DE102007056746B4 - Motordrehmomentsteuerung - Google Patents

Motordrehmomentsteuerung Download PDF

Info

Publication number
DE102007056746B4
DE102007056746B4 DE102007056746A DE102007056746A DE102007056746B4 DE 102007056746 B4 DE102007056746 B4 DE 102007056746B4 DE 102007056746 A DE102007056746 A DE 102007056746A DE 102007056746 A DE102007056746 A DE 102007056746A DE 102007056746 B4 DE102007056746 B4 DE 102007056746B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
apc
engine
error
value
module
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
DE102007056746A
Other languages
English (en)
Other versions
DE102007056746A1 (de
Inventor
Michael Mich. Livshiz
Jeffrey M. Mich. Kaiser
Christopher E. Mich. Whitney
John A. Mich. Jacobs
Richard B. Mich. Jess
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
GM Global Technology Operations LLC
Original Assignee
GM Global Technology Operations LLC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from US11/769,797 external-priority patent/US7856304B2/en
Application filed by GM Global Technology Operations LLC filed Critical GM Global Technology Operations LLC
Publication of DE102007056746A1 publication Critical patent/DE102007056746A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE102007056746B4 publication Critical patent/DE102007056746B4/de
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/18—Circuit arrangements for generating control signals by measuring intake air flow
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18—Control of the engine output torque
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

Verfahren zum Erreichen eines Soll-Drehmomentausgangs eines Verbrennungsmotors, das umfasst: Bestimmen eines ersten Luft-pro-Zylinder-(APC)-Wertes anhand einer ersten APC-Beziehung; Bestimmen eines zweiten APC-Wertes anhand einer zweiten APC-Beziehung; Berechnen eines APC-Fehlers bzw. einer APC-Abweichung anhand des zweiten APC-Wertes; Vergleichen des APC-Fehlers mit einem vorgegebenen Schwellenfehler; Regeln des Betriebs des Motors auf der Grundlage des ersten APC-Wertes, wenn der APC-Fehler größer als der Schwellenfehler ist; und Regeln des Betriebs des Motors auf der Grundlage des zweiten APC-Wertes, wenn der APC-Fehler nicht größer als der Schwellenfehler ist.

