DE102007021585B4 - Maschinendrehmoment-Steuersystem und Verfahren zum Zylinderdrehmomentausgleich - Google Patents

Maschinendrehmoment-Steuersystem und Verfahren zum Zylinderdrehmomentausgleich Download PDF

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Abstract

Maschinendrehmoment-Steuersystem zum Ausgleichen eines Drehmomentausgangs von Zylindern einer Brennkraftmaschine, umfassend: ein erstes Modul, das auf der Grundlage der Drehung einer Kurbelwelle für jeden Zylinder der Maschine einen Ableitungsterm ermittelt; und ein zweites Modul, das auf der Grundlage eines einem ersten Zylinder zugehörigen Durchschnitts-Ableitungsterms eine Drehmomentkorrektur für den ersten Zylinder ermittelt, das auf der Grundlage der Drehmomentkorrektur einen Drehmomentausgang des ersten Zylinders einstellt, und das auf der Grundlage der Drehmomentkorrektur einen Drehmomentausgang eines zweiten Zylinders einstellt; wobei das zweite Modul den Drehmomentausgang des ersten Zylinders um einen Drehmomenterhöhungsbetrag erhöht, einen Drehmomentausgang des zweiten Zylinders um einen ersten Drehmomentverringerungsbetrag verringert und einen Drehmomentausgang eines dritten Zylinders um einen zweiten Drehmomentverringerungsbetrag verringert, wobei der Gesamtbetrag des ersten und des zweiten Drehmomentverringerungsbetrags dem Drehmomenterhöhungsbetrag entspricht.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Maschinendrehmoment-Steuersystem und ein Verfahren zum Zylinderdrehmomentausgleich.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Brennkraftmaschinen erzeugen ein Antriebsdrehmoment, das über eine Kurbelwelle an einen Triebstrang übertragen wird. Genauer gesagt wird Luft in eine Maschine gesaugt und darin mit Kraftstoff gemischt. Das Luft- und Kraftstoffgemisch wird in Zylindern verbrannt, um Kolben anzutreiben. Die Kolben treiben die Kurbelwelle an, wobei ein Antriebsdrehmoment erzeugt wird.
  • In einigen Fällen erzeugen die einzelnen Zylinder keinen äquivalenten Betrag an Antriebsdrehmoment. Das heißt, einige Zylinder können schwächer sein als andere, was zu einem Drehmomentungleichgewicht über den Zylindern führt. Solche Drehmomentungleichgewichte können über dem Triebstrang merkliche Vibrationen erzeugen und können sogar zu einem Abwürgen der Maschine führen, wenn sie stark genug sind.
  • Dementsprechend wird in der DE 10 2004 046 083 A1 eine Drehmomentkorrektur eines ersten Zylinders beschrieben, welche in Abhängigkeit von der Drehung der Kurbelwelle erfolgt, wobei die Korrektur des Moments eines zweiten Zylinders auf der Grundlage der Korrektur des ersten Zylinders erfolgt.
  • Ferner beschreibt die DE 44 45 684 C2 ein Verfahren zur Zylindergleichstellung mittels Ableitung der Kurbelwellendrehzahl, wobei die Drehzahl der Kurbelwelle sowohl einer gleitenden Mittelwertbildung als auch einer ersten oder zweiten Ableitung unterworfen werden kann.
  • Ferner geht aus der DE 10 2005 014 920 A1 ein System hervor, bei dem zur Zylindergleichstellung zylinderindividuelle Kurbelwellenbeschleunigungen ermittelt werden.
  • Der Vollständigkeit halber wird noch auf die DE 41 22 139 C2 und die DE 198 59 018 A1 verwiesen, die den zylinderselektiven Momentenausgleich ebenso auf Grundlage der Kurbelwellengeschwindigkeit offenbaren.
  • Obwohl herkömmliche Drehmomentausgleichssysteme den Drehmomentausgang eines dauerhaft schwachen Zylinders identifizieren und erhöhen, versagen solche Systeme beim Berücksichtigen der Drehmomenterhöhung und versagen solche Systeme beim Ausgleichen des Drehmomentausgangs über allen Zylindern.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, Drehmomentschwankungen eines Verbrennungsmotors möglichst auf ein Minimum zu reduzieren.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Demgemäß stellt die vorliegende Erfindung ein Maschinendrehmoment-Steuersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 oder des Anspruchs 14 sowie ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8 oder des Anspruches 21 zum Ausgleichen eines Drehmomentausgangs über Zylinder einer Brennkraftmaschine bereit.
