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HINTERGRUND
DER ERFINDUNG
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1. Gebiet
der Erfindung
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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Steuergerät und auf ein Steuerverfahren
einer Brennkraftmaschine und genauer gesagt auf ein Steuergerät und Steuerverfahren
einer Brennkraftmaschine, das ein Erzeugen eines Momentsprungs vermeidet,
wenn die Brennkraftmaschine von einem Leerlauf-An-Zustand (d.h., wenn die Maschine
in einem Leerlaufzustand arbeitet) in einen Leerlauf-Aus-Zustand
(d.h., wenn die Maschine bei einem Zustand arbeitet, der sich von
dem Leerlaufzustand unterscheidet) umgeschaltet wird, wenn eine
Steuerung zum Steuern einer Antriebskraft ausgeführt wird.
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2. Beschreibung
des Stands der Technik
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Es
existiert eine Idee, das bei einem Fahrzeug, das mit einem Automatikgetriebe
und einer Maschine versehen ist, die dazu im Stande ist, ein Maschinenausgabemoment
unabhängig
einer Beschleunigerpedalbetätigung
durch einen Fahrer zu steuern, ein positives und negatives Zielantriebsmoment,
das basierend auf beispielsweise den Betriebsbedingungen des Fahrzeugs
und dem Betätigungsbetrag
eines Beschleunigers durch den Fahrer berechnet wird, durch ein
Maschinenmoment und das Getriebestufenübersetzungsverhältnis des
Automatikgetriebes (d.h., eine Antriebskraftsteuerung) realisiert
wird. Auch steht ein Steuerverfahren, das als „Verfahren einer benötigten Antriebskraft" oder „Verfahren
einer Antriebskraftforderung" bezeichnet wird,
damit im Zusammenhang.
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Wenn
sich die Maschine beispielsweise in dem Leerlauf-An-Zustand befindet,
wird die Steuerung mit einem Maschinenmoment in dem ISC-(Leerlaufdrehzahlsteuerungs-)-Steuerbereich als
Bezug durchgeführt.
Wenn sich die Maschine in dem Leerlauf-Aus-Zustand befindet, wird
ein Maschinenmoment, das auf dem Beschleunigerpedalbetätigungsbetrag
beruht, zu diesem derart zugefügt,
dass die durch den Fahrer geforderte Antriebskraft realisiert wird.
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Die
japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. JP-A-2004-176671 beschreibt
ein Steuergerät
für eine
Brennkraftmaschine, das von einem Betrieb in einem Leerlaufzustand
zu einem anderen Zustand, als dem Leerlaufzustand, umschaltet, während es
zuverlässig
einen Sprung bei dem Moment und einen Abfall bei einer Maschinendrehzahl verhindert.
Dieses Steuergerät
einer Brennkraftmaschine ist eines, das eine Momentsteuerung basierend
auf einem eingestellten Zielmoment durchführt, und eine Betriebszustandserfassungseinrichtung zum
Erfassen eines Betriebszustands einschließlich der Drehzahl der Brennkraftmaschine;
eine Zieldrehzahleinstelleinrichtung zum Einstellen einer Zieldrehzahl,
wenn sich die Brennkraftmaschine in einem Leerlauf befindet; eine
Regelungseinrichtung zum Regeln eines Steuerwerts zum Einstellen
des Zielmoments, wenn sich die Brennkraftmaschine im Leerlauf befindet,
so dass die erfasste Drehzahl gleich der eingestellten Zieldrehzahl
wird; eine Lernwertberechnungseinrichtung zum Berechnen eines Lernwerts
eines benötigten
Moments während
eines Leerlaufs basierend auf dem Steuerwert, der geregelt wurde;
eine Berechnungseinrichtung eines erforderlichen Moments zum Berechnen
des erforderlichen Moments gemäß dem erfassten
Betriebszustand, während
eines Betriebs in einem Zustand, der ein anderer als der Leerlaufzustand
ist; eine Korrektureinrichtung eines benötigten Moments zum Korrigieren
des berechneten benötigten
Moments durch Hinzufügen
des Lernwerts; und eine Zielmomenteinstelleinrichtung aufweist,
um ein Zielmoment einzustellen, wenn sie bei einem anderen Zustand
als dem Leerlaufzustand arbeitet, und zwar basierend auf dem korrigierten
erforderlichen Moment.
