messvorrichtung 145 vorgesehen. Diese kann beispielsweise
einen Luftmassenmesser umfassen, der stromauf der Drosselklappe 20 in
der Luftzufuhr 25 angeordnet ist und den Luftmassenstrom
erfasst. Aus diesem Luftmassenstrom kann unter Berücksichtigung
der Dichte ρL der der Brennkraftmaschine über die
Luftzufuhr 25 zugeführten
Luft in dem Fachmann bekannter Weise der entsprechende Füllungswert
ermittelt wird. Dieser Wert beruht auf Messung und wird deshalb
hier als gemessener Wert rl für
die Füllung
bezeichnet. Es ist eine Regelung 15 vorgesehen, die beispielsweise
einen Integralregler umfasst, und die vom gemessenen Wert rl für die Füllung in
einem ersten Subtraktionsglied 110 einen adaptierten Wert
rldkad am Ausgang des zweiten Summationsgliedes 90 subtrahiert
und die sich bildende Differenz der Regelung 15 zuführt. Die
Regelung 15 versucht diese Differenz zu minimieren und
gibt zu diesem Zweck an ihrem Ausgang einen Differenzwert Δrl für die Füllung ab,
der im zweiten Summationsglied 90 mit dem Ausgang des ersten
Korrekturgliedes 130 zur Bildung des adaptierten Wertes
rldkad für
die Füllung
addiert wird. Dieser adaptierte Wert rldkad für die Füllung wird einem vierten Kennfeld 70 als
Eingangsgröße zugeführt, dem
außerdem
die Motordrehzahl nmot als Eingangsgröße zugeführt wird. Das vierte Kennfeld 70 ermittelt
abhängig
vom adaptierten Wert rldkad für die
Füllung
und von der Motordrehzahl nmot ein von der Brennkraftmaschine 1 abgebbares
optimales Drehmoment miopt, das auch als optimales indiziertes Drehmoment
miopt bezeichnet wird. Dieses wird in einem ersten Multiplikationsglied 100 mit
einem Zündwinkelwirkungsgrad
etazwb multipliziert, um ein erstes indiziertes Drehmoment mil zu
bilden. Der Zündwinkelwirkungsgrad
etazwb berücksichtigt
dabei die Abweichung des frühest
möglich
einstellbaren Zündwinkels
von einem optimalen Zündwinkel,
der zur Er zielung des optimalen indizierten Drehmomentes miopt erforderlich
wäre. In
einem zweiten Subtraktionsglied 115 wird vom ersten indizierten
Drehmoment mil eine Momentenreserve MRES abgezogen, so das sich
ein zweites indiziertes Drehmoment mit ergibt, das wiederum einem
ersten Koordinationsglied 150 zugeführt wird. Durch die Momentenreserve
MRES wird beispielsweise berücksichtigt,
dass ausgehend von dem frühest
möglichen
Zündwinkel der
Zündwinkel
in Richtung spät
verschoben wurde, beispielsweise um einen in 1 nicht
dargestellten Katalysator des Abgasstranges 185 aufzuheizen oder
um eine Momentenreserve für
die Leerlaufregelung 10 zu bilden. Diese Spätverstellung
des Zündwinkels
muss durch eine erhöhte
Luftzufuhr ausgeglichen werden, damit sie sich momentenneutral auswirkt.
Die Momentenreserve kann durch Wiederfrühverstellung des Zündwinkels
unter Beibehaltung der erhöhten
Luftzufuhr abgerufen werden. Die Momentenreserve schmälert ebenfalls
wie der Zündwinkelwirkungsgrad
das optimale indizierte Moment und wird deshalb im zweiten Subtraktionsglied
115 vom ersten indizierten Moment mil abgezogen. Das erste Koordinationsglied 150 prüft nun,
ob neben dem zweiten indizierten Moment mit noch weitere Momentenanforderungen
vorliegen, die von internen Fahrzeug-Funktionen der Motorsteuerung 30 abgeleitet sind,
wie beispielsweise von einer Lastschlagdämpfung oder einer Dashpotfunktion.
Diese weiteren Momentenanforderungen sind durch zusätzliche
Eingangspfeile zum ersten Koordinationsglied 150 in 2 angedeutet.
