DE102008015569A1

DE102008015569A1 - Vollbereichs-Drehmomentverringerung

Info

Publication number: DE102008015569A1
Application number: DE102008015569A
Authority: DE
Inventors: Christopher E. Highland Whitney; Richard B. Haslett Jess; Jeffrey M. Highland Kaiser; Weixin Novi Yan; Michael Ann Arbor Livshiz; Robert C. Brighton Simon jun.; Leonard G. Ann Arbor Wozniak
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-03-26
Filing date: 2008-03-25
Publication date: 2008-11-27
Anticipated expiration: 2028-03-26
Also published as: CN101372916B; US20080243355A1; US7822528B2; CN101372916A; DE102008015569B4

Abstract

Ein Maschinensystem umfasst ein Drehmomentanforderungsmodul, ein Sofortdrehmoment-Steuermodul, ein Betätigungsmodul und ein Modul zur Steuerung des erwarteten Drehmoments. Das Drehmomentanforderungsmodul erzeugt eine erwartete Drehmomentanforderung und eine Sofortdrehmomentanforderung. Das Sofortdrehmoment-Steuermodul steuert auf der Grundlage der Sofortdrehmomentanforderung eine Verstellung der Zündung einer Maschine nach früh. Das Betätigungsmodul verringert wahlweise die erwartete Drehmomentanforderung auf der Grundlage der Sofortdrehmomentanforderung und einer Zündfunkenkapazität. Die Zündfunkenkapazität beruht auf einer Differenz zwischen einem ersten Maschinendrehmoment und einem zweiten Maschinendrehmoment, die bei einem momentanen Luftfluss bestimmt wird. Das erste Maschinendrehmoment wird bei einer ersten Verstellung der Zündung nach früh bestimmt und das zweite Maschinendrehmoment wird bei einer zweiten Verstellung der Zündung nach früh bestimmt, die kleiner als die erste Verstellung der Zündung nach früh ist. Das Modul zur Steuerung des erwarteten Drehmoments steuert eine Drosselöffnungsfläche auf der Grundlage der erwarteten Drehmomentanforderung.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht den Nutzen der vorläufigen US-Anmeldungen Nr. 60/985,477, eingereicht am 5. November 2007, und 60/919,995, eingereicht am 26. März 2007. Die Offenbarungen der obigen Anmeldungen sind hier in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme mit aufgenommen.
GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf die Steuerung des Drehmoments in einer Brennkraftmaschine.
HINTERGRUND
Die hier gegebene Hintergrundbeschreibung dient zur allgemeinen Darstellung des Kontexts der Offenbarung. Arbeit der genannten Erfinder in dem Umfang, in dem sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben ist, sowie Aspekte der Erfindung, die zum Zeitpunkt der Einreichung nicht auf andere Weise als Stand der Technik charakterisiert sind, sind gegenüber der vorliegenden Offenbarung weder explizit noch implizit als Stand der Technik anerkannt.
Brennkraftmaschinen verbrennen in Zylindern ein Gemisch aus Luft und Kraftstoff, um Kolben anzutreiben, die ein Antriebsdrehmoment erzeugen. Der Luftfluss in die Maschine wird über eine Drosselklappe reguliert. Ge nauer stellt die Drosselklappe eine Drosselöffnungsfläche ein, die den Luftfluss in die Maschine erhöht oder verringert. Während die Drosselöffnungsfläche zunimmt, nimmt der Luftfluss in die Maschine zu. Ein Kraftstoffsteuersystem stellt die Rate, mit der Kraftstoff eingespritzt wird, so ein, dass ein gewünschtes Luft/Kraftstoff-Gemisch zu den Zylindern geliefert wird. Die Zunahme der Luft und des Kraftstoffs zu den Zylindern erhöht die Drehmomentausgabe der Maschine.
Es sind Maschinensteuersysteme entwickelt worden, um die Maschinendrehmomentausgabe so zu steuern, dass ein gewünschtes Drehmoment erreicht wird. Allerdings steuern herkömmliche Maschinensteuersysteme die Drehmomentausgabe nicht so genau wie gewünscht. Ferner liefern herkömmliche Maschinensteuersysteme kein so schnelles Ansprechen, um Signale so zu steuern, wie es gewünscht ist, oder um die Maschinendrehmomentsteuerung zwischen verschiedenen Vorrichtungen zu koordinieren, die die Maschinendrehmomentausgabe beeinflussen.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Maschinensteuersystem umfasst ein Drehmomentanforderungsmodul, ein Sofortdrehmoment-Steuermodul, ein Betätigungsmodul und ein Modul zur Steuerung des erwarteten Drehmoments. Das Drehmomentanforderungsmodul erzeugt eine erwartete Drehmomentanforderung und eine Sofortdrehmomentanforderung. Das Sofortdrehmoment-Steuermodul steuert auf der Grundlage der Sofortdrehmomentanforderung eine Verstellung der Zündung einer Maschine nach früh. Das Betätigungsmodul verringert wahlweise die erwartete Drehmomentanforderung auf der Grundlage der Sofortdrehmomentanforderung und einer Zündfunkenkapazität. Die Zündfunkenkapazität beruht auf einer Differenz zwischen einem ersten Maschinendrehmoment und einem zweiten Maschinendrehmoment, die bei einem momentanen Luftfluss bestimmt wird. Das erste Maschinendrehmoment wird bei einer ersten Verstellung der Zündung nach früh bestimmt und das zweite Maschinendrehmoment wird bei einer zweiten Verstellung der Zündung nach früh bestimmt, die kleiner als die erste Verstellung der Zündung nach früh ist. Das Modul zur Steuerung des erwarteten Drehmoments steuert eine Drosselöffnungsfläche auf der Grundlage der erwarteten Drehmomentanforderung.