Description

  • GEBIET
  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erreichen eines Soll-Drehmomentausgangs eines Verbrennungsmotors sowie ein Motorsteuerungssystem zum Regeln eines Drehmomentausgangs eines Verbrennungsmotors.
  • HINTERGRUND
  • Verbrennungsmotoren verbrennen ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff in Zylindern, um Kolben anzutreiben, was ein Antriebsdrehmoment erzeugt. Der Luftdurchfluss in den Motor wird über eine Drosselklappe reguliert. Genauer stellt die Drosselklappe eine Drosselklappenfläche ein, die den Luftdurchfluss in den Motor erhöht oder verringert. Wenn die Drosselklappenfläche zunimmt, nimmt der Luftdurchfluss in den Motor zu. Ein Kraftstoffsteuersystem stellt die Rate, mit der Kraftstoff eingespritzt wird, so ein, dass den Zylindern ein gewünschtes Luft/Kraftstoff-Gemisch bereitgestellt wird. Wie erkennbar ist, erhöht das Vermehren der Luft und des Kraftstoffs für die Zylinder den Drehmomentausgang des Motors.
  • Es sind Motorsteuersysteme entwickelt worden, die den Motordrehmomentausgang genau steuern, um ein Soll-Motordrehmoment zu erreichen. Beispielsweise beschreibt die DE 102 27 466 B4 ein Verfahren zum Erreichen eines Sollmoments eines Verbrennungsmotors, wobei anhand von zwei APC-Beziehungen zwei APC-Werte bestimmt und miteinander verglichen werden. Ferner wird dort ein APC-Fehler bestimmt. Die Regelung des Motors erfolgt auf der Grundlage des ersten APC-Werts und auf der Grundlage des zweiten APC-Werts. Ein ähnliches Verfahren beschreibt die DE 10 2005 053 474 A1 , die gleichfalls die Bildung zweier APC-Werte und die Motorsteuerung anhand der Werte beschreibt. Herkömmliche Motorsteuersysteme steuern jedoch das Motordrehmoment nicht so genau wie erwünscht. Außerdem sprechen herkömmliche Motorsteuersysteme auf Steuersignale nicht so schnell wie erwünscht an oder koordinieren die Motordrehmomentsteuerung unter verschiedenen Vorrichtungen so, dass der Motordrehmomentausgang beeinträchtigt wird. In manchen Fällen führen herkömmliche Motordrehmomentsteuersysteme zu einem Abwürgen des Motors und unerwarteten Beschleunigungen.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, zumindest eine Realisierung zur Regelung eines Drehmomentausgangs eines Verbrennungsmotors zu schaffen, mit der sich diese Probleme überwinden lassen.
  • Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen von Anspruch 1 oder Anspruch 7.
  • Daher schafft die vorliegende Offenbarung ein Verfahren zum Erreichen eines Soll-Drehmomentausgangs eines Verbrennungsmotors. Das Verfahren umfasst das Bestimmen eines ersten Luft-pro-Zylinder-(APC)-Wertes anhand einer ersten APC-Beziehung und das Bestimmen eines zweiten APC-Wertes anhand einer zweiten APC-Beziehung. Anhand des zweiten APC-Wertes wird ein APC-Fehler bzw. eine APC-Abweichung bestimmt. Der Betrieb des Motors wird auf der Grundlage des ersten APC-Wertes geregelt, wenn der APC-Fehler größer als ein Schwellenfehler ist. Der Betrieb des Motors wird auf der Grundlage des zweiten APC-Wertes geregelt, wenn der APC-Fehler nicht größer als der Schwellenfehler ist.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal umfasst das Verfahren ferner das Bestimmen einer Drehmomentanforderung. Der erste und der zweite APC-Wert werden jeweils anhand der Drehmomentanforderung bestimmt.
  • Gemäß einem weiteren Merkmal wird der APC-Fehler ferner anhand des ersten APC-Wertes bestimmt.
  • Gemäß nochmals weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren ferner das Berechnen eines Soll-Massen-Luftdurchflusses (Soll-MAF) entweder anhand des ersten APC-Wertes oder anhand des zweiten APC-Wertes. Anhand des Soll-MAF wird eine Soll-Drosselklappenfläche berechnet, wobei der Motorbetrieb auf der Grundlage der Soll-Drosselklappenfläche geregelt wird.