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Gemäß diesem
Steuergerät
einer Brennkraftmaschine, wenn sich diese im Leerlauf befindet, wird
der Steuerwert zum Einstellen des Zielmoments so geregelt, dass
die Drehzahl der Brennkraftmaschine gleich der Zieldrehzahl wird
und der Lernwert des erforderlichen Moments beim Leerlauf wird basierend
auf dem Steuerwert berechnet, der geregelt wurde. Deshalb gibt der
in solch einer Art und Weise berechnete Lernwert das rein erforderliche
Moment beim Lernlauf an, das notwendig ist, um die Drehzahl der
Brennkraftmaschine bei der Zieldrehzahl beizubehalten, d.h., das
erforderlich ist, um die Leerlaufdrehzahl beizubehalten. Auch wenn
die Brennkraftmaschine in einem anderen Zustand, als dem Leerlaufzustand
arbeitet, wird das erforderliche Moment gemäß dem Betriebszustand zu dieser
Zeit berechnet, wird das berechnete erforderliche Moment durch Zugeben
des Lernwerts korrigiert, und wird das Zielmoment bei einem Betrieb
bei einem anderen Zustand, als dem Leerlaufzustand, basierend auf
dem korrigierten erforderlichen Moment eingestellt. Wie es vorstehend
beschrieben ist, wird das erforderliche Moment beim Betrieb in einem
anderen Zustand, als dem Leerlaufzustand, als die Summe des erforderlichen
Moments, das gemäß dem Betriebszustand
berechnet wurde, und des Lernwerts eingestellt, der das rein erforderliche
Moment angibt, das zum Beibehalten der Leerlaufdrehzahl erforderlich
ist. Deshalb, indem begonnen wird, die Brennkraftmaschine bei einem
anderen Zustand, als dem Leerlaufzustand, mit dem rein erforderliche
Moment beim Leerlauf als Basis zu betreiben, kann die Kontinuität des erforderlichen
Moments sichergestellt werden, was es ermöglicht, einen Momentsprung
und einen Rückgang
bei einer Maschinendrehzahl zuverlässig zu verhindern, so dass
ein Schalten von einem Betrieb bei einem Leerlaufzustand zu einem
Betrieb in einem anderen Zustand, als dem Leerlaufzustand, sanft durchgeführt werden
kann.
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Bei
einer Brennkraftmaschine, die mit einer Zündvorrichtung versehen ist,
wird eine Steuerung durchgeführt,
um die Zündzeit
vorzuverlegen oder zu verzögern,
um das Ausgabemoment gemäß verschiedenen
Bedingungen zu ändern.
Auch ist es allgemein bekannt, dass, wenn die Zündzeit abweicht, auch die Zündeffizienz
derart abweicht, dass, wenn sich die Brennkraftmaschine in einem
Leerlaufzustand befindet (d.h., Leerlauf-An-Zustand), die relative
Zündeffizienz
verglichen damit abfällt,
wenn sich die Brennkraftmaschine in einem Nicht-Leerlauf-Zustand
(d.h., Leerlauf-Aus-Zustand) befindet. Das Zielmoment wird durch
Addieren des erforderlichen Moments für den Leerlauf-Aus-Zustand mit dem erforderlichen
Moment für
den Leerlauf-An-Zustand eingestellt,
der die Zündeffizienz
auf diese Art und Weise berücksichtigt.
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Weil
sich die Zündeffizienz
bei dem Leerlauf-An-Zustand von der Zündeffizienz bei dem Leerlauf-Aus-Zustand
unterscheidet, können
die Befehlswerte zu den Aktuatoren der Brennkraftmaschine, die aus
dem Zielmoment konvertiert wurden, übermäßig groß oder übermäßig klein sein, und zwar derart, dass
ein Momentsprung auftreten kann, wenn von dem Leerlauf-An-Zustand
zu dem Leerlauf-Aus-Zustand umgeschaltet wird.
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Jedoch
erwähnt
die japanische Patentanmeldungsoffenlegungsschrift Nr. JP-A-2004-176671 nicht
diese Art an Unterschied bei einer Zündeffizienz, wenn sich die
Maschine in einem Leerlauf-An-Zustand befindet, im Gegensatz dazu,
wenn sie sich in einem Leerlauf-Aus-Zustand befindet.
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ZUSAMMENFASSUNG
DER ERFINDUNG
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Daher
zielt die Erfindung darauf ab, ein Steuergerät einer Brennkraftmaschine
vorzusehen, das einen Momentsprung bei der Grenze zwischen einem
Leerlauf-An-Zustand (d.h., einem ISC-Steuerbereich) und einem Zustand,
bei dem das Beschleunigerpedal niedergedrückt ist (d.h., einem Antriebskraftsteuerbereich
gemäß dem Fahrer,
bei einem Leerlauf-Aus-Zustand), vermeidet.
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Ein
erster Gesichtspunkt der Erfindung bezieht sich auf ein Steuergerät einer
Brennkraftmaschine, mit einer Leerlaufmomentberechnungseinrichtung
zum Berechnen eines Leerlaufmoments der Brennkraftmaschine basierend
auf einem Zieldrosselöffnungsbetrag,
wenn sich die Brennkraftmaschine in einem Leerlaufzustand befindet;
einer Zielmomenteinstelleinrichtung zum Einstellen eines Zielmoments
der Brennkraftmaschine basierend auf dem Leerlaufmoment und einem
erforderlichen Moment; und einer Zieldrosselöffnungsbetragsberechnungseinrichtung
zum Berechnen eines Zieldrosselöffnungsbetrags,
wenn sich die Brennkraftmaschine in einem Nicht-Leerlauf-Zustand
befindet, und zwar basierend auf dem Zielmoment. Die Leerlaufmomentberechnungseinrichtung
und die Zieldrosselöffnungsbetragsberechnungseinrichtung
berechnen jeweils das Leerlaufmoment und den Zieldrosselöffnungsbetrag,
wenn sich die Brennkraftmaschine in einem Nicht-Leerlauf-Zustand
befindet, durch Verwenden einer gemeinsamen physikalischen Größe, die
sich auf einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine bezieht.