In weiteren Merkmalen verringert das Betätigungsmodul die erwartete Drehmomentanforderung, wenn die Sofortdrehmomentanforderung kleiner als das zweite Maschinendrehmoment ist. Das Betätigungsmodul verringert die erwartete Drehmomentanforderung auf einen Wert, der auf einer Summe der Sofortdrehmomentanforderung und der Zündfunkenreservekapazität beruht. Das Betätigungsmodul verringert die erwartete Drehmomentanforderung auf einen Wert, der auf einer Summe der Sofortdrehmomentanforderung, der Zündfunkenreservekapazität und eines vorgegebenen negativen Versatzes beruht.
In weiteren Merkmalen aktualisiert das Betätigungsmodul die erwartete Drehmomentanforderung auf der Grundlage von Änderungen der Zündfunkenkapazität. Das Betätigungsmodul aktualisiert die erwartete Drehmomentanforderung auf der Grundlage einer stabilisierten Kapazität auf der Grundlage der Zündfunkenkapazität. Die stabilisierte Kapazität wird durch Ratenbegrenzung der Zündfunkenkapazität bestimmt. Das Betätigungsmodul verringert die erwartete Drehmomentanforderung auf einen Wert, der auf einer Summe der Zündfunkenreservekapazität und eines gefilterten Drehmomentziels beruht.
In nochmals weiteren Merkmalen wird das gefilterte Drehmomentziel auf der Grundlage der Sofortdrehmomentanforderung bestimmt. Das gefilterte Drehmomentziel wird durch Tiefpassfilterung der Sofortdrehmomentanforderung bestimmt. Das gefilterte Drehmomentziel wird gleich der Sofortdrehmomentanforderung eingestellt, wenn die Sofortdrehmomentanforderung größer als das erste Maschinendrehmoment und/oder kleiner als das zweite Maschinendrehmoment ist.
Ein Verfahren zum Steuern eines Maschinensteuersystems umfasst das Erzeugen einer erwarteten Drehmomentanforderung und einer Sofortdrehmomentanforderung; das Steuern einer Zündungsverstellung einer Maschine nach früh auf der Grundlage der Sofortdrehmomentanforderung; das Bestimmen eines ersten und eines zweiten Maschinendrehmoments auf einem momentanen Luftflussniveau, wobei das erste Maschinendrehmoment bei einer ersten Verstellung der Zündung nach früh bestimmt wird und das zweite Maschinendrehmoment bei einer zweiten Verstellung der Zündung nach früh, die kleiner als die erste Verstellung der Zündung nach früh ist, bestimmt wird; das Bestimmen einer Zündfunkenkapazität auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Maschinendrehmoment; das wahlweise Verringern der erwarteten Drehmomentanforderung auf der Grundlage der Sofortdrehmomentanforderung und der Zündfunkenkapazität; und das Steuern einer Drosselöffnungsfläche auf der Grundlage der erwarteten Drehmomentanforderung.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren ferner das Verringern der erwarteten Drehmomentanforderung, wenn die Sofortdrehmomentanforderung kleiner als das zweite Maschinendrehmoment ist. Das Verfahren umfasst ferner das Verringern der erwarteten Drehmomentanforderung auf einen Wert, der auf einer Summe der Sofortdrehmomentanforderung und der Zündfunkenreservekapazität beruht. Das Verfahren umfasst ferner das Verringern der erwarteten Drehmomentanforderung auf einen Wert, der auf einer Summe der Sofortdrehmomentanforderung, der Zündfunkenreservekapazität und eines vorgegebenen negativen Versatzes beruht.
In weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren ferner das Aktualisieren der erwarteten Drehmomentanforderung auf der Grundlage von Änderungen der Zündfunkenkapazität. Das Verfahren umfasst ferner das Aktualisieren der erwarteten Drehmomentanforderung auf der Grundlage einer stabilisierten Kapazität auf der Grundlage der Zündfunkenkapazität. Das Verfahren umfasst ferner das Bestimmen der stabilisierten Kapazität durch eine Ratenbegrenzung der Zündfunkenkapazität. Das Verfahren umfasst ferner das Bestimmen eines gefilterten Drehmomentziels auf der Grundlage der Sofortdrehmomentanforderung; und das Verringern der erwarteten Drehmomentanforderung auf einen Wert, der auf einer Summe der Zündfunkenreservekapazität und des gefilterten Drehmomentziels beruht.
In nochmals weiteren Merkmalen umfasst das Verfahren ferner das Bestimmen des gefilterten Drehmomentziels durch Tiefpassfiltern der Sofortdrehmomentanforderung. Das Verfahren umfasst ferner das Einstellen des gefilterten Drehmomentziels gleich der Sofortdrehmomentanforderung, wenn die Sofortdrehmomentanforderung größer als das erste Maschinendrehmoment und/oder kleiner als das zweite Maschinendrehmoment ist.