  • Bei einer Ausführungsform vergleicht das zweite Modul den Durchschnitts-Ableitungsterm mit einem Ableitungsterm-Schwellenwert und stellt den Drehmomentausgang ein, wenn der Durchschnitts-Ableitungsterm den Ableitungsterm-Schwellenwert übersteigt.
  • Bei einer anderen Ausführungsform umfasst das Maschinendrehmoment-Steuersystem ferner ein drittes Modul, das auf der Grundlage der Drehung der Kurbelwelle eine erste Ableitung ermittelt, und ein viertes Modul, das auf der Grundlage der ersten Ableitung eine zweite Ableitung ermittelt. Der Durchschnitts-Ableitungsterm wird auf der Grundlage der ersten und der zweiten Ableitung ermittelt.
  • Bei einer anderen Ausführungsform wird der Durchschnitts-Ableitungsterm auf der Grundlage einer ersten Ableitung, die für den ersten Zylinder ermittelt wird, einer zweiten Ableitung, die für den ersten Zylinder ermittelt wird, und einer anderen zweiten Ableitung ermittelt, die für einen Folgezylinder ermittelt wird, der dem ersten Zylinder in einer Zündungsreihenfolge unmittelbar folgt.
  • Bei noch anderen Ausführungsformen berechnet das zweite Modul auf der Grundlage des Durchschnitts-Ableitungsterms einen Zündzeitpunkt und führt das zweite Modul auf der Grundlage des Zündzeitpunkts in dem ersten Zylinder eine Verbrennung herbei. Der Zündzeitpunkt basiert ferner auf einer Kurve von Zündfunke gegenüber thermischem Wirkungsgrad der Maschine.
  • Bei noch einer anderen Ausführungsform stellt das zweite Modul den Drehmomentausgang durch Regeln einer Kraftstoffzufuhrrate an den ersten Zylinder ein.
  • Es ist zu verstehen, dass die detaillierte Beschreibung, während sie die bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung erläutern, nur Erklärungszwecken dienen sollen.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Erfindung wird aus der detaillierten Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen klarer verständlich, in denen:
  • 1 ein funktionales Blockdiagramm ist, das ein beispielhaftes Fahrzeug zeigt, das auf der Grundlage der Zylinderdrehmoment-Ausgleichssteuerung der vorliegenden Erfindung geregelt ist;
  • 2 ein Graph ist, der beispielhafte Ableitungstermgrößen für Zylinder des beispielhaften Maschinensystems von 1 zeigt, die auf der Grundlage der Zylinderdrehmoment-Ausgleichssteuerung der vorliegenden Erfindung ermittelt werden;
  • 3 ein Graph ist, der ein aktives Ausgleichen des Drehmomentausgangs über den Zylindern auf der Grundlage der Ableitungstermgrößen zeigt;
  • 4 ein Flussdiagramm ist, das beispielhafte Schritte zeigt, die durch die Zylinderdrehmoment-Ausgleichssteuerung der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden; und
  • 5 ein funktionales Blockdiagramm ist, das beispielhafte Module zeigt, die die Zylinderdrehmoment-Ausgleichssteuerung der vorliegenden Erfindung ausführen.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Die folgende Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform ist lediglich beispielhafter Natur. Zu Klarheitszwecken werden in den Zeichnungen die gleichen Bezugszeichen verwendet, um ähnliche Elemente zu identifizieren. Wie hierin verwendet bezieht sich der Begriff Modul auf einen anwendungsspezifischen Schaltkreis (ASIC), einen elektronischen Schaltkreis, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, zugeordnet oder gruppiert) und einen Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, einen Schaltkreis mit kombinatorischer Logik und/oder andere geeignete Bauteile, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
  • Bezug nehmend auf 1 umfasst ein beispielhaftes Fahrzeug 10 eine Maschine 12, die ein Getriebe 14 antreibt. Das Getriebe 14 ist entweder ein Automatik- oder ein manuelles Getriebe, das über einen entsprechenden Drehmomentwandler oder eine entsprechende Kupplung 16 durch die Maschine 12 angetrieben wird. Luft strömt durch eine Drosselklappe 13 in die Maschine 12. Die Maschine 12 umfasst N Zylinder 18. Obwohl 1 acht Zylinder (N = 8) zeigt, sei angemerkt, dass die Maschine 12 zusätzliche oder weniger Zylinder 18 umfassen kann. Beispielsweise werden Maschinen mit 4, 5, 6, 8, 10, 12 und 16 Zylindern betrachtet. Luft strömt durch einen Einlasskrümmer 20 in die Maschine 12 und wird mit Kraftstoff in den Zylindern 18 verbrannt. Der Verbrennungsprozess treibt Kolben (nicht gezeigt) hin- und hergehend in den Zylindern 18 an. Die Kolben treiben drehbar eine Kurbelwelle 30 an, um ein Antriebsdrehmoment für den Antriebsstrang bereitzustellen.