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Gemäß diesem
ersten Gesichtspunkt, wenn die Konvertierung von dem Zieldrosselöffnungsbetrag
in das Leerlaufmoment der Brennkraftmaschine und die Konvertierung
von dem Zielmoment in den Zieldrosselöffnungsbetrag, wenn sich die
Brennkraftmaschine in einem Nicht-Leerlauf-Zustand befindet, reversibel
sind, werden das Leerlaufmoment und der Zieldrosselöffnungsbetrag,
wenn sich die Brennkraftmaschine in einem Nicht-Leerlauf-Zustand
befindet, durch Verwenden einer allgemeinen physikalischen Größe berechnet,
die sich auf den Betriebszustand der Brennkraftmaschine bezieht.
Durch ein gemeinsames Benutzen dieser physikalischen Größe (beispielsweise
die Zündeffizienz
und Drehzahl der Brennkraftmaschine, die bei den Konvertierungen Parameter
sind), die sich auf den Betriebszustand der Brennkraftmaschine in
dieser Art und Weise bezieht, können
der Drosselöffnungsbetrag,
wenn sich die Brennkraftmaschine in einem Leerlaufzustand befindet
und der Drosselöffnungsbetrag,
wenn sich die Brennkraftmaschine in einem Nicht-Leerlauf-Zustand
befindet, stetig, d.h., sanft, geändert werden. Wenn sich der
Drosselöffnungsbetrag
stetig ändert, ändert sich
auch das Ausgabemoment der Brennkraftmaschine stetig, so dass kein
Momentsprung auftritt. Infolgedessen kann ein Steuergerät einer Brennkraftmaschine
vorgesehen werden, das einen Momentsprung bei der Grenze zwischen
dem Leerlauf-An-Zustand
(d.h., einem Leerlaufzustand) und einem Zustand vermeidet, bei dem
das Beschleunigerpedal niedergedrückt wird (d.h., bei einem Antriebskraftsteuerbereich).
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Bei
dem ersten Gesichtspunkt kann eine Fluidkupplung mit einer Abtriebswelle
der Brennkraftmaschine verbunden sein und das Steuergerät kann auch
eine Zieldrehzahlberechnungseinrichtung zum Berechnen einer Zieldrehzahl
der Brennkraftmaschine basierend auf dem Zielmoment und einer Eigenschaft
der Fluidkupplung aufweisen. Die physikalische Größe kann
die Zieldrehzahl sein. Ferner kann das Steuergerät auch einen Untergrenzenüberwachungsblock
aufweisen, der einen unteren Grenzwert der Zieldrehzahl durch Verwenden
einer Zieldrehzahl überwacht,
wenn sich die Brennkraftmaschine in einem Leerlaufzustand befindet.
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Gemäß diesem
Aufbau ist die Drehzahl der Brennkraftmaschine ein wichtiger Parameter
bei der Konvertierung von dem Zieldrosselöffnungsbetrag in das Leerlaufmoment
der Brennkraftmaschine, ebenso wie bei der Konvertierung von dem
Zielmoment in den Zieldrosselöffnungsbetrag,
wenn sich die Brennkraftmaschine in einem Nicht-Leerlauf-Zustand
befindet. Verwenden einer gemeinsamen Maschinendrehzahl bei den
zwei Konvertierungen in dieser Art und Weise ermöglicht eine stetige Änderung,
die zwischen dem Drosselöffnungsbetrag,
wenn sich die Brennkraftmaschine in einem Leerlaufzustand befindet,
und dem Drosselöffnungsbetrag
zu erzielen ist, wenn sich die Brennkraftmaschine in einem Nicht-Leerlauf-Zustand
befindet.
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Bei
dem ersten Gesichtspunkt kann die Brennkraftmaschine eine Brennkraftmaschine
der Fremdzündungsart
sein, die mit einer Zündvorrichtung
versehen ist. Auch kann die physikalische Größe eine Zündeffizienz entsprechend einer
Zündzeit der
Zündvorrichtung
sein.
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Gemäß diesem
Aufbau ist die Zündeffizienz der
Brennkraftmaschine ein wichtiger Parameter bei der Konvertierung
von dem Zieldrosselöffnungsbetrag
in das Leerlaufmoment der Brennkraftmaschine, ebenso wie bei der Konvertierung
von dem Zielmoment zu dem Zieldrosselöffnungsbetrag, wenn sich die
Brennkraftmaschine in einem Nicht-Leerlauf-Zustand befindet. Verwenden
einer gemeinsamen Zündeffizienz
der Brennkraftmaschine bei den zwei Konvertierungen in dieser Art
und Weise ermöglicht
eine stetige Änderung,
die zwischen dem Drosselöffnungsbetrag,
wenn sich die Brennkraftmaschine in einem Leerlaufzustand befindet,
und dem Drosselöffnungsbetrag
erreicht werden soll, wenn sich die Brennkraftmaschine in einem
Nicht-Leerlauf-Zustand befindet.