  • Gemäß einem nochmals weiteren Merkmal werden die erste und die zweite APC-Beziehung jeweils anhand eines APC-basierten Drehmomentmodells des Motors bestimmt.
  • Weitere Vorteile und Anwendungsgebiete der vorliegenden Offenbarung werden aus der im Folgenden gegebenen genauen Beschreibung deutlich.
  • KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorliegende Offenbarung wird umfassender verständlich aus der genauen Beschreibung und den begleitenden Zeichnungen; in diesen zeigt:
  • 1 eine schematische Darstellung eines beispielhaften Motorsystems gemäß der vorliegenden Offenbarung;
  • 2 einen Ablaufplan, der Schritte zeigt, die von der Motordrehmomentsteuerung der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden; und
  • 3 einen Blockschaltplan, der Module zeigt, die die Motordrehmomentsteuerung gemäß der vorliegenden Offenbarung ausführen.
  • GENAUE BESCHREIBUNG
  • Der Klarheit wegen werden in den Zeichnungen die gleichen Bezugszeichen zur Kennzeichnung von gleichartigen Elementen benutzt. Der Begriff Modul, wie er hier verwendet wird, bezieht sich auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, eigens zugewiesen oder für eine Gruppe) und einen Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, eine kombinatorische Logikschaltung oder andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität verschaffen.
  • In 1 umfasst ein Motorsystem 10 einen Motor 12, der ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff verbrennt, um ein Antriebsdrehmoment zu erzeugen. Durch eine Drosselklappe 16 wird Luft in einen Einlasskrümmer 14 angesaugt. Die Drosselklappe 16 reguliert den Massen-Luftdurchfluss in den Einlasskrümmer 14. Die Luft in dem Einlasskrümmer 14 wird in Zylinder 18 verteilt. Obwohl ein einziger Zylinder 18 gezeigt ist, kann das System für koordinierte Drehmomentsteuerung der vorliegenden Erfindung wohlgemerkt in Motoren implementiert sein, die mehrere Zylinder einschließlich, jedoch nicht darauf begrenzt, 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 und 12 Zylinder enthalten.
  • Eine Kraftstoffeinspritzvorrichtung (nicht gezeigt) spritzt Kraftstoff ein, der mit der Luft, wenn sie durch einen Ansaug- bzw. Einlasskanal in den Zylinder 18 angesaugt wird, vereinigt wird. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung kann eine Einspritzvorrichtung sein, die einem elektronischen oder mechanischen Kraftstoffeinspritzsystem 20, einer Düse oder einem Schlitz eines Vergasers oder einem anderen System zum Vermischen von Kraftstoff mit Einlassluft zugeordnet ist. Die Kraftstoffeinspritzvorrichtung wird so gesteuert, dass sie ein Soll-Luft/Kraftstoff-(L/K)-Verhältnis in jedem Zylinder 18 bereitstellt.
  • Ein Einlassventil 22 öffnet und schließt sich wahlweise, um den Eintritt des Luft/Kraftstoff-Gemischs in den Zylinder 18 zu ermöglichen. Die Einlassventilstellung wird durch eine Einlassnockenwelle 24 reguliert. Ein Kolben (nicht gezeigt) komprimiert das Luft/Kraftstoff-Gemisch in dem Zylinder 18. Eine Zündkerze 26 löst die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemischs aus, was den Kolben in dem Zylinder 18 antreibt. Der Kolben treibt seinerseits eine Kurbelwelle (nicht gezeigt) an, um ein Antriebsdrehmoment zu erzeugen. Verbrennungsabgas in dem Zylinder 18 wird aus einem Auslasskanal gezwungen, wenn sich ein Auslassventil 28 in einer geöffneten Stellung befindet. Die Auslassventilstellung wird durch eine Auslassnockenwelle 30 reguliert. Das Abgas wird in einem Abgassystem behandelt und an die Umgebung abgegeben. Obwohl ein einziges Einlassventil 22 und ein einziges Auslassventil 28 gezeigt sind, kann der Motor 12 wohlgemerkt mehrere Einlass- und Auslassventile 22, 28 pro Zylinder 18 aufweisen.