  • Ein Steuermodul 38 steht mit der Maschine 12 und verschiedenen Eingängen und Sensoren wie hierin beschrieben in Verbindung. Ein Fahrzeugbediener betätigt ein Gaspedal 40, um die Drosselklappe 13 zu regeln. Insbesondere erzeugt ein Pedalpositionssensor 42 ein Pedalpositionssignal, das an das Steuermodul 38 übertragen wird. Das Steuermodul 38 erzeugt auf der Grundlage des Pedalpositionssignals ein Drosselklappensteuersignal. Ein Drosselklappenaktor (nicht gezeigt) stellt die Drosselklappe 13 auf der Grundlage des Drosselklappensteuersignals ein, um eine Luftströmung in die Maschine 12 zu regeln.
  • Der Fahrzeugbediener betätigt ein Bremspedal 44, um ein Fahrzeugbremsen zu regeln. Insbesondere erzeugt ein Bremspositionssensor 46 ein Bremspedalpositionssignal, das an das Steuermodul 38 übertragen wird. Das Steuermodul 38 erzeugt auf der Grundlage des Bremspedalpositionssignals ein Bremssteuersignal. Ein Bremssystem (nicht gezeigt) stellt auf der Grundlage des Bremssteuersignals ein Fahrzeugbremsen ein, um die Fahrzeuggeschwindigkeit zu regeln. Ein Einlasskrümmerabsolutdruck-Sensor (MAP-Sensor) 50 erzeugt auf der Grundlage eines Drucks des Einlasskrümmers 20 ein Signal. Ein Drosselklappenpositionssensor (TPS) 52 erzeugt auf der Grundlage einer Drosselklappenposition ein Signal.
  • Ein Kurbelwellendrehungssensor 48 erzeugt auf der Grundlage einer Drehung der Kurbelwelle 30 ein Signal, das verwendet werden kann, um die Maschinendrehzahl zu berechnen. Genauer gesagt umfasst die Maschine einen Kurbelwellendrehmechanismus (nicht gezeigt), auf den der Kurbelwellendrehungssensor 48 anspricht. Bei einer Ausführungsform umfasst der Kurbelwellendrehmechanismus ein Zahnrad, das für eine Drehung mit der Kurbelwelle 30 befestigt ist. Der Kurbelwellendrehungssensor 48 spricht auf die ansteigenden und abfallenden Kanten der Zähne an. Ein beispielhaftes Zahnrad umfasst 58 Zähne, die um den Umfang des Rads bis auf eine Stelle gleichmäßig beabstandet sind, an der zwei Zähne fehlen, um eine Lücke bereitzustellen. Somit macht die Lücke etwa 12° der Kurbelwellendrehung aus, und macht jeder Zahn etwa 6° der Kurbelwellendrehung aus. Das Steuermodul 38 ermittelt die Maschinendrehzahl auf der Grundlage der Zeitdauer, die eine vorbestimmte Anzahl von Zähnen benötigt, um vorbei zu gelangen.
  • Die Zylinderdrehmoment-Ausgleichssteuerung bzw. -Kompensationssteuerung der vorliegenden Erfindung identifiziert auf der Grundlage der Drehung der Kurbelwelle schwache Zylinder und gleicht den Zylinderdrehmomentausgang über den Zylindern aus. Genauer gesagt überwacht die Zylinderdrehmoment-Ausgleichssteuerung das durch den Kurbelwellendrehungssensor 48 erzeugte Kurbelwellensignal. Die Zeitdauer, die die Kurbelwelle 30 benötigt, um sich während des Expansionshubs eines bestimmten Zylinders um einen vorbestimmten Winkel (z. B. 90°) zu drehen, wird mit tCS bezeichnet.