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Bei
diesem Aufbau kann die Zündeffizienz eine
Zündeffizienz
sein, wenn sich die Brennkraftmaschine in einem Nicht-Leerlauf-Zustand
befindet.
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Gemäß diesem
Aufbau wird das Leerlaufmoment mit der Zündeffizienz berechnet, wenn
sich die Brennkraftmaschine als Basis nicht im Leerlauf befindet
und das Zielmoment wird eingestellt, indem das benötigte Moment
zu diesem Leerlaufmoment addiert wird. Deshalb kann das Zielmoment
mit dem Moment, während
sich die Brennkraftmaschine nicht im Leerlauf befindet, als Startpunkt
eingestellt werden.
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Bei
diesem Aufbau kann das Steuergerät auch
eine Zieldrehzahlberechnungseinrichtung aufweisen, um eine Zieldrehzahl
der Brennkraftmaschine basierend auf dem Zielmoment und einer Eigenschaft
der Fluidkupplung zu berechnen. Auch kann die physikalische Größe die Zündeffizienz
und die Zieldrehzahl sein.
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Gemäß diesem
Aufbau sind die Zündeffizienz
und die Drehzahl der Brennkraftmaschine wichtige Parameter bei der
Konvertierung von dem Zieldrosselöffnungsbetrag in das Leerlaufmoment
der Brennkraftmaschine, ebenso wie bei der Konvertierung von dem
Zielmoment in den Zieldrosselöffnungsbetrag,
wenn sich die Brennkraft in einem Nicht-Leerlauf-Zustand befindet.
Verwenden einer gemeinsamen Zündeffizienz
und einer gemeinsamen Maschinendrehzahl bei den zwei Konvertierungen
in dieser Art und Weise ermöglicht
eine stetige Änderung,
die zwischen dem Drosselöffnungsbetrag, wenn
sich die Brennkraftmaschine in einem Leerlaufzustand befindet, und
dem Drosselöffnungsbetrag erreicht
werden soll, wenn sich die Brennkraftmaschine in einem Nicht-Leerlauf-Zustand
befindet.
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Ein
zweiter Gesichtspunkt der Erfindung bezieht sich auf ein Steuerverfahren
einer Brennkraftmaschine mit den Schritten Berechnen eines Leerlaufmoments
der Brennkraftmaschine basierend auf einem Zieldrosselöffnungsbetrag,
wenn sich die Brennkraftmaschine in einem Leerlaufzustand befindet;
Einstellen eines Zielmoments der Brennkraftmaschine basierend auf
dem Leerlaufmoment und einem geforderten Moment; und Berechnen eines Zieldrosselöffnungsbetrags,
wenn sich die Brennkraftmaschine in einem Nicht-Leerlauf-Zustand
befindet, basierend auf dem Zielmoment. Das Leerlaufmoment und der
Zieldrosselöffnungsbetrag,
wenn sich die Brennkraftmaschine in einem Nicht-Leerlauf-Zustand
befindet, werden durch Verwenden einer gemeinsamen physikalischen
Größe berechnet, die
sich auf einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine bezieht.
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KURZBESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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Die
vorangehenden und/oder weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der
Erfindung werden aus der folgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
offensichtlich werden, in denen die gleichen oder entsprechende
Abschnitte durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet sind
und in denen:
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1 ein
Steuerblockdiagramm eines Steuergeräts einer Brennkraftmaschine
gemäß einem Ausführungsbeispiel
der Erfindung ist;
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2 eine
graphische Darstellung ist, die die Beziehung zwischen einer Maschinendrehzahl
und einem Maschinenmoment zeigt; und
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die 3A, 3B und 3C Zeitdiagramme
eines Falles sind, wenn sich der Zustand der Maschine von Leerlauf-An
in Leerlauf-Aus ändert. 3A zeigt
die Änderung
im Zeitverlauf bei dem Beschleunigerpedalbetätigungsbetrag (ACPA), 3B zeigt
die Änderung
im Zeitverlauf bei dem Drosselöffnungsbetrag
(TA) und 3C zeigt die Änderung
im Zeitverlauf bei der Zündzeit.
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DETAILLIERTE
BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Nachstehend
werden Ausführungsbeispiele der
Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen detailliert
beschrieben. In der folgenden Beschreibung werden gleiche Teile
durch die gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet. Gleiche Teile werden
auch mit der gleichen Namensgebung bezeichnet und haben die gleiche
Funktion. Deshalb werden detaillierte Beschreibungen dieser Teile
nicht wiederholt. In der folgenden Beschreibung kennzeichnet NE
die Maschinendrehzahl, TE das Maschinenmoment, TA den Drosselöffnungsbetrag,
KL den Lastfaktor und PW die Antriebskraft.
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Ein
Maschinensteuersystem, das als das Steuergerät einer Brennkraftmaschine
gemäß diesem
Ausführungsbeispiel
der Erfindung dient, wird unter Bezugnahme auf 1 beschrieben.
Dieses Maschinensteuersystem hat einen Maschinensteuerabschnitt 100 und
einen PTM-(einen Antriebsstrangleitungs-)Steuerabschnitt 200,
der ein von einem Fahrer gefordertes Maschinenmoment (Ziel-TE) ausgibt,
und eine von einem Fahrer geforderte Maschinendrehzahl (Ziel-NE)
zu dem Maschinensteuerabschnitt 100 ausgibt. Der PTM-Steuerabschnitt 200 berechnet
das von dem Fahrer geforderte Maschinenmoment (Ziel-TE) durch Addieren
eines Moments, das von dem Beschleunigerpedalbetriebsbetrag abhängt, zu
dem Maschinenmoment eines ISC-(Leerlaufdrehzahlsteuerungs-)Steuerbereichs, der
als Referenz verwendet wird.
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Dieses
Ausführungsbeispiel
ist in großem Maße dadurch
gekennzeichnet, dass ein Berechnungsabschnitt, der das Maschinenmoment
bei dem ISC-Steuerbereich berechnet, und ein Berechnungsabschnitt,
der den Zieldrosselöffnungsbetrag
in dem Antriebskraftsteuerbereich berechnet, eine gemeinsame Maschinendrehzahl
NE und Zündeffizienz
verwenden. Infolgedessen kann eine Änderung bei dem Drosselöffnungsbetrag
bei der Grenze zwischen dem Zustand, wenn bestimmt wird, dass die
Maschine sich in dem Leerlauf-An-Zustand
(ISC-Steuerbereich) befindet, und dem Zustand, wenn das Beschleunigerpedal
niedergedrückt
wird (der Antriebskraftsteuerbereich gemäß dem Fahrer, wenn sich die Maschine
in dem Leerlauf-Aus-Zustand befindet) stetig gemacht werden, wobei
ein Momentsprung vermieden wird.
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Hier
wird die Zündeffizienz
beschrieben. Die Zündeffizienz
ist ein Parameter zum Korrigieren des Unterschieds zwischen der
Basiszündeffizienz
bei der Basiszündzeit
und der Zündeffizienz
bei der gegenwärtigen
Zündzeit.
Die Zündeffizienz ändert sich abhängig von
der Zündzeit
(d.h., dem Verzögerungsbetrag).
Bei einer Maschinenmomentsteuerung wird eine KL ↔ TE-Konvertierung durch Verwenden
der Beziehung zwischen der Maschinendrehzahl NE, dem Maschinenmoment
TE, dem Lastfaktor KL bei der Basiszündzeit (d.h., der Basiszündeffizienz) durchgeführt.
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Das
Maschinenmoment TE der Basiszündzeit
wird gemäß der folgenden
Ausdrücke
(1) bis (3) berechnet. Maschinenmoment
TE bei der Basiszündeffizienz
= Kennfeld (NE, KL) (1) Lastfaktor KL = Kennfeld
(NE, Maschinenmoment TE bei Basiszündeffizienz) (2) Maschinenmoment TE bei Basiszündzeit =
Maschinenmoment TE bei gegenwärtiger
Zündzeit × Basiszündeffizienz/gegenwärtige Zündeffizienz (3)
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Wie
es in 1 gezeigt ist, hat der Maschinensteuerabschnitt 100 einen
Konvertierungsblock 110 und einen entsprechenden Umkehrtransformationsblock 122,
einen Konvertierungsblock 130 und einen zugehörigen Umkehrtransformationsblock 132, einen
Konvertierungsblock 140 und einen zugehörigen Umkehrtransformationsblock 142,
einen PW-Einstellabschnitt 150, einen Untergrenzenüberwachungsblock 160 und
eine Auswahlvorrichtung 170.
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Der
Konvertierungsblock 110 konvertiert den Zieldrosselöffnungsbetrag
bei der ISC-Steuerung (d.h., den ISC-Ziel-TA) in einen Ziellastfaktor
bei einer ISC-Steuerung
(d.h., einen ICS-Ziel-KL). Der Umkehrtransformationsblock 112 konvertiert
den Ziellastfaktor, der von dem Fahrer gefordert wird (d.h., den
vom Fahrer geforderten KL) in einen Zieldrosselöffnungsbetrag (einen vom Fahrer
geforderten TA). Diese Konvertierungen und Umkehrtransformationen
werden durch Verwenden eines Luftmodells (basierend auf der Maschinendrehzahl)
ausgeführt und
sind umkehrbare Transformationen.