Weitere Bereiche der Anwendbarkeit der vorliegenden Offenbarung gehen aus der im Folgenden gegebenen ausführlichen Beschreibung hervor. Obgleich die ausführliche Beschreibung und die spezifischen Beispiele die bevorzugte Ausführungsform der Offenbarung angeben, sind sie selbstverständlich nur für Erläuterungszwecke bestimmt und sollen den Umfang der Offenbarung nicht einschränken.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Offenbarung wird umfassender verständlich aus der ausführlichen Beschreibung und aus den beigefügten Zeichnungen, in denen:
1 ein Funktionsblockschaltplan eines beispielhaften Maschinensystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
2 ein Funktionsblockschaltplan eines beispielhaften Maschinensteuersystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
3 ein Ablaufplan ist, der beispielhafte Schritte zeigt, die von dem Betätigungsbestimmungsmodul für den Automatikbetätigungs-Sofortansprechen-Typ gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden; und
4 eine graphische Darstellung beispielhafter Drehmomente und Drehmomentanforderungen gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft und soll die Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendungen in keiner Weise beschränken. Zur Klarheit sind in den Zeichnungen zur Angabe ähnlicher Elemente dieselben Bezugszeichen verwendet. Wie er hier verwendet wird, sollte der Ausdruck wenigstens eines von A, B und C so verstanden werden, dass er ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines logi schen Nicht-Exklusiv-Oder bedeutet. Selbstverständlich können Schritte in einem Verfahren in anderer Reihenfolge ausgeführt werden, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu ändern.
Wie er hier verwendet wird, bezieht sich der Begriff Modul auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), auf eine elektronische Schaltung, auf einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und auf Speicher, die eines oder mehrere Software- oder Firmware-Programme ausführen, auf eine Kombinationslogikschaltung und/oder auf andere geeignete Komponenten, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
Nunmehr anhand von 1 ist ein Funktionsblockschaltplan eines Maschinensystems 100 dargestellt. Das Maschinensystem 100 enthält eine Maschine 102, die ein Luft/Kraftstoff-Gemisch verbrennt, um auf der Grundlage eines Fahrereingabemoduls 104 ein Antriebsdrehmoment für ein Fahrzeug zu erzeugen. Über eine Drosselklappe 112 wird Luft in einen Einlasskrümmer 110 angesaugt. Ein Maschinensteuermodul (ECM) 114 weist ein Drosselstellgliedmodul 116 an, das Öffnen der Drosselklappe 112 zu regulieren, um die Menge der in den Einlasskrümmer 110 angesaugten Luft zu steuern.
Luft von dem Einlasskrümmer 110 wird in die Zylinder der Maschine 102 angesaugt. Obgleich die Maschine 102 mehrere Zylinder enthalten kann, ist für Veranschaulichungszwecke ein einzelner repräsentativer Zylinder 118 gezeigt. Nur beispielhaft kann die Maschine 102 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 und/oder 12 Zylinder enthalten. Das ECM 114 kann ein Zylinderstellgliedmodul 120 anweisen, einige der Zylinder wahlweise zu deaktivieren, um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu verbessern.
Luft von dem Einlasskrümmer 110 wird über ein Einlassventil 122 in den repräsentativen Zylinder 118 angesaugt. Das ECM 114 steuert die Menge des durch ein Kraftstoffeinspritzsystem 124 eingespritzten Kraftstoffs. Das Kraftstoffeinspritzsystem 124 kann Kraftstoff in den Einlasskrümmer 110 an einem zentralen Ort einspritzen oder kann Kraftstoff in den Einlasskrümmer 110 an mehreren Orten wie etwa in der Nähe des Einlassventils jedes der Zylinder einspritzen. Alternativ kann das Kraftstoffeinspritzsystem 124 Kraftstoff direkt in die Zylinder einspritzen.
Der eingespritzte Kraftstoff mischt sich in dem Zylinder 118 mit der Luft und erzeugt das Luft/Kraftstoff-Gemisch. Ein (nicht gezeigter) Kolben in dem Zylinder 118 verdichtet das Luft/Kraftstoff-Gemisch. Ein Zündfunkenstellgliedmodul 126 erregt auf der Grundlage eines Signals von dem ECM 114 eine Zündkerze 128 in dem Zylinder 118, die das Luft/Kraftstoff-Gemisch zündet. Der Zeitpunkt des Zündfunkens kann relativ zu der Zeit, zu der der Kolben in seiner höchsten Stellung ist, die als oberer Totpunkt (TDC) bezeichnet wird, dem Punkt, an dem das Luft/Kraftstoff-Gemisch am meisten verdichtet ist, spezifiziert werden.
Die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemischs treibt den Kolben nach unten an und treibt dadurch eine (nicht gezeigte) Kurbelwelle an. Daraufhin beginnt sich der Kolben wieder nach oben zu bewegen und stößt über ein Auslassventil 130 die Nebenprodukte der Verbrennung aus. Die Nebenprodukte der Verbrennung werden von dem Fahrzeug über ein Abgassystem 134 ausgestoßen.
Das Einlassventil 122 kann durch eine Einlassnockenwelle 140 gesteuert werden, während das Auslassventil 130 durch eine Auslassnockenwelle 142 gesteuert werden kann. In verschiedenen Realisierungen können mehrere Einlassnockenwellen mehrere Einlassventile pro Zylinder steuern und/oder die Einlassventile mehrerer Zylinderbänke steuern. Ähnlich können mehrere Auslassnockenwellen mehrere Auslassventile pro Zylinder steuern und/oder die Auslassventile für mehrere Zylinderbänke steuern. Das Zylinderstellgliedmodul 120 kann Zylinder durch Anhalten der Kraftstofflieferung und des Zündfunkens und/oder durch Sperren ihrer Auslass- und/oder Einlassventile deaktivieren.
Die Zeit, zu der das Einlassventil 122 geöffnet wird, kann in Bezug auf den Kolben-TDC durch einen Einlassnocken-Phasenlagereinsteller 148 geändert werden. Die Zeit, zu der das Auslassventil 130 geöffnet wird, kann in Bezug auf den Kolben-TDC durch einen Auslassnocken-Phasenlageneinsteller 150 geändert werden. Ein Phasenlageneinsteller-Stellgliedmodul 158 steuert auf der Grundlage von Signalen von dem ECM 114 den Einlassnocken-Phasenlageneinsteller 148 und den Auslassnocken-Phasenlageneinsteller 150.
Das Maschinensystem 100 kann eine Aufladevorrichtung enthalten, die Druckluft an den Einlasskrümmer 110 liefert. Zum Beispiel zeigt 1 einen Turbolader 160. Der Turbolader 160 wird durch Abgase versorgt, die durch das Abgassystem 134 fließen, und liefert eine Druckluftladung an den Einlasskrümmer 110. Die zum Erzeugen der Druckluftladung verwendete Luft kann dem Einlasskrümmer 110 entnommen werden.
Ein Ladedruckregelventil 164 kann ermöglichen, dass Abgas den Turbolader 160 umgeht, und kann dadurch die Abgabe (oder Aufladung) des Turboladers verringern. Das ECM 114 steuert den Turbolader 160 über ein Aufladungsstellgliedmodul 162. Das Aufladungsstellgliedmodul 162 kann die Aufladung des Turboladers 160 durch Steuern der Stellung des Ladedruckreglers 164 modulieren. Die Druckluftladung wird durch den Turbolader 160 an den Einlasskrümmer 110 geliefert. Ein (nicht gezeigter) Zwi schenkühler kann einen Teil der Wärme der Druckluftladung, die erzeugt wird, wenn die Luft verdichtet wird, und die außerdem durch die Nähe zu dem Abgassystem 134 erhöht werden kann, abgeben. Alternative Maschinensysteme können eine Superladevorrichtung enthalten, die an den Einlasskrümmer 110 Druckluft liefert und durch die Kurbelwelle angetrieben wird.
Das Maschinensystem 100 kann ein Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) 170 enthalten, das wahlweise Abgas zum Einlasskrümmer 110 zurückführt. Das Maschinensystem 100 kann unter Verwendung eines RPM-Sensors 180 die Drehzahl der Kurbelwelle in Umdrehungen pro Minute (RPM) messen. Unter Verwendung eines Maschinenkühlmitteltemperatursensors (ECT-Sensors) 182 kann die Temperatur des Maschinenkühlmittels gemessen werden. Der ECT-Sensor 182 kann sich in der Maschine 102 oder an anderen Orten, wo das Kühlmittel umläuft, wie etwa einem (nicht gezeigten) Kühler befinden.
Der Druck in dem Einlasskrümmer 110 kann unter Verwendung eines Krümmerabsolutdrucksensors (MAP-Sensors) gemessen werden. In verschiedenen Realisierungen kann der Maschinenunterdruck gemessen werden, wobei der Maschinenunterdruck die Differenz zwischen dem Umgebungsluftdruck und dem Druck in dem Einlasskrümmer 110 ist. Die Masse der in den Einlasskrümmer 110 fließenden Luft kann unter Verwendung eines Massenluftflusssensors (MAF-Sensors) 186 gemessen werden.
Das Drosselstellgliedmodul 116 kann unter Verwendung eines oder mehrerer Drosselstellungssensoren (TPS) 190 die Stellung der Drosselklappe 112 überwachen. Unter Verwendung eines Einlasslufttemperatursensors (IAT-Sensors) 192 kann die Umgebungstemperatur der in das Maschinen system 100 angesaugten Luft gemessen werden. Das ECM 114 kann Signale von den Sensoren verwenden, um Steuerentscheidungen für das Maschinensystem 100 zu treffen.
Das ECM 114 kann mit einem Getriebesteuermodul 194 kommunizieren, um das Schalten der Gänge in einem (nicht gezeigten) Getriebe zu koordinieren. Zum Beispiel kann das ECM 114 das Drehmoment während einer Gangschaltung verringern. Das ECM 114 kann mit einem Hybridsteuermodul 196 kommunizieren, um den Betrieb der Maschine 102 und eines Elektromotors 198 zu koordinieren. Der Elektromotor 198 kann außerdem als ein Generator wirken und verwendet werden, um Elektroenergie zur Verwendung durch die Fahrzeugelektriksysteme und/oder zur Speicherung in einer Batterie zu erzeugen. In verschiedenen Realisierungen können das ECM 114, das Getriebesteuermodul 194 und das Hybridsteuermodul 196 in einem oder in mehreren Modulen integriert sein.
Zur abstrakten Bezugnahme auf die verschiedenen Steuermechanismen der Maschine 102 kann jedes System, das einen Maschinenparameter ändert, als ein Stellglied bezeichnet werden. Zum Beispiel kann das Drosselstellgliedmodul 116 die Klappenstellung und somit die Öffnungsfläche des Drosselventils 112 ändern. Somit kann das Drosselstellgliedmodul 116 als ein Stellglied bezeichnet werden und kann die Drosselöffnungsfläche als eine Stellgliedstellung bezeichnet werden.
Ähnlich kann das Zündfunkenstellgliedmodul 126 als ein Stellglied bezeichnet werden, während die entsprechende Stellgliedstellung der Betrag der Zündungsverstellung nach früh ist. Weitere Stellglieder enthalten das Aufladungsstellgliedmodul 162, das AGR-Ventil 170, das Phasenlageneinsteller-Stellgliedmodul 158, das Kraftstoffeinspritzventil 124 und das Zylinderstellgliedmodul 120. Der Begriff Stellgliedstellung kann in Bezug auf diese Stellglieder in dieser Reihenfolge dem Ladedruck, der AGR-Ventilöffnung, dem Einlass- und dem Auslassnocken-Phasenlageneinstellerwinkel, dem Luft/Kraftstoff-Verhältnis und der Anzahl der aktivierten Zylinder entsprechen.
Nunmehr anhand von 2 ist ein Funktionsblockschaltplan eines beispielhaften Maschinensteuersystems dargestellt. Ein Maschinensteuermodul (ECM) 300 enthält ein Achsdrehmoment-Entscheidungsmodul 304. Das Achsdrehmoment-Entscheidungsmodul 304 entscheidet zwischen Fahrereingaben von dem Fahrereingabemodul 104 und anderen Achsdrehmomentanforderungen. Die Fahrereingaben können z. B. eine Fahrpedalstellung enthalten. Die anderen Achsdrehmomentanforderungen können die Drehmomentverringerung, die von dem Getriebesteuermodul 194 während einer Gangschaltung angefordert wird, die Drehmomentverringerung, die während Radschlupfs durch ein Traktionssteuersystem gefordert wird, und Drehmomentanforderungen zum Regeln der Geschwindigkeit von einem Geschwindigkeitsregelungssystem enthalten.
Das Achsdrehmoment-Entscheidungsmodul 304 gibt ein vorhergesagtes Drehmoment und ein Sofortdrehmoment aus. Das vorhergesagte Drehmoment ist der Betrag des Drehmoments, das in Zukunft erforderlich sein wird, um die Drehmoment- und/oder Geschwindigkeitsanforderungen des Fahrers zu erfüllen. Das Sofortdrehmoment ist das Drehmoment, das im momentanen Moment erforderlich ist, um vorübergehende Drehmomentanforderungen wie etwa Drehmomentverringerungen beim Schalten von Gängen oder wenn die Traktionssteuerung einen Radschlupf fühlt zu erfüllen.
Das Sofortdrehmoment kann durch Maschinenstellglieder erreicht werden, die schnell reagieren, während langsamere Maschinenstellglieder darauf gerichtet sind, das vorhergesagte Drehmoment zu erreichen. Zum Beispiel kann ein Zündfunkenstellglied die Zündungsverstellung nach früh schnell ändern können, während der Nockenphasenlageneinsteller oder Drosselstellglieder langsamer ansprechen können. Das Achsdrehmoment-Entscheidungsmodul 304 gibt das vorhergesagte Drehmoment und das Sofortdrehmoment an ein Vortriebsdrehmoment-Entscheidungsmodul 308 aus.
In verschiedenen Realisierungen kann das Achsdrehmoment-Entscheidungsmodul 304 das vorhergesagte Drehmoment und das Sofortdrehmoment an ein Hybridoptimierungsmodul 312 ausgeben. Das Hybridoptimierungsmodul 312 bestimmt, wie viel Drehmoment durch den Motor erzeugt werden sollte und wie viel Drehmoment durch den Elektromotor 198 erzeugt werden sollte. Daraufhin gibt das Hybridoptimierungsmodul 312 modifizierte vorhergesagte Drehmomentwerte und Sofortdrehmomentwerte an das Vortriebsdrehmoment-Entscheidungsmodul 308 aus. In verschiedenen Realisierungen kann das Hybridoptimierungsmodul 312 in dem Hybridsteuermodul 196 realisiert sein.
Das Vortriebsdrehmoment-Entscheidungsmodul 308 entscheidet zwischen dem vorhergesagten und dem Sofortdrehmoment und den Vortriebsdrehmomentanforderungen. Vortriebsdrehmomentanforderungen können Drehmomentverringerungen für den Maschinenübergeschwindigkeitsschutz und Drehmomentzunahmen zur Verhinderung des Abwürgens enthalten.
Ein Stellgliedbetriebsartmodul 314 empfängt das vorhergesagte Drehmoment und das Sofortdrehmoment von dem Vortriebsdrehmoment-Entscheidungsmodul 308. Das Stellgliedbetriebsartmodul 314 bestimmt auf der Grundlage einer Betriebsarteinstellung, wie das vorhergesagte Dreh moment und das Sofortdrehmoment erreicht werden. Zum Beispiel ermöglicht das Ändern der Drosselklappe 102 einen weiten Bereich der Drehmomentsteuerung. Allerdings ist das Öffnen und Schließen der Drosselklappe 102 verhältnismäßig langsam.
Das Deaktivieren von Zylindern liefert einen weiten Bereich der Drehmomentsteuerung, kann aber Fahreigenschafts- und Emissionsbedenken erzeugen. Das Ändern der Zündungsverstellung nach früh ist verhältnismäßig schnell, liefert aber keinen großen Steuerbereich. Außerdem ändert sich die Betrag der Steuerung, die mit der Zündung möglich ist (die Zündfunkenkapazität), während sich die Menge der in den Zylinder 110 eintretenden Luft ändert.
Gemäß der vorliegenden Offenbarung kann die Drosselklappe 102 gerade genug geschlossen werden, dass das gewünschte Sofortdrehmoment durch Verstellen der Zündung nach spät soweit wie möglich erreicht werden kann. Dies liefert eine schnelle Wiederaufnahme des früheren Drehmoments, da der Zündfunken schnell auf seine kalibrierte Zeitgebung, die das maximale Drehmoment erzeugt, wiederhergestellt werden kann. Auf diese Weise wird die Verwendung der verhältnismäßig langsam ansprechenden Drosselklappenkorrekturen durch Maximieren der Verwendung der schnell ansprechenden Zündungsverstellung nach spät minimiert.
Die Vorgehensweise, die das Betätigungsbetriebsartmodul 314 bei der Erfüllung der Sofortdrehmomentanforderung wählt, wird durch eine Betriebsarteinstellung bestimmt. Die an das Betätigungsbetriebsartmodul 314 gelieferte Betriebsarteinstellung kann eine inaktive Betriebsart, eine Gefälligkeitsbetriebsart, eine Maximalbereichsbetriebsart und eine Automatikbetätigungs-Betriebsart enthalten.
In der inaktiven Betriebsart kann das Betätigungsbetriebsartmodul 314 die Sofortdrehmomentanforderung ignorieren. Zum Beispiel kann das Betätigungsbetriebsartmodul 314 das vorhergesagte Drehmoment an ein Modul 316 zur Steuerung des vorhergesagten Drehmoments ausgeben. Das Modul 316 zur Steuerung des vorhergesagten Drehmoments setzt das vorhergesagte Drehmoment in gewünschte Stellgliedstellungen für langsame Stellglieder um. Zum Beispiel kann das Modul 316 zur Steuerung des vorhergesagten Drehmoments den gewünschten Krümmerabsolutdruck (MAP), die gewünschte Drosselöffnungsfläche und/oder den gewünschten Druck pro Zylinder (APC) steuern.
Ein Sofortdrehmoment-Steuermodul 320 bestimmt gewünschte Stellgliedstellungen für schnelle Stellglieder wie etwa die gewünschte Zündungsverstellung nach früh. Das Betätigungsbetriebsartmodul 314 kann das Sofortdrehmoment-Steuermodul 320 anweisen, die Zündungsverstellung nach früh auf einen kalibrierten Wert einzustellen, der für einen gegebenen Luftfluss das maximal mögliche Drehmoment erreicht. In der inaktiven Betriebsart verringert die Sofortdrehmomentanforderung somit weder den Betrag des erzeugten Drehmoments noch wirkt sie sich auf die Zündungsverstellung nach früh gegenüber den kalibrierten Werten aus.
In der Gefälligkeitsbetriebsart kann das Betätigungsbetriebsartmodul 314 die Sofortdrehmomentanforderung nur unter Verwendung der Zündungsverstellung nach spät zu erreichen versuchen. Das kann heißen, dass die Drehmomentverringerung nicht erreicht wird, wenn die gewünschte Drehmomentverringerung größer als die Zündreservekapazität (der Betrag der durch Zündungsverstellung nach spät erreichbaren Drehmomentverringerung) ist. Somit kann das Betätigungsbetriebsartmodul 314 das vorhergesagte Drehmoment zur Umsetzung in eine gewünschte Drosselöffnungsfläche an das Modul 316 für die Steuerung des vorhergesagten Drehmoments ausgeben. Das Betätigungsbetriebsartmodul 314 kann die Sofortdrehmomentanforderung an das Sofortdrehmoment-Steuermodul 320 ausgeben, das die Zündung soweit wie möglich nach spät verstellt, um das Sofortdrehmoment zu erreichen zu versuchen.
In der Maximalbereichsbetriebsart kann das Betätigungsbetriebsartmodul 314 das Zylinderstellgliedmodul 120 anweisen, einen oder mehrere Zylinder abzuschalten, um die Sofortdrehmomentanforderung zu erreichen. Das Betätigungsbetriebsartmodul 314 kann die Verstellung der Zündung nach spät für den Rest der Drehmomentverringerung verwenden, indem es die Sofortdrehmomentanforderung an das Sofortdrehmoment-Steuermodul 320 ausgibt. Falls es nicht genug Zündfunkenreservekapazität gibt, kann das Betätigungsbetriebsartmodul 314 die vorhergesagte Drehmomentanforderung verringern, die zu dem Modul 316 für die Steuerung des vorhergesagten Drehmoments geht.
In der Automatikbetätigungsbetriebsart kann das Betätigungsbetriebsartmodul 314 die Ausgabe der vorhergesagten Drehmomentanforderung an das Modul 316 für die Steuerung des vorhergesagten Drehmoments verringern. Das vorhergesagte Drehmoment kann nur so weit verringert werden, wie es notwendig ist, um zu ermöglichen, dass das Sofortdrehmoment-Steuermodul 320 unter Verwendung der Verstellung der Zündung nach spät die Sofortdrehmomentanforderung erreicht.
Das Sofortdrehmoment-Steuermodul 320 empfängt von dem Drehmomentschätzmodul 324 ein geschätztes Drehmoment und stellt die Zündungsverstellung nach früh unter Verwendung des Zündfunkenstellgliedmoduls 126 so ein, dass das gewünschte Sofortdrehmoment erreicht wird. Das geschätzte Drehmoment kann den Betrag des Drehmoments repräsentieren, das durch Verstellen der Zündung nach früh auf einen zum Er zeugen des stärksten Drehmoments kalibrierten Wert sofort erzeugt werden könnte. Somit kann das Sofortdrehmoment-Steuermodul 320 eine Verstellung der Zündung nach früh auswählen, die das geschätzte Drehmoment auf das Sofortdrehmoment verringert.
Außerdem empfängt das Modul 316 für die Steuerung des vorhergesagten Drehmoments das geschätzte Drehmoment und kann ein Signal des gemessenen Massenluftflusses (MAF-Signal) und ein Maschinendrehzahlsignal (RPM-Signal) empfangen. Das Modul 316 für die Steuerung des vorhergesagten Drehmoments erzeugt ein Signal des gewünschten Krümmerabsolutdrucks (Signal des gewünschten MAP), das an ein Aufladungsplanungsmodul 328 ausgegeben wird.
Das Aufladungsplanungsmodul 328 verwendet das Signal des gewünschten MAP zum Steuern des Aufladungsstellgliedmoduls 162. Das Aufladungsstellgliedmodul 162 steuert daraufhin einen Turbolader und/oder einen Superlader. Das Modul 316 für die Steuerung des vorhergesagten Drehmoments erzeugt ein Signal der gewünschten Fläche, das an das Drosselstellgliedmodul 116 ausgegeben wird. Das Drosselstellgliedmodul 116 reguliert daraufhin die Drosselklappe 112 zum Erzeugen der gewünschten Drosselöffnungsfläche.
Das Modul 316 zum Steuern des vorhergesagten Drehmoments erzeugt ein Signal der gewünschten Luft pro Zylinder (Signal der gewünschten APC), das an ein Phasenlageneinsteller-Planungsmodul 332 ausgegeben wird. Das Phasenlageneinsteller-Planungsmodul 332 weist den Einlass- und/oder den Auslassnocken-Phasenlageneinsteller 148 und 150 auf der Grundlage des Signals des gewünschten APC und des Signals des gewünschten RPM unter Verwendung des Phasenlageneinsteller-Stellgliedmoduls 158 auf kalibrierte Werte an.
Das Drehmomentschätzmodul 324 verwendet die angewiesene Einlass- und Auslassnocken-Phasenlageneinsteller-Stellung zusammen mit dem MAF-Signal, um das geschätzte Drehmoment zu bestimmen. Alternativ kann das Drehmomentschätzmodul 324 die tatsächliche oder die gemessene Phasenlageneinsteller-Stellung verwenden. Eine weitere Diskussion der Drehmomentschätzung ist in dem gemeinsam übertragenen US-Patent Nr. 6,704,638 mit dem Titel "Torque Estimator for Engine RPM and Torque Control" zu finden, dessen Offenbarungsgehalt hier in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme mit aufgenommen ist.
Nunmehr anhand von 3 zeigt ein Ablaufplan beispielhafte Schritte, die von dem Betätigungsbetriebsartmodul 314 ausgeführt werden, wenn die Automatikbetätigungsbetriebsart ausgewählt wird. Die Steuerung beginnt in Schritt 406, wenn die Automatikbetätigungsbetriebsart ausgewählt wird. In Schritt 406 wird eine gefilterte Zielvariable gleich der Sofortdrehmomentanforderung eingestellt. Die Steuerung wird in Schritt 410 fortgesetzt, wo die Steuerung das ungemanagte Drehmoment der Maschine bestimmt. Das ungemanagte Drehmoment ist das Drehmoment, das die Maschine mit der momentanen Luft pro Zylinder (APC) und mit der momentanen Verstellung der Zündung nach früh wie kalibriert erzeugen könnte.
Die Verstellung der Zündung nach früh kann kalibriert werden, um bei dem momentanen APC ein Drehmoment so nahe wie möglich beim mittleren besten Drehmoment (MBT) zu erreichen, während Kraftstoff- und Umweltfaktoren berücksichtigt werden. Das MBT bezieht sich auf das maximale Drehmoment, das auftritt, während die Zündungsverstellung nach früh erhöht wird, während Kraftstoff mit hoher Oktanzahl verwendet wird. Diejenige Zündungsverstellung nach früh, bei der das maximale Drehmoment auftritt, kann als MBT-Zündung bezeichnet werden.
Die Steuerung wird in Schritt 414 fortgesetzt, wo die minimale Lauf-Sofortkapazität bestimmt wird. Die minimale Lauf-Sofortkapazität ist das minimale Drehmoment, das unter Verwendung der Verstellung der Zündung nach spät sofort erreichbar ist, wenn die Maschine noch läuft. In verschiedenen Realisierungen wird die minimale Lauf-Sofortkapazität unter Verwendung eines Drehmomentmodells der Maschine bestimmt.
Die Steuerung wird in Schritt 418 fortgesetzt, wo die Zündfunkenreservekapazität als das ungemanagte Drehmoment minus der minimalen Lauf-Sofortkapazität berechnet wird. Die Steuerung wird in Schritt 420 fortgesetzt, wo die Steuerung bestimmt, ob sich die Zündfunkenreservekapazität und eine stabilisierte Zündungsvariable um mehr als einen Schwellenwert unterscheiden.
Der Schwellenwert des Schritts 420 wird zur Ratenbegrenzung der Zündfunkenreservekapazität verwendet. Die Zündfunkenreservekapazität kann ratenbegrenzt werden, um die Steuersystemstabilität zu verbessern. Die Drosselöffnungsfläche kann auf der Grundlage eines Drehmoments bestimmt werden, das die Zündfunkenreservekapazität enthält, sodass die Ratenbegrenzung schnelle Änderungen der Drosselstellung vermeiden kann. Es können weitere Arten der Ratenbegrenzung und/oder Filterung der Zündreservekapazität realisiert werden. In verschiedenen Realisierungen ist der Schwellenwert 0,2 Nm.
In Schritt 420 geht die Steuerung zu Schritt 426 über, wenn der Absolutwert der Differenz zwischen der Zündfunkenreservekapazität und der stabilisierten Zündfunkenreserve größer als der Schwellenwert ist; andernfalls geht die Steuerung zu Schritt 422 über. In verschiedenen Realisierungen kann die Steuerung das erste Mal, wenn der Schritt 420 erreicht wird, zu Schritt 422 übergehen, wo die Variable der stabilisierten Zündfunkenreserve auf die Zündfunkenreservekapazität eingestellt wird. Dies erfolgt, da die Variable der stabilisierten Zündfunkenreserve das erste Mal, wenn der Schritt 420 erreicht wird, nicht initialisiert worden ist.
Falls die Zündfunkenreservekapazität in Schritt 426 größer als die stabilisierte Zündfunkenreserve ist, geht die Steuerung zu Schritt 428 über; andernfalls geht die Steuerung zu Schritt 430 über. In Schritt 428 wird die stabilisierte Reservekapazität um den Betrag des Stellenwerts erhöht und wird die Steuerung in Schritt 432 fortgesetzt. In Schritt 430 wird die stabilisierte Zündfunkenreserve um den Betrag des Schwellenwerts verringert und wird die Steuerung in Schritt 432 fortgesetzt.
In Schritt 422 wird die stabilisierte Zündfunkenreserve gleich der Zündfunkenreservekapazität gesetzt. Daraufhin wird die Steuerung in Schritt 432 fortgesetzt. In Schritt 432 bestimmt die Steuerung, ob die Sofortdrehmomentanforderung zwischen der minimalen Lauf-Sofortkapazität und dem ungemanagten Drehmoment liegt. Wenn das der Fall ist, geht die Steuerung zu Schritt 434 über; wenn nicht, geht die Steuerung zu Schritt 436 über. In Schritt 436 kann die Sofortdrehmomentanforderung mit der momentanen Drosselöffnungsfläche nicht erzeugt werden, sodass das gefilterte Ziel gleich der Sofortdrehmomentanforderung eingestellt wird. Daraufhin wird die Steuerung in Schritt 440 fortgesetzt.
In Schritt 434 wird das gefilterte Drehmomentziel auf das vorherige gefilterte Drehmomentziel plus der Differenz zwischen der Sofortdrehmomentanforderung und dem vorhergehenden gefilterten Drehmomentziel mal einem Filterkoeffizienten eingestellt. In verschiedenen Realisierungen ist der Filterkoeffizient 0,1. Diese Funktion repräsentiert ein Nachlauffilter erster Ordnung, obgleich andere geeignete Filtertypen verwendet werden können.
Auf diese Weise wird die Sofortdrehmomentanforderung gefiltert, um zu verhindern, dass kleine Änderungen der Sofortdrehmomentanforderung eine Fluktuation der Drosselklappe 102 verursachen. Daraufhin wird die Steuerung in Schritt 440 fortgesetzt, in dem die Drosselanforderung für das Modul 316 zur Steuerung des vorhergesagten Drehmoments auf das gefilterte Drehmomentziel plus der stabilisierten Reservekapazität minus einem kalibrierbaren Kapazitätsversatz eingestellt wird.
In verschiedenen Realisierungen wird die Drossel-Drehmomentanforderung um den Kapazitätsversatz verringert, sodass die Sofortdrehmomentanforderung mit weiterer Zündungsverstellung nach spät erfüllt werden kann, wenn sie etwas verringert wird