  • Das Motorsystem 10 kann einen Einlass-Nockenphasensteller 32 und einen Auslass-Nockenphasensteller 34 umfassen, die die rotatorische Steuerung der Einlass- bzw. Auslassnockenwellen 24, 30 regulieren. Genauer kann das Timing oder der Phasenwinkel der Einlass- und Auslassnockenwellen 24, 30 zueinander oder in Bezug auf einen Ort des Kolbens in dem Zylinder 18 oder die Kurbelwellenstellung verzögert oder vorverlegt werden. In dieser Weise kann die Stellung der Einlass- und Auslassventile 22, 28 zueinander oder in Bezug auf einen Ort des Kolbens in dem Zylinder 18 reguliert werden. Durch Regulieren der Stellung des Einlassventils 22 und des Auslassventils 28 wird die in den Zylinder 18 aufgenommene Luft/Kraftstoff-Gemischmenge und daher das Motordrehmoment reguliert.
  • Das Motorsystem 10 kann außerdem ein Abgasrückführungssystem (AGR-System) 36 umfassen. Das AGR-System 36 umfasst ein AGR-Ventil 38, das den Abgasdurchfluss zurück in den Einlasskrümmer 14 reguliert. Das AGR-System ist im Allgemeinen implementiert, um Emissionen zu regulieren. Jedoch kann die Abluftmasse, die in den Einlasskrümmer 14 zurückgeführt wird, auch den Motordrehmomentausgang negativ beeinflussen.
  • Ein Steuermodul 40 betreibt den Motor auf der Grundlage der drehmomentbasierten Motordrehzahlsteuerung der vorliegenden Offenbarung. Genauer erzeugt das Steuermodul 40 anhand einer Soll-Motordrehzahl (RPMDES) ein Drosselklappensteuersignal und ein Zündzeitpunktverstellungssteuersignal. Von einem Drosselklappenstellungssensor (TPS) 42 wird ein Drosselklappenstellungssignal erzeugt. Eine Bedienereingabe 43 wie etwa ein Fahrpedal erzeugt ein Bedienereingabesignal. Das Steuermodul 40 befiehlt die Drosselklappe 16 in eine statische bzw. stationäre Stellung, um eine Soll-Drosselklappenfläche (ATHRDES) zu erreichen, und befiehlt den Zündzeitpunkt, um einen Soll-Zündzeitpunkt (SDES) zu erreichen. Ein Drosselklappenstellglied bzw. Drosselklappenaktor (nicht gezeigt) stellt die Drosselklappenstellung anhand des Drosselklappensteuersignals ein.
  • Ein Einlasslufttemperatur-(IAT)-Sensor 44 spricht auf eine Temperatur des Einlassluftstroms an und erzeugt ein Einlasslufttemperatur-(IAT)-Signal. Ein Massen-Luftdurchfluss-(MAF)-Sensor 46 spricht auf die Masse des Einlassluftstroms an und erzeugt ein MAF-Signal. Ein Krümmer-Absolutdruck- bzw. Absolutladedruck-(MAP)-Sensor 48 spricht auf den Druck in dem Einlasskrümmer 14 an und erzeugt ein MAP-Signal. Ein Motorkühlmitteltemperatursensor 50 spricht auf eine Kühlmitteltemperatur an und erzeugt ein Motortemperatursignal. Ein Motordrehzahlsensor 52 spricht auf eine Umdrehungsgeschwindigkeit, d. h. eine Drehzahl (RPM), des Motors 12 an und erzeugt ein Motordrehzahlsignal. Jedes der von den Sensoren erzeugten Signale wird von dem Steuermodul 40 empfangen. Das Motorsystem 10 kann außerdem einen Turbo oder Lader 54 umfassen, der durch den Motor 12 oder Motorabgas angetrieben wird.
  • Die Motordrehmomentsteuerung der vorliegenden Offenbarung erreicht ein Soll-Motordrehmoment (TDES) auf der Grundlage einer Soll-Luft-pro-Zylinder-(Soll-APC)-Berechnung. Genauer bestimmt die Motordrehmomentsteuerung die APC anhand einer Drehmomentanforderung (TREQ) unter Verwendung einer von zwei von einem APC-basierten Motordrehmomentmodell abgeleiteten Gleichungen, wie weiter unten näher erläutert wird. Wenn ein APC-Fehler (APCERR) unter einem Schwellenfehler (ERRTHR) liegt, implementiert die Motordrehmomentsteuerung die zweite Gleichung, was ein Abwürgen des Motors und unerwartete Motordrehzahlzunahmen vermeidet. TREQ wird anhand einer Bedienereingabe (z. B. einer Fahrpedalstellung) bestimmt und kann durch andere Faktoren beeinflusst sein.