  • Für jeden Zylinder wird ein Durchschnitts-Ableitungsterm (DTAVG) berechnet. DTAVG wird auf der Grundlage der ersten und der zweiten Kurbelwellendrehzahlableitung FD bzw. SD ermittelt. Genauer gesagt wird FD für den überwachten Zylinder k – 1 ermittelt und mit FDk-1 bezeichnet. Wie hierin verwendet ist k der Folgezylinder (recovery cylinder), der nach dem überwachten Zylinder k – 1 zündet (d. h. der Folgezylinder ist der Nächste in der Zündungsreihenfolge nach dem überwachten Zylinder). SD wird sowohl für den Folgezylinder (d. h. den momentan zündenden Zylinder) als auch den überwachten Zylinder ermittelt, was als SDk bzw. SDk-1 bezeichnet wird. Ein Ableitungsterm (DT) für einen bestimmten Zylinder wird über mehrere Maschinenzyklen abgefragt, und DTAVG wird als der Durchschnitt hiervon ermittelt.
  • Wenn der DTAVG eines bestimmten Zylinders einen Schwellenwert (DTTHR) übersteigt, wird dieser Zylinder als schwach betrachtet. Demgemäß wird der Drehmomentausgang (TQk) des bestimmten Zylinders erhöht. Gleichzeitig wird der Drehmomentausgang eines anderen Zylinders oder anderer Zylinder entsprechend verringert. Das heißt, wenn der Drehmomentausgang des schwachen Zylinders um X Nm erhöht wird, wird der Drehmomentausgang eines anderen Zylinders um X Nm verringert. Alternativ kann der Drehmomentausgang jedes mehrerer anderer Zylinder verringert werden, wodurch die gesamte Drehmomentausgangsverringerung gleich X Nm ist.
  • Bei einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung kann die Zylinderdrehmoment-Ausgleichssteuerung den Drehmomentausgang jedes Zylinders in Bezug auf den gesamten Drehmomentausgang über den Zylindern aktiv ausgleichen. Genauer gesagt überwacht die Zylinderdrehmoment-Ausgleichssteuerung DTAVG für jeden Zylinder und erhöht oder verringert die Zylinderdrehmoment-Ausgleichssteuerung den Drehmomentausgang der einzelnen Zylinder, um DTAVG über den Zylindern auszugleichen. DTAVG kann derart ausgeglichen werden, dass er für alle Zylinder ungefähr gleich ist. Alternativ kann DTAVG derart ausgeglichen werden, dass jeder DTAVG innerhalb eines vorbestimmten Bereichs liegt. Das heißt, dass DTAVG innerhalb eines Bereichs liegt, der zwischen einem vorbestimmten minimalen DT (DTMIN) und einem vorbestimmten maximalen DT (DTMAX) definiert ist.
  • Der Drehmomentausgang der einzelnen Zylinder kann durch Einstellen des Zündzeitpunkts des bestimmten Zylinders geregelt werden. Genauer gesagt kann der Zündzeitpunkt verzögert oder vorgerückt werden, um den Drehmomentausgang des bestimmten Zylinders zu verringern bzw. zu erhöhen. Die Kurve von Zündfunke gegenüber thermischem Wirkungsgrad für die bestimmte Maschine kann implementiert sein, um die Zündfunkeneinstellung zu ermitteln, um die gewünschte Drehmomenteinstellung zu erreichen. Wenn eine Maschine eine starke Beziehung von Zündzeitpunkt zu thermischem Wirkungsgrad aufweist, ändert sich das gelieferte Drehmoment bei einer reinen Zündfunkenkorrektur als eine Funktion des Basiszündzeitpunkts. Beispielsweise ist die Steigung von Drehmoment gegenüber Zündzeitpunkt bei einem 8°-Basiszündzeitpunkt im Vergleich zu einem 15°-Zeitpunkt anders. In dem Fall einer Dieselmaschine kann der Drehmomentausgang durch Einstellen der Kraftstoffzufuhr zu dem bestimmten Zylinder geregelt werden, wobei die Kraftstoff-Drehmoment-Beziehung verwendet wird, um die Kraftstoffeinstellung zu ermitteln, die erforderlich ist, um die gewünschte Drehmomentänderung zu erreichen.