Das erste Koordinationsglied 150 ermittelt in dem Fachmann
bekannter Weise aus den vorliegenden Momentenanforderungen diejenige Momentenanforderung
mit der höchsten
Priorität
als resultierende Momentenanforderung, die in einen ersten Wert
mizw für
den Zündungspfad
und in einen zweiten Wert mil für
den Luftpfad in dem Fachmann bekannter Weise aufgeteilt wird. Da
es in dem beschriebenen Beispiel bei der einzustellenden Stellgröße um den Öffnungsquerschnitt
der Drosselklappe 20 geht, wird hier im Folgenden nur der
Luftpfad weiter betrachtet. Dabei stellt der Wert mil die resultierende
Momentenanforderung für
den Luftpfad dar. Diese wird einem zweiten Koordinationsglied 155 zugeführt und
dort mit weiteren Momentenanforderungen koordiniert, die von im
Vergleich zur Motorsteuerung 30 externen Funktionen des
Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise einer Antriebschlupfregelung,
einem Antiblockiersystem, einer Fahrgeschwindigkeitsregelung, einer
Fahrdynamikregelung oder dergleichen herrühren und in 2 ebenfalls
durch entsprechende Eingangspfeile zum zweiten Koordinationsglied 155 symbolisiert
sind. Diese weiteren Momentenanforderungen von externen Fahrzeugfunktionen
betreffen dabei ebenfalls den Luftpfad. Aus den dem zweiten Koordinationsglied 155 zugeführten Momentenanforderungen
für den
Luftpfad ermittelt das zweite Koordinationsglied 155 in
dem Fachmann bekannter Weise diejenige Momentenanforderung mit der höchsten Priorität und gibt
sie als koordinierte Momentenanforderung milk an ein drittes Summationsglied 95 ab.
Nun wird wieder auf das optimale Drehmoment zurückgerechnet, in dem im dritten
Summationsglied 95 die koordinierte Momentenanforderung milk
mit der Momentenreserve MRES addiert und die sich bildende Summe
milk1 in einem zweiten Multiplikationsglied 105 mit dem
Kehrwert des Zündwinkelwirkungsgrades
etazwb multipliziert wird, um eine optimale koordinierte Momentenanforderung
milk2 zu bilden. Diese wird einem fünften Kennfeld 75 zugeführt, dem
außerdem
die Motordrehzahl nmot zugeführt
ist und das zum vierten Kennfeld 70 invers ist. Somit liegt
am Ausgang des fünften
Kennfeldes 75 ein erster koordinierter Wert rlr1 für die Füllung gemäß der optimalen
koordinierten Momentenanforderung milk2 an. Dieser koordinierte
Wert rlr1 für
die Füllung
wird in einen zweiten Korrekturglied 135 wiederum abhängig von
der Dichte ρL und der Temperatur TL korrigiert,
um einen korrigierten koordinierten Wert rlr2 für die Füllung zu bilden. Dabei entspricht das
zweite Korrekturglied 135 in seiner Funktionsweise dem
ersten Korrekturglied 130. Vom korrigierten koordinierten
Wert rlr2 für
die Füllung
wird in einem dritten Subtraktionsglied 120 der von der
Regelung 15 gebildete Differenzwert Δrl für die Füllung abgezogen, um einen dritten
Wert rlr3 für
die Füllung
zu bilden. Der dritte Wert rlr3 für die Füllung wird zusammen mit der
Motordrehzahl nmot einem sechsten Kennfeld 80 zugeführt, das
in seiner Funktionalität dem
zweiten Kennfeld 60 entspricht und an dessen Ausgang sich
ein erster resultierender Wert Adkres 1 für den Öffnungsquerschnitt der Drosselklappe 20 ergibt.
Dieser wird als weitere Eingangsgröße dem dritten Koordinationsglied 160 zugeführt. Die
beschriebenen Module beginnend mit dem dritten Kennfeld 65 bis
zum sechsten Kennfeld 80 sind wie in 2 dargestellt
Bestandteile der zweiten Ermittlungsmittel 45, deren Ausgangsgröße somit
der erste resultierende Wert Adkres l für den Öffnungsquerschnitt der Drosselklappe 20 ist.
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Das
dritte Koordinationsglied 160 ist nun Bestandteil der Einstellmittel 50 und
wählt entweder
den Sollwert Adksoll für
den Öffnungsquerschnitt
am Ausgang des ersten Additionsgliedes 85 oder den ersten resultierenden
Wert Adkres l für
den Öffnungsquerschnitt
der Drosselklappe 20 am Ausgang des sechsten Kennfeldes 80 zur
Bildung des zweiten resultierenden Wertes Adkres aus, wobei der
zweite resultierende Wert Adkres für den Öffnungsgrad der Drosselklappe 20 letztendlich
umgesetzt werden soll. Das dritte Koordinationsglied 160 prüft dabei,
ob erstens eine Momentenanforderung von einer bezüglich der Motorsteuerung 30 internen
oder externen Fahrzeugfunktion vorliegt, die von der aus der Betätigung des Fahrpedals 5 abgeleiteten
Momentenanforderung, die dem zweiten Wert mit für das indizierte Drehmoment
am Ausgang des zweiten Subtraktionsgliedes 115 entspricht,
verschieden ist. Ist dies nicht der Fall, so verwendet das dritte
Koordinationsglied 160 ausschließlich den am Ausgang des ersten
Additionsgliedes 85 liegenden Sollwert Adksoll für den Öffnungsquerschnitt
der Drosselklappe 20 zur Bildung des zweiten resultierenden
Wertes Adkres für
den Öffnungsquerschnitt
des der Drosselklappe 20, so dass Adkres gleich Adksoll
ist. Andernfalls prüft
das dritte Koordinationsglied 160, ob die von der aus der Fahrpedalbetätigung abgeleitete
Momentenanforderung verschiedene Momentenanforderung gegenüber der
aus der Fahrpedalbetätigung
abgeleiteten Momentenanforderung priorisiert ist, wie dies beispielsweise
bei einer von dem Antiblockiersystem oder der Fahrdynamikregelung
stammenden Momentenanforderung der Fall sein kann. in diesem Fall wird
der zweite resultierende Wert Adkres für den Öffnungsquerschnitt der Drosselklappe
20 vom dritten Koordinationsglied 160 ausschließlich unter
Verwendung des ersten resultierenden Wertes am Ausgang des sechsten
Kennfeldes 80 gebildet, so dass Adkres gleich Adkres l
ist.
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Somit
bildet hier der am Ausgang des ersten Additionsgliedes 85 liegende
Sollwert Adksoll für
den Öffnungsquerschnitt
der Drosselklappe 20 einen ersten Wert für diese
Stellgröße und der
am Ausgang des sechsten Kennfeldes 80 liegende resultierende Wert
Adkres l für
den Öffnungsquerschnit
der Drosselklappe 20 einen zweiten Wert für diese
Stellgröße.
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Im
dritten Koordinationsglied 160 sind für die beschriebene Koordination
ebenfalls die Momentenanforderungen der bezuglich der Motorsteuerung 30 internen
und externen Fahrzeugfunktionen zugeführt, wie das in 2 durch
entsprechende nicht bezeichnete Eingangspfeile angedeutet ist.
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Für den Fall,
dass das dritte Koordinationsglied 160 als zweiten resultierenden
Wert Adkres für den Öffnungsquerschnitt
der Drosselklappe 20 den ersten resultierenden Wert Adkres
l für den Öffnungsquerschnitt
der Drosselklappe 20 auswählt und dadurch gegenüber dem
am Ausgang des ersten Additionsgliedes 85 liegenden Sollwert
Adksoll für
den Öffnungsquerschnitt
der Drosselklappe 20 ein füllungserhöhender Eingriff, also eine
weitergehende Öffnung
der Drosselklappe 20 erfolgen soll, so sollte dieser Eingriff
sinnvoller Weise nur dann erfolgen, wenn zuvor die Plausibilität dieses
Eingriffs überprüft wurde.
Dazu kann beispielsweise die Momentenanforderung der internen bzw.
externen Fahrzeugfunktion in dem Fachmann bekannter Weise plausibilisiert werden.
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Zusätzlich oder
anstelle des Zündungspfades
kann zur Umsetzung der Momentenanforderung mizw auch der Einspritzpfad
verwendet werden.
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Die
Adaption des korrigierten Füllungswertes rldk
ist insbesondere deshalb von Vorteil, weil es aufgrund der Ungenauigkeiten
des dritten Kennfeldes 65 und anderen, beispielsweise bauteilbedingten
Toleranzen der Drosselklappe 20 sein kann, dass der aus
dem am Ausgang des ersten Additionsgliedes 85 anliegenden
Sollwertes Adksoll für
den Öffnungsquerschnitt
der Drosselklappe 20 abgeleitete Wert rlm für die Füllung deutlich
von dem gemessenen Wert rl für
die Füllung
abweichen kann. Durch die beschriebene additive Korrektur mittels
des zweiten Additionsgliedes 90 wird sichergestellt, dass
der so erhaltene adaptierte Wert rldkad für die Füllung stationär mit dem
gemessenen Wert rl für
die Füllung übereinstimmt.
Anstelle einer additiven Korrektur könnte alternativ oder zusätzlich auch
eine multiplikative Adaption des Füllungswertes durchgeführt werden,
beispielsweise ebenfalls auf der Grundlage einer Regelung.
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Im
Falle eines Dieselmotors kann als Stellgröße statt des Öffnungsquerschnitts
der Drosselklappe die zugeführte
Kraftstoffmenge verwendet werden.