  • Ein Drehmomentmodell wird als Polynom zweiter oder höherer Ordnung dargestellt. Beispielsweise wird ein beispielhaftes Drehmomentmodell durch die folgende Beziehung wiedergegeben: T = aA²·APC2 + aA ·APC + as·S + as²·S2 + aAS·APC·S + aAS²·APC·S2 + a0, (1) wobei: S ein Zündzeitpunkt ist; und
    T das Drehmoment ist.
  • Die Koeffizienten ai werden anhand der Motordrehzahl (RPM), eines Einlassventil-Timings (I) und eines Auslassventil-Timings (E) bestimmt. Genauer werden die Koeffizienten ai im Voraus kalibriert und in dreidimensionalen Verweistabellen gespeichert, wobei RPM, I und E Eingangsgrößen der Verweistabellen sind. Die Gleichung 1 kann gemäß der folgenden Beziehung umgeschrieben werden: T = b1(RPM, I, E, S)·APC2 + b2(RPM, I, E, S)·APC + b3(RPM, I, E, S) (2)
  • Die Koeffizienten bi gleichen den oben beschriebenen Koeffizienten ai insofern, als sie im Voraus kalibrierte, im Voraus gespeicherte Werte sind, die anhand von RPM, I und E bestimmt werden.
  • Die Gleichung 2 kann invertiert werden, um eine erste APC-Gleichung zu ergeben, die durch die folgende Beziehung beschrieben wird:
    Figure 00090001
  • Unter bestimmten Motorbetriebsbedingungen können die Koeffizienten bi jedoch klein sein, wobei eine Division durch null oder eine inkorrekte Quadratwurzelberechnung möglich sind. Dies kann zu einem Motorabwürgen oder einer unerwünschten Motordrehzahlbeschleunigung führen. Daher implementiert die Motordrehmomentsteuerung der vorliegenden Offenbarung eine zweite APC-Gleichung auf der Grundlage der folgenden iterativen Beziehung:
    Figure 00090002
    wobei: k die momentane Iteration ist; und
    k + 1 die nächste Iteration ist.
  • APCK kann als Ausgangsgröße der ersten APC-GLeichung geliefert werden oder kann ein Wert sein, der anhand des MAF-Sensorsignals bestimmt wird. In dieser Weise wird eine Quadratwurzelberechnung vermieden und gibt es keine Division durch den Koeffizienten b1, der in manchen Fällen null nahe kommen kann. APCERR wird gemäß der folgenden Beziehung bestimmt:
    Figure 00090003
  • Wenn APCERR größer als ERRTHR ist, verwendet die Motordrehmomentsteuerung die erste APC-Gleichung (d. h. die Gleichung 3), um APC zu bestimmen. Wenn APCERR kleiner als ERRTHR ist, verwendet die Motordrehmomentsteuerung die zweite APC-Gleichung (d. h. die Gleichung 4), um APC zu bestimmen.
  • Es sei erwähnt, dass die Motordrehmomentsteuerung APC gleichzeitig unter Verwendung der ersten und der zweiten Gleichung bestimmen kann, wobei der durch die erste APC-Gleichung gelieferte APC-Wert verwendet wird, bis das APCERR, das dem durch die zweite APC-Gleichung gelieferten APC-Wert zugeordnet ist, eine Schwellenanzahl von Malen kleiner als ERRTHR ist. In dieser Weise ist sichergestellt, dass der durch die zweite APC-Gleichung gelieferte APC-Wert stabil ist.
  • APC kann anschließend (z. B. durch ein Tiefpassfilter) gefiltert werden und wird mittels eines komprimierten Flussmodells (CF-Modells) verarbeitet, um eine Soll-Drosselklappenfläche (ATHRDES) zu liefern. Genauer wird ein Soll-Massenluftdurchfluss (MAFDES) anhand der folgenden Beziehung bestimmt:
    Figure 00100001
    wobei kCYL eine Zylinderkonstante ist. Beispielsweise beträgt kCYL 15 für einen 8-Zylindermotor, 20 für einen 6-Zylindermotor und 30 für einen 4-Zylindermotor. ATHRDES wird anhand der folgenden Beziehung bestimmt:
    Figure 00100002
    wobei: B der gemessene barometrische Druck ist;
    R die universelle Gaskonstante ist; und
    Φ ein Druckfaktor ist.
  • Φ basiert auf einem Druckverhältnis (PR) gemäß der folgenden Beziehungen:
    Figure 00110001
  • PR ist das Verhältnis von MAP zu dem Umgebungsdruck (PAMB) und PCRITICAL. PCRITICAL ist als Druckverhältnis, bei dem die Geschwindigkeit der durch die Drosselklappe strömenden Luft gleich der Schallgeschwindigkeit ist, definiert. Dieser Zustand wird gedrosselter oder kritischer Durchfluss genannt. Das kritische Druckverhältnis ist festgelegt durch:
    Figure 00110002
    wobei γ gleich dem Verhältnis von spezifischen Wärmekapazitäten für Luft ist und im Bereich von etwa 1,3 bis etwa 1,4 liegt. Die Motordrehmomentsteuerung regelt anschließend die Drosselklappenstellung anhand von ATHRDES, um TREQ zu erreichen.
  • Mit Bezug auf 2 werden nun beispielhafte Schritte, die von der Motordrehmomentsteuerung ausgeführt werden, im Einzelnen beschrieben. Im Schritt 200 ermittelt die Steuerung, ob der Motor arbeitet. Wenn der Motor nicht läuft, endet die Steuerung. Wenn der Motor arbeitet, überwacht die Steuerung im Schritt 202 die Motorbetriebsparameter. Im Schritt 204 bestimmt die Steuerung TREQ, wie oben im Einzelnen beschrieben worden ist. Im Schritt 206 bestimmt die Steuerung Ak und Ak+1. Ak kann mittels der ersten APC-Gleichung (d. h. der Gleichung 3) bestimmt werden oder anhand des MAF-Sensorsignals ermittelt werden. Ak+1 wird anhand der zweiten APC-Gleichung (d. h. der Gleichung 3) bestimmt. Im Schritt 208 bestimmt die Steuerung APCERR.
  • Im Schritt 210 bestimmt die Steuerung, ob APCERR kleiner als ERRTHR ist. Wenn APCERR kleiner als ERRTHR ist, setzt die Steuerung mit dem Schritt 212 fort. Wenn APCERR nicht kleiner als ERRTHR ist, setzt die Steuerung mit dem Schritt 214 fort. Im Schritt 212 bestimmt die Steuerung MAFDES unter Verwendung des anhand der zweiten APC-Gleichung (d. h. der Gleichung 4) ermittelten APC-Wertes. Im Schritt 214 bestimmt die Steuerung MAFDES unter Verwendung des anhand der ersten APC-Gleichung (d. h. der Gleichung 3) ermittelten APC-Wertes. Im Schritt 218 regelt die Steuerung den Motorbetrieb auf der Grundlage von ATHRDES, worauf die Steuerung endet.
  • Mit Bezug auf 3 werden nun beispielhafte Module, die die Motordrehmomentsteuerung ausführen, besprochen. Die beispielhaften Module umfassen ein TREQ-Modul 300, ein APC-Modul 302, ein APCk+1-Modul 304, ein APCERR-Modul 306, ein Komparatormodul 308, ein ATHRDES-Modul 310 und ein Motorsteuermodul (ECM) 312. Das TREQ-Modul 300 bestimmt TREQ, wie oben beschrieben worden ist. Das APC-Modul 302 bestimmt APC (APCFIRSTEQ) anhand von TREQ unter Verwendung der ersten APC-Gleichung. Das APCk+1-Modul 304 bestimmt APCk+1 (oder APCSECEQ) anhand von TREQ unter Verwendung der zweiten APC-Gleichung. APCSECEQ kann anhand von APCFIRSTEQ oder anhand von MAF bestimmt werden. Folglich sind diese Optionen in gestrichelten Linien gezeigt.
  • Das APCERR-Modul 306 bestimmt APCERR entweder anhand von APCSECEQ oder anhand von APCFIRSTEQ. APCERR wird durch das Komparatormodul 308 mit ERRTHR verglichen. Das Komparatormodul 308 erzeugt darauf basierend, ob APCERR kleiner als ERRTHR ist, ein Signal (z. B. 0 oder 1). Beispielsweise wird dann, wenn APCERR kleiner als ERRTHR ist, ein Signal gleich 1 erzeugt und an das ATHRDES-Modul 310 ausgegeben. Wenn APCERR nicht kleiner als ERRTHR ist, wird ein Signal gleich 0 erzeugt. Das ATHRDES-Modul 310 bestimmt ATHRDES anhand von MAP sowie in Abhängigkeit von dem Signal von dem Komparatormodul 308 entweder anhand von APCFIRSTEQ oder anhand von APCSEQEQ. Genauer wird dann, wenn das Signal von dem Komparatormodul 308 gleich 0 ist, ATHRDES anhand von APCFIRSTEQ bestimmt. Wenn das Signal von dem Komparatormodul 308 gleich 1 ist, wird ATHRDES anhand von APCSEQEQ bestimmt. Das ECM 312 regelt den Motorbetrieb auf der Grundlage von ATHRDES.