  • Bezug nehmend auf 2 zeigt ein Graph beispielhafte DTAVG-Spuren für Zylinder in einer 8-Zylindermaschine. Es sei angemerkt, dass die Zylindernummern (CN) entlang der x-Achse in deren Zündungsreihenfolge aufgelistet sind. Wenn beispielsweise CN6 der momentan überwachte Zylinder k – 1 ist, ist CN2 der zuvor gezündete Zylinder k – 2 und ist CN5 der als nächstes zündende oder Folgezylinder k. Wie gezeigt übersteigt der DTAVG bei CN6 den DTTHR. Demgemäß wird der Drehmomentausgang von CN6 erhöht, und der Drehmomentausgang eines entsprechenden Zylinders oder von entsprechenden Zylindern (d. h. eines benachbarten Zylinders oder von benachbarten Zylindern in der Zündungsreihenfolge) wird demgemäß während des nachfolgenden Maschinenzyklus verringert. Beispielsweise kann der Drehmomentausgang von entweder CN2 oder CN5 verringert werden. Alternativ kann der gesamte Drehmomentausgang von CN2 und CN5 verringert werden. In diesem Fall kann der Drehmomentausgang von CN2 um einen größeren Betrag verringert werden als der Drehmomentausgang von CN5, da der DTAVG bei CN5 größer ist.
  • Bezug nehmend auf 3 zeigt ein Graph ein aktives Ausgleichen des Drehmomentausgangs des Zylinders in Bezug auf den gesamten Drehmomentausgang über den Zylindern. Wie gezeigt wird DTAVG für jeden Zylinder derart ausgeglichen, dass er innerhalb eines zwischen DTMIN und DTMAX definierten Bereichs liegt. DTMAX ist ausreichend unterhalb von DTTHR festgelegt.
  • Bezug nehmend auf 4 werden beispielhafte Schritte ausführlich beschrieben, die durch die Zylinderdrehmoment-Ausgleichssteuerung ausgeführt werden. In Schritt 400 überwacht die Steuerung tCSk für den Folgezylinder. In Schritt 402 und 404 ermittelt die Steuerung FDk bzw. SDk. In Schritt 406 ermittelt die Steuerung DTk-1 auf der Grundlage von SDk, SDk-1 und FDk-1 (d. h. für den überwachten Zylinder). SDk-1 und FDk-1 werden von einem Puffer bereitgestellt und werden in einer vorherigen Iteration ermittelt. In Schritt 408 ermittelt die Steuerung DTAVGk-1 auf der Grundlage von DTk-1 (d. h. DTAVG für den überwachten Zylinder k – 1).
  • In Schritt 410 ermittelt die Steuerung, ob DTAVGk-1 DTTHR übersteigt (d. h. für den momentan zündenden Zylinder). Wenn DTAVGk-1 DTTHR nicht übersteigt, endet die Steuerung. Wenn DTAVGk-1 DTTHR übersteigt, erhöht die Steuerung TQk-1 in Schritt 412 auf der Grundlage von DTAVG-1 während des nächsten Zündungsereignisses für den überwachten Zylinder k – 1. In Schritt 414 erhöht die Steuerung TQ für den zuvor zündenden Zylinder k – 2 und/oder den Folgezylinder k auf der Grundlage der Erhöhung für TQk-1, und die Steuerung endet.
  • Bezug nehmend auf 5 werden beispielhafte Module ausführlich beschrieben, die die Zylinderdrehmoment-Ausgleichssteuerung ausführen. Die beispielhaften Module umfassen ein Modul 500 für eine erste Ableitung und ein Modul 502 für eine zweite Ableitung, ein Maximum- und ein Minimum-Modul 504, 506, Puffermodule 508, 510, Verstärkungsmodule 512, 514, 516, einen Summierer 518, ein Maximum-Modul 520 und ein Zylinderdrehmoment-Modul 522. Das Modul 500 für eine erste Ableitung empfängt tCSk und ermittelt auf der Grundlage hiervon FDk. FDk wird an das Modul 502 für eine zweite Ableitung und das Maximum-Modul 504 ausgegeben. Das Modul 502 für eine zweite Ableitung ermittelt SDk auf der Grundlage von FDk und gibt SDk an das Minimum-Modul 506 und das Puffermodul 508 aus.