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Der
Konvertierungsblock 120 konvertiert den Ziellastfaktor
bei der ISC-Steuerung (d.h., den ISC-Ziel-KL) in ein Zielmaschinenmoment
bei der ISC-Steuerung (d.h., das ISC-Ziel-TE). Der Umkehrtransformationsblock 122 konvertiert
das Zielmaschinenmoment, das durch den Fahrer gefordert wird (d.h.,
das vom Fahrer geforderte TE) in einen Ziellastfaktor, der durch
den Fahrer gefordert wird (d.h., einen vom Fahrer geforderten KL).
Diese Konvertierungen und Umkehrtransformationen werden durch Verwenden
der Maschinendrehzahl und der Zündeffizienz
ausgeführt
und sind umkehrbare Transformationen.
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Der
Konvertierungsblock 130 konvertiert das Zielmaschinenmoment
bei einer ISC-Steuerung (d.h., das ISC-Soll-TE) in eine Zielantriebskraft bei
einer ISC-Steuerung (d.h., eine ISC-Ziel-PW). Der Umkehrtransformationsblock 132 konvertiert
die Zielantriebskraft, die von dem Fahrer gefordert wird (d.h., eine
vom Fahrer geforderte PW), in ein Zielmaschinenmoment, das von dem
Fahrer gefordert wird (d.h., ein vom Fahrer gefordertes TE). Diese
Konvertierungen und Umkehrtransformationen werden durch Verwenden
der Maschinendrehzahl ausgeführt
und sind umkehrbare Transformationen.
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Der
Konvertierungsblock 140 konvertiert die Zielantriebskraft
bei einer ISC (d.h., eine ISC-Ziel-PW) in ein Zielmaschinenmoment
bei einer ISC-Steuerung (ein ISC-Ziel-TE).
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Der
Umkehrtransformationsblock 142 konvertiert das Zielmaschinenmoment,
das von dem Fahrer gefordert wird (d.h., das vom Fahrer geforderte
TE) in eine Zielantriebskraft, die von dem Fahrer gefordert wird
(d.h., eine vom Fahrer geforderte PW). Diese Konvertierungen und
Umkehrtransformationen werden durch Verwenden der Maschinendrehzahl ausgeführt und
sind umkehrbare Transformationen.
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Der
PTM-Steuerabschnitt 200 addiert das beschleunigerabhängige Maschinenmoment
TE zu dem Zielmaschinenmoment bei der ISC-Steuerung (d.h., dem ISC-Ziel-TE), das von
dem Konvertierungsblock 140 ausgegeben wird. Genauer gesagt addiert
der PTM-Steuerabschnitt 200 das Maschinenmoment TE, das
von dem Beschleunigerpedalbetätigungsbetrag
abhängt,
zu dem ISC-Ziel-TE,
das als der Anfangspunkt verwendet wird. Diese Addition führt zu dem
vom Fahrer geforderten TE (d.h., dem geforderten TE, wenn sich die
Maschine in dem Leerlauf-Aus-Zustand
befindet).
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Ein
Merkmalskombinationsblock 210 berechnet die Maschinendrehzahl
NE bei einem statischen Ausgleichspunkt, der von dem gegenwärtigen NT
(d.h., einer Turbinendrehzahl in dem Drehmomentwandler) und dem
vom Fahrer benötigten
Moment TE konvergiert, um das vom Fahrer geforderte NE (d.h., das
Ziel-NE) zu erhalten. Dieses vom Fahrer geforderte NE ist eine Maschinendrehzahl
NE, die den nachstehenden Ausdruck (4) erfüllt. Hier ist C die Momentkapazität (der Kapazitätskoeffizient)
des Drehmomentwandlers. TE
= Kennfeld (TA, NE) = C × NE2 (4)
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Der
Untergrenzenüberwachungsblock 160 bei
dem Maschinensteuerabschnitt 100 überwacht das vom Fahrer geforderte
Moment NE mit einem unteren Grenzwert durch Verwenden der ISC-Ziel-NE und
berechnet somit die geforderte NE, die bei der Maschinensteuerung
verwendet wird. Bei der ISC-Steuerung wird der Ziel-TA zum Erreichen
der ISC-Ziel-NE durch Rückkopplung
berechnet und realisiert.
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Der
PW-Einstellabschnitt 150 stellt den Antriebskraftlevel
ein. Wenn die ISC-Ziel-PW gleich oder größer als die vom Fahrer geforderte
PW ist, wird bestimmt, dass sich die Maschine in dem Leerlauf-An-Zustand
befindet, und wenn die ISC-Ziel-PW kleiner als die vom Fahrer geforderte
PW ist, wird bestimmt, dass sich die Maschine in dem Leerlauf-Aus-Zustand befindet.
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Die
Auswahlvorrichtung 170 schaltet zwischen dem ISC-Ziel-TA und dem vom Fahrer
geforderten TA abhängig
davon um, in welchem Zustand sich die Maschine befindet (d.h., dem
Leerlauf-An-Zustand oder dem Leerlauf-Aus-Zustand).
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Die
charakteristischen Merkmale in 1 sind (i),
dass eine gemeinsame Maschinendrehzahl NE bei dem Konvertierungsblock 110 und
dem entsprechenden Umkehrtransformationsblock 112, dem Konvertierungsblock 120 und
dem zugehörigen
Umkehrtransformationsblock 122, dem Konvertierungsblock 130 und
dem zugehörigen
Umkehrtransformationsblock 132 und dem Konvertierungsblock 140 und
dem Umkehrtransformationsblock 142 verwendet wird, und
(ii) eine gemeinsame Zündeffizienz
in dem Konvertierungsblock 120 und dem zugehörigen Umkehrtransformationsblock 122 verwendet
wird.
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2 zeigt
charakteristische gekrümmte
Linien einer typischen Maschine, die die Maschineneigenschaften
angeben, wobei die horizontale Achse der graphischen Darstellung
die Maschinendrehzahl NE und die vertikale Achse der graphischen
Darstellung das Maschinenmoment TE darstellen. Der Drosselöffnungsbetrag
TA wird als der Parameter verwendet.
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Selbst
bei der gleichen Maschinendrehzahl NE nimmt das durch die Maschine
erzeugte Moment TE zu, wenn der Drosselöffnungsbetrag TA zunimmt. Deshalb
kann die Maschinendrehzahl NE, die das gleiche Maschinenmoment erzeugt,
nicht bestimmt werden. Beispielsweise, wie es in 2 gezeigt
ist, wenn drei Punkte des Parameters des Drosselöffnungsbetrags TA betrachtet
werden, gibt es drei Maschinendrehzahlen NE, d.h., NE (1), NE (2)
und NE (3) in Bezug auf das Maschinenmoment, d.h. TE (1).
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Auf
diese Weise werden das Maschinenmoment TE und dergleichen durch
Verwenden einer gemeinsamen Maschinendrehzahl NE berechnet, die bei
den Konvertierungsblöcken
und deren zugehörigen
Umkehrtransformationsblöcken
(d.h., dem Konvertierungsblock 110, dem Umkehrtransformationsblock 112,
dem Konvertierungsblock 120, dem Umkehrtransformationsblock 122,
dem Konvertierungsblock 130, dem Umkehrtransformationsblock 132, dem
Konvertierungsblock 140 und dem Umkehrtransformationsblock 142)
verwendet wird, die die Maschinendrehzahl NE verwenden.
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Auch
werden von dem Konvertierungsblock 120 und dem zugehörigen Umkehrtransformationsblock 122 eine
gemeinsame Maschinendrehzahl und eine gemeinsame Zündeffizienz
verwendet.
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Die
Beziehung zwischen der gemeinsamen Zündeffizienz und einer Maschinendrehzahl
NE und dem Maschinenmoment TE wird nun beschrieben. Die Maschinendrehzahl
NE und die Zündeffizienz stehen
miteinander in Beziehung, wie es vorstehend bei den Konvertierungen
des Maschinenmoments TE bei der gegenwärtigen Zündzeit ↔ des Maschinenmoments TE bei
der Basiszündzeit ↔ bei dem
Lastfaktor KL (d.h., bei dem Konvertierungsblock 120, bei dem
Umkehrtransformationsblock 122, bei dem Konvertierungsblock 130,
bei dem Umkehrtransformationsblock 132, dem Konvertierungsblock 140 und dem
Umkehrtransformationsblock 142) beschrieben ist.
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Die
Konvertierung Lastfaktor KL ↔ Drosselöffnungsbetrag
TA (d.h., bei dem Konvertierungsblock 110, dem Umkehrtransformationsblock 112) verwendet
ein Luftmodell, so dass die Maschinendrehzahl NE (und auch die VVT
(variable Ventilsteuerzeit) und ACIS (akustisches Steuerinduktionssystem),
wenn diese vorgesehen sind), in Beziehung gesetzt wird. Wenn eine
gemeinsame Maschinendrehzahl NE und eine gemeinsame Zündeffizienz
verwendet werden, wird die Beziehung Maschinenmoment TE bei der
gegenwärtigen
Zündzeit ↔ Drosselöffnungsbetrag
TA allgemein. Wenn das gleiche Maschinenmoment TE erforderlich ist,
wird das gleiche TA realisiert. Ähnlich
wird das gleiche Maschinenmoment TE realisiert, wenn der gleiche
Drosselöffnungsbetrag
gefordert wird.
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Deshalb,
wenn das Maschinenmoment stetig zwischen dem Leerlauf-An- und Leerlauf-Aus-Zuständen geändert wird,
kann der Drosselöffnungsbetrag
TA auch stetig geändert
werden. Auf diese Weise, wenn nicht eine gemeinsame Maschinendrehzahl und
eine gemeinsame Zündeffizienz
bei dem Maschinensteuerabschnitt 100 verwendet werden,
wird ein Momentsprung entsprechend dem Unterschied bei den Zündzeiten
von dem Leerlauf-An- und dem Leerlauf-Aus-Zustand auftreten. Dies liegt daran,
weil die Leerlauf-An-Zündzeit (d.h.,
die Verzögerungsseite) geringer
ist, als die Leerlauf-Aus-Zündzeit
(d.h., vorverlegte Seite), so dass die Leerlauf-An-Zündeffizienz
geringer ist, als die Leerlauf-Aus-Zündeffizienz. Infolgedessen ändert sich
das Maschinenmoment TE, das erzeugt wird, wenn sich der Zustand
der Maschine von einem Leerlauf-An- zu einem Leerlauf-Aus-Zustand ändert.
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Ein
Vermeiden eines Momentsprungs, wenn sich die Maschine von Leerlauf-An
in Leerlauf-Aus ändert,
wird nun unter Bezugnahme auf 3 beschrieben. 3A zeigt
die Änderung
im Zeitverlauf bei dem Beschleunigerpedalbetriebsbetrag (ACPA), 3B zeigt
die Änderung
im Zeitverlauf des Drosselöffnungsbetrags
(TA), und 3C zeigt die Änderung
im Zeitverlauf bei der Zündzeit.
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Wie
es in 3A gezeigt ist, wird etwas vor der
Zeit t(0) damit begonnen, das Beschleunigerpedal niederzudrücken, und
der Zustand der Maschine ändert
sich bei der Zeit t(0) von Leerlauf-An in Leerlauf-Aus. Wie es in 3C gezeigt
ist, unterscheidet sich die Zündzeit
abhängig
davon, ob sich die Maschine in dem Leerlauf-An-Zustand oder dem
Leerlauf-Aus-Zustand
befindet.
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Deshalb
treten bei den Fällen
von (Y) und (Z) in 3B, bei denen keine gemeinsame
Maschinendrehzahl NE und keine gemeinsame Zündeffizienz in den Konvertierungsblöcken und
Umkehrtransformationsblöcken
verwendet werden, die folgenden Betriebsweisen auf. Zuerst, wie
es durch (Y) in 3B gezeigt ist, tritt, wenn
das Maschinenmoment übermäßig zunimmt,
ein Momentsprung (d.h., eine abrupte Zunahme beim Moment) auf. Auch,
wie es durch (Z) in 3B gezeigt ist, tritt, wenn
das Maschinenmoment übermäßig abnimmt,
ein Momentsprung (d.h., eine abrupte Verringerung des Moments) auf. Jedoch
verhindert der Untergrenzenüberwachungsblock 160,
dass das Maschinenmoment unter die Untergrenze abfällt. Deshalb
wird in der Realität,
selbst wenn sich die Maschine zu dem Zeitpunkt t(0) in dem Leerlauf-Aus-Zustand
befindet, die Momenterhöhung bis
zum Zeitpunkt t(1) verzögert.
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Andererseits
nimmt mit dem Maschinensteuersystem gemäß dem Ausführungsbeispiel der Drosselöffnungsbetrag
bei der Zeit t(0) leicht zu, wie es durch (X) in 3B gezeigt
ist, so dass ein Momentsprung nicht auftritt.
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Wie
es vorstehend beschrieben ist, werden bei dem Maschinensteuersystem
gemäß diesem Ausführungsbeispiel
eine gemeinsame Maschinendrehzahl und eine gemeinsame Zündeffizienz
bei den Parametern bei den Konvertierungen und Umkehrtransformationen
zwischen jeder physikalischen Größe verwendet.
Deshalb kann ein Momentsprung selbst vermieden werden, wenn der
Zustand der Maschine sich von Leerlauf-An zu Leerlauf-Aus ändert.
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Wie
es vorstehend beschrieben ist kann die gemeinsame physikalische
Größe oder
können
die Größen bei
den Konvertierungsblöcken
und Umkehrtransformationsblöcken
nur die Maschinendrehzahl oder sowohl die Maschinendrehzahl als
auch die Zündeffizienz
sein.
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Die
hierin offenbarten Ausführungsbeispiele sind
in jeder Beziehung bloße
Beispiele und sollten nicht als einschränkend interpretiert werden.
Der Anwendungsbereich der Erfindung wird nicht durch die vorangehende
Beschreibung angegeben, sondern durch den Anwendungsbereich der
Patentansprüche,
und es ist beabsichtigt, alle Abwandlungen einzuschließen, die
innerhalb des Anwendungsbereichs und der Bedeutungen liegen, die äquivalent
dem Anwendungsbereich der Patentansprüche sind.
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Ein
Maschinensteuersystem hat Konvertierungsblöcke (110, 120, 130, 140),
die ein ISC-Moment basierend auf einem Ziel-ISC-Drosselöffnungsbetrag
berechnen, und Umkehrtransformationsblöcke (112, 122, 132, 142),
die einen Zieldrosselöffnungsbetrag
basierend auf einem geforderten TE berechnen, das durch Addieren
eines beschleunigerabhängigen
Moments mit dem ISC-Moment berechnet wird. Eine gemeinsame Maschinendrehzahl
und eine gemeinsame Zündeffizienz
werden in diesen Konvertierungsblöcken und Umkehrtransformationsblöcken verwendet.