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Erreichen eines Soll-Drehmomentausgangs eines Verbrennungsmotors, das umfasst: Bestimmen eines ersten Luft-pro-Zylinder-(APC)-Wertes anhand einer ersten APC-Beziehung; Bestimmen eines zweiten APC-Wertes anhand einer zweiten APC-Beziehung; Berechnen eines APC-Fehlers bzw. einer APC-Abweichung anhand des zweiten APC-Wertes; Vergleichen des APC-Fehlers mit einem vorgegebenen Schwellenfehler; Regeln des Betriebs des Motors auf der Grundlage des ersten APC-Wertes, wenn der APC-Fehler größer als der Schwellenfehler ist; und Regeln des Betriebs des Motors auf der Grundlage des zweiten APC-Wertes, wenn der APC-Fehler nicht größer als der Schwellenfehler ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Ermitteln einer Drehmomentanforderung umfasst, wobei der erste und der zweite APC-Wert jeweils anhand der Drehmomentanforderung bestimmt werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem der APC-Fehler ferner anhand des ersten APC-Wertes bestimmt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Berechnen eines Soll-Massen-Luftdurchflusses (Soll-MAF) entweder anhand des ersten APC-Wertes oder anhand des zweiten APC-Wertes umfasst.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, das ferner das Berechnen einer Soll-Drosselklappenfläche anhand des Soll-MAF umfasst, wobei der Motorbetrieb auf der Grundlage der Soll-Drosselklappenfläche geregelt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die erste und die zweite APC-Beziehung jeweils anhand eines APC-basierten Drehmomentmodells des Motors bestimmt werden.
  7. Motorsteuersystem zum Regeln eines Drehmomentausgangs eines Verbrennungsmotors, das umfasst: ein erstes Modul, das einen ersten Luft-pro-Zylinder-(APC)-Wert anhand einer ersten APC-Beziehung bestimmt; ein zweites Modul, das einen zweiten APC-Wert anhand einer zweiten APC-Beziehung bestimmt; ein drittes Modul, das anhand des zweiten APC-Wertes einen APC-Fehlers bzw. eine APC-Abweichung berechnet; ein viertes Modul, das den Betrieb des Motors auf der Grundlage des ersten APC-Wertes regelt, wenn der APC-Fehler größer als ein Schwellenfehler ist, und das den Betrieb des Motors auf der Grundlage des zweiten APC-Wertes regelt, wenn der APC-Fehler nicht größer als der Schwellenfehler ist.
  8. Motorsteuersystem nach Anspruch 7, das ferner ein fünftes Modul umfasst, das eine Drehmomentanforderung ermittelt, wobei der erste und der zweite APC-Wert jeweils anhand der Drehmomentanforderung bestimmt werden.
  9. Motorsteuersystem nach Anspruch 7, bei dem der APC-Fehler ferner anhand des ersten APC-Wertes bestimmt wird.
  10. Motorsteuersystem nach Anspruch 7, das ferner ein fünftes Modul umfasst, das entweder anhand des ersten APC-Wertes oder anhand des zweiten APC-Wertes einen Soll-Massen-Luftdurchfluss (Soll-MAF) berechnet.
  11. Motorsteuersystem nach Anspruch 10, wobei das fünfte Modul anhand des Soll-MAF eine Soll-Drosselklappenfläche berechnet, wobei der Motorbetrieb auf der Grundlage der Soll-Drosselklappenfläche geregelt wird.
  12. Motorsteuersystem nach Anspruch 7, bei dem die erste und die zweite APC-Beziehung jeweils anhand eines APC-basierten Drehmomentmodells des Motors bestimmt werden.
DE102007056746A 2006-11-28 2007-11-26 Motordrehmomentsteuerung Expired - Fee Related DE102007056746B4 (de)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US86149306P 2006-11-28 2006-11-28
US60/861,493 2006-11-28
US11/769,797 2007-06-28
US11/769,797 US7856304B2 (en) 2006-11-28 2007-06-28 Engine torque control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102007056746A1 DE102007056746A1 (de) 2008-07-17
DE102007056746B4 true DE102007056746B4 (de) 2011-06-30