  • Das Maximum-Modul 504 hält FDk fest, und das Minimum-Modul 506 hält SDk fest, um Rauschen zu minimieren. Die Puffermodule 508, 510 geben SDk-1 und FDk-1 an die Verstärkungsmodule 512 bzw. 516 aus, und das Minimum-Modul 506 gibt SDk an das Verstärkungsmodul 514 aus. Die Verstärkungsmodule 512, 514, 516 multiplizieren SDk-1, SDk und FDk-1 mit jeweiligen Verstärkungen A, B und C. Die Verstärkungen können verwendet werden, um den Einfluss oder das Gewicht einer bestimmten Ableitung (d. h. SDk-1, SDk und FDk-1) einzustellen oder eine Ableitung abzuschalten (z. B. Verstärkung wird auf 0 gesetzt).
  • Der Summierer 518 summiert FDk-1 und SDk-1 und subtrahiert SDk, um DTk-1 bereitzustellen. DTk-1 wird an das Maximum-Modul 520 ausgegeben, das DTk-1 festhält, um Rauschen zu minimieren. DTk-1 wird an das Zylinderdrehmoment-Modul 522 ausgegeben, das DTAVG für jeden Zylinder berechnet und Steuersignale erzeugt, um den Drehmomentausgang der einzelnen Zylinder zu regeln.

Claims (27)

  1. Maschinendrehmoment-Steuersystem zum Ausgleichen eines Drehmomentausgangs von Zylindern einer Brennkraftmaschine, umfassend: ein erstes Modul, das auf der Grundlage der Drehung einer Kurbelwelle für jeden Zylinder der Maschine einen Ableitungsterm ermittelt; und ein zweites Modul, das auf der Grundlage eines einem ersten Zylinder zugehörigen Durchschnitts-Ableitungsterms eine Drehmomentkorrektur für den ersten Zylinder ermittelt, das auf der Grundlage der Drehmomentkorrektur einen Drehmomentausgang des ersten Zylinders einstellt, und das auf der Grundlage der Drehmomentkorrektur einen Drehmomentausgang eines zweiten Zylinders einstellt; wobei das zweite Modul den Drehmomentausgang des ersten Zylinders um einen Drehmomenterhöhungsbetrag erhöht, einen Drehmomentausgang des zweiten Zylinders um einen ersten Drehmomentverringerungsbetrag verringert und einen Drehmomentausgang eines dritten Zylinders um einen zweiten Drehmomentverringerungsbetrag verringert, wobei der Gesamtbetrag des ersten und des zweiten Drehmomentverringerungsbetrags dem Drehmomenterhöhungsbetrag entspricht.
  2. Maschinendrehmoment-Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das zweite Modul den Durchschnitts-Ableitungsterm mit einem Ableitungsterm-Schwellenwert vergleicht und den Drehmomentausgang einstellt, wenn der Durchschnitts-Ableitungsterm den Ableitungsterm-Schwellenwert übersteigt.
  3. Maschinendrehmoment-Steuersystem nach Anspruch 1, ferner umfassend: ein drittes Modul, das auf der Grundlage der Drehung der Kurbelwelle eine erste Ableitung ermittelt; und ein viertes Modul, das auf der Grundlage des ersten Ableitungsterms eine zweite Ableitung ermittelt; wobei der Durchschnitts-Ableitungsterm auf der Grundlage der ersten und der zweiten Ableitung ermittelt wird.
  4. Maschinendrehmoment-Steuersystem nach Anspruch 1, wobei der Durchschnitts-Ableitungsterm auf der Grundlage einer ersten Ableitung, die für den ersten Zylinder ermittelt wird, einer zweiten Ableitung, die für den ersten Zylinder ermittelt wird, und einer anderen zweiten Ableitung ermittelt wird, die für einen Folgezylinder ermittelt wird, der dem ersten Zylinder in einer Zündungsreihenfolge unmittelbar folgt.
  5. Maschinendrehmoment-Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das zweite Modul auf der Grundlage des Durchschnitts-Ableitungsterms einen Zündzeitpunkt berechnet und auf der Grundlage des Zündzeitpunkts eine Verbrennung in dem ersten Zylinder herbeiführt.
  6. Maschinendrehmoment-Steuersystem nach Anspruch 5, wobei der Zündzeitpunkt ferner auf einer Kurve von Zündfunke gegenüber thermischem Wirkungsgrad der Maschine basiert.
  7. Maschinendrehmoment-Steuersystem nach Anspruch 1, wobei das zweite Modul den Drehmomentausgang durch Regeln einer Kraftstoffzufuhrrate an den ersten Zylinder einstellt.
  8. Verfahren zum Ausgleichen eines Drehmomentausgangs von Zylindern einer Brennkraftmaschine, das umfasst, dass eine Kurbelwellendrehung überwacht wird; für jeden Zylinder der Maschine ein Ableitungsterm ermittelt wird; auf der Grundlage des Ableitungsterms für einen ersten Zylinder eine Drehmomentkorrektur ermittelt wird; und auf der Grundlage der Drehmomentkorrektur ein Drehmomentausgang des ersten Zylinders eingestellt wird und auf der Grundlage der Drehmomentkorrektur ein Drehmomentausgang eines zweiten Zylinders eingestellt wird, indem: der Drehmomentausgang des ersten Zylinders um einen Drehmomenterhöhungsbetrag erhöht wird; und der Drehmomentausgang des zweiten Zylinders um einen ersten Drehmomentverringerungsbetrag verringert wird; und ein Drehmomentausgang eines dritten Zylinders um einen zweiten Drehmomentverringerungsbetrag verringert wird, wobei der Gesamtbetrag des ersten und des zweiten Drehmomentverringerungsbetrags dem Drehmomenterhöhungsbetrag entspricht.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, das ferner umfasst, dass jeder Ableitungsterm mit einem Ableitungsterm-Schwellenwert verglichen wird; und der Drehmomentausgang eingestellt wird, wenn der Ableitungsterm den Ableitungsterm-Schwellenwert übersteigt.
  10. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Ableitungsterm auf der Grundlage der ersten und der zweiten Ableitung, die für den ersten Zylinder ermittelt werden, und einer zweiten Ableitung ermittelt wird, die für einen Folgezylinder ermittelt wird, der dem ersten Zylinder in einer Zündungsreihenfolge unmittelbar folgt.
  11. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt des Einstellens umfasst, dass auf der Grundlage des Ableitungsterms ein Zündzeitpunkt berechnet wird; und auf der Grundlage des Zündzeitpunkts in dem ersten Zylinder eine Verbrennung herbeigeführt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei der Zündzeitpunkt ferner auf einer Kurve von Zündfunke gegenüber thermischem Wirkungsgrad der Maschine basiert.
  13. Verfahren nach Anspruch 8, wobei der Schritt des Einstellens umfasst, dass eine Kraftstoffzufuhrrate an den ersten Zylinder geregelt wird.
  14. Maschinendrehmoment-Steuersystem zum Ausgleichen eines Drehmomentausgangs über Zylinder einer Brennkraftmaschine, umfassend: ein erstes Modul, das auf der Grundlage der Drehung einer Kurbelwelle für jeden Zylinder der Maschine einen Ableitungsterm ermittelt; und ein zweites Modul, das für jeden Zylinder einen Durchschnitts-Ableitungsterm ermittelt und das einen Drehmomentausgang der Zylinder auf der Grundlage ihrer jeweiligen Durchschnitts-Ableitungsterme einstellt, um die Durchschnitts-Ableitungsterme in Bezug aufeinander auszugleichen; wobei das zweite Modul einen Drehmomentausgang eines ersten Zylinders um einen Drehmomenterhöhungsbetrag erhöht, einen Drehmomentausgang eines zweiten Zylinders um einen ersten Drehmomentverringerungsbetrag verringert und einen Drehmomentausgang eines dritten Zylinders um einen dritten Drehmomentverringerungsbetrag verringert, wobei der Gesamtbetrag des ersten und des zweiten Drehmomentverringerungsbetrags dem Drehmomenterhöhungsbetrag entspricht.
  15. Maschinendrehmoment-Steuersystem nach Anspruch 14, wobei das zweite Modul den Drehmomentausgang einstellt, um jeden der Durchschnitts-Ableitungsterme innerhalb eines zwischen einem maximalen und einem minimalen Ableitungsterm definierten Bereichs zu halten.
  16. Maschinendrehmoment-Steuersystem nach Anspruch 14, ferner umfassend: ein drittes Modul, das auf der Grundlage der Drehung der Kurbelwelle eine erste Ableitung ermittelt; und ein viertes Modul, das auf der Grundlage der ersten Ableitung eine zweite Ableitung ermittelt; wobei der Durchschnitts-Ableitungsterm auf der Grundlage der ersten und der zweiten Ableitung ermittelt wird.
  17. Maschinendrehmoment-Steuersystem nach Anspruch 16, wobei die erste und die zweite Ableitung einem ersten Zylinder entsprechen, und ferner umfassend ein fünftes Modul, das eine zweite Ableitung eines Folgezylinders ermittelt, wobei der Durchschnitts-Ableitungsterm ferner auf der zweiten Ableitung des Folgezylinders basiert.
  18. Maschinendrehmoment-Steuersystem nach Anspruch 14, wobei das zweite Modul auf der Grundlage der Durchschnitts-Ableitungsterme Zündzeitpunkte der Zylinder berechnet und auf der Grundlage der Zündzeitpunkte eine Verbrennung in dem Zylinder herbeiführt.
  19. Maschinendrehmoment-Steuersystem nach Anspruch 18, wobei der Zündzeitpunkt ferner auf einer Kurve von Zündfunke gegenüber thermischem Wirkungsgrad der Maschine basiert.
  20. Maschinendrehmoment-Steuersystem nach Anspruch 14, wobei das zweite Modul den Drehmomentausgang durch Regeln einer Kraftstoffzufuhrrate an die Zylinder einstellt.
  21. Verfahren zum Ausgleichen eines Drehmomentausgangs von Zylindern einer Brennkraftmaschine, das umfasst, dass auf der Grundlage der Drehung einer Kurbelwelle für jeden Zylinder der Maschine ein Ableitungsterm ermittelt wird; für jeden Zylinder ein Durchschnitts-Ableitungsterm ermittelt wird; und ein Drehmomentausgang der Zylinder auf der Grundlage ihres jeweiligen Durchschnitts-Ableitungsterms zum Ausgleich der Durchschnitts-Ableitungsterme in Bezug aufeinander eingestellt wird, indem: ein Drehmomentausgang eines ersten Zylinders um einen Drehmomenterhöhungsbetrag erhöht wird; ein Drehmomentausgang eines zweiten Zylinders um einen ersten Drehmomentverringerungsbetrag verringert wird; und ein Drehmomentausgang eines dritten Zylinders um einen dritten Drehmomentverringerungsbetrag verringert wird, wobei ein Gesamtbetrag des ersten und des zweiten Drehmomentverringerungsbetrags dem Drehmomenterhöhungsbetrag entspricht.
  22. Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Einstellen umfasst, dass der Drehmomentausgang geregelt wird, um jeden der Durchschnitts-Ableitungsterme innerhalb eines zwischen einem maximalen und einem minimalen Ableitungsterm definierten Bereichs zu halten.
  23. Verfahren nach Anspruch 21, das ferner umfasst, dass auf der Grundlage der Drehung der Kurbelwelle eine erste Ableitung ermittelt wird; und auf der Grundlage der ersten Ableitung eine zweite Ableitung ermittelt wird, wobei der Durchschnitts-Ableitungsterm auf der Grundlage der ersten und der zweiten Ableitung ermittelt wird.
  24. Verfahren nach Anspruch 23, wobei die erste und die zweite Ableitung einem ersten Zylinder entsprechen, und das ferner umfasst, dass eine zweite Ableitung eines Folgezylinders ermittelt wird, wobei der Durchschnitts-Ableitungsterm ferner auf der zweiten Ableitung des Folgezylinders basiert.
  25. Verfahren nach Anspruch 21, das ferner umfasst, dass auf der Grundlage der Durchschnitts-Ableitungsterme Zündzeitpunkte der Zylinder berechnet werden; und auf der Grundlage der Zündzeitpunkte eine Verbrennung in dem Zylinder herbeigeführt wird.
  26. Verfahren nach Anspruch 25, wobei der Zündzeitpunkt ferner auf einer Kurve von Zündfunke gegenüber thermischem Wirkungsgrad der Maschine basiert.
  27. Verfahren nach Anspruch 21, wobei das Einstellen umfasst, dass eine Kraftstoffzufuhrrate an die Zylinder geregelt wird.
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