Family

ID=39510018

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102007056746A Expired - Fee Related DE102007056746B4 (de) 2006-11-28 2007-11-26 Motordrehmomentsteuerung

Country Status (2)

Country Link
CN (1) CN101201021B (de)
DE (1) DE102007056746B4 (de)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8532910B2 (en) * 2011-05-17 2013-09-10 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to determine a cylinder air charge for an internal combustion engine

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10227466B4 (de) * 2002-06-20 2004-06-09 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zum Bestimmen der Zylinderbeladung bei einer Brennkraftmaschine
DE102005053474A1 (de) * 2004-12-01 2006-06-14 General Motors Corp. (N.D.Ges.D. Staates Delaware), Detroit Koordinierte Motordrehmomentsteuerung

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10227466B4 (de) * 2002-06-20 2004-06-09 Bayerische Motoren Werke Ag Verfahren zum Bestimmen der Zylinderbeladung bei einer Brennkraftmaschine
DE102005053474A1 (de) * 2004-12-01 2006-06-14 General Motors Corp. (N.D.Ges.D. Staates Delaware), Detroit Koordinierte Motordrehmomentsteuerung

Also Published As

Publication number Publication date
DE102007056746A1 (de) 2008-07-17
CN101201021A (zh) 2008-06-18
CN101201021B (zh) 2012-05-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102007053782B4 (de) Verfahren zum Steuern einer Drehmomentabgabe eines Verbrennungsmotors und Motorsteuersystem
DE102007056738B4 (de) Drehmomentbasierte Motordrehzahlsteuerung
DE102007056406B4 (de) Verfahren zum Regeln des Betriebs eines Verbrennungsmotors
DE102008053939B4 (de) Motorsteuermodul und Verfahren zur Steuerung eines Wechsels von einer Motordrehzahl- zu einer Drehmomentsteuerung von Verbrennungsmotoren
DE102005027470B4 (de) Bestimmung des Krümmerdrucks auf der Grundlage einer Motordrehmomentsteuerung
DE102005053474B4 (de) Koordinierte Motordrehmomentsteuerung
DE102013217928B4 (de) Verfahren zum Steuern einer Kraftstoffeinspritzung in einem Motor basierend auf einer Kolbentemperatur
DE102006033250B4 (de) System und Verfahren zur Detektion eines stationären und eines transienten Zustands für eine Nockenphasenstellerbewegung
DE102015103412B4 (de) Verfahren zum Voraussagen von mit einer Luftströmung durch einen Motor verbundenen Parametern
DE102007043174B4 (de) Drehmomentsteuerung für Motor mit Turbolader
DE102008054062B4 (de) Lösung für inverses Drehmomentmodell und Beschränkung
DE102008013426B4 (de) Drehmomentbasierte Kraftstoffabschaltung
DE102013205770A1 (de) Systeme und verfahren zur steuerung einer abgasrückführung unter bedingungen mit geringem motor-deltadruck
DE102008046930B4 (de) Motorsteuerungssystem und Verfahren zum Abschätzen einer Restgasfraktion für Verbrennungsmotoren mithilfe von Höhenkompensation
DE102013204699B4 (de) Verfahren zur steuerung einer abgasrückführung
DE102005057067A1 (de) Nockenphasensteller und DOD-Koordination zur Drehmomentsteuerung eines Motors
DE102008054061B4 (de) Maschinensteuersystem und Verfahren zum Steuern einer Maschine
DE102008033673B4 (de) Motorsteuermodul und Verfahren zum Schätzen des Füllungsgrads für Motoren mit Einlass- und Auslassnocken-Phasenlagenstellern
DE102014102663B4 (de) Verfahren zum Steuern einer Luftströmung durch ein Ventilationssystem eines Motors bei Deaktivierung von Zylindern des Motors
DE102014116583B4 (de) Verfahren zum diagnostizieren einer störung in einer einlassluftströmungsbeschränkungen kompensierenden drosselflächenkorrektur
DE102006061754B4 (de) Bestimmung des Kraftstoffausnutzungsgrades für eine Maschine
DE102014108240A1 (de) Systeme und verfahren zur steuerung einer einlasstemperatur zum schutz eines einlasskrümmers
DE102014102890A1 (de) System und Verfahren zum Steuern einer Betriebsfrequenz eines Spülventils zum Verbessern einer Kraftstoffverteilung auf Zylinder eines Motors
DE102011016517A1 (de) Verfahren und System zum Verringern einer Turboverzögerung bei einem Verbrennungsmotor
DE102020106569B4 (de) Verfahren zum Betreiben eines Motors

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8180 Miscellaneous part 1

Free format text: PFANDRECHT

8180 Miscellaneous part 1

Free format text: PFANDRECHT AUFGEHOBEN

8180 Miscellaneous part 1

Free format text: PFANDRECHT

R018 Grant decision by examination section/examining division
8127 New person/name/address of the applicant

Owner name: GM GLOBAL TECHNOLOGY OPERATIONS LLC , ( N. D. , US

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: GM GLOBAL TECHNOLOGY OPERATIONS LLC (N. D. GES, US

Free format text: FORMER OWNER: GM GLOBAL TECHNOLOGY OPERATIONS, INC., DETROIT, MICH., US

Effective date: 20110323

R020 Patent grant now final

Effective date: 20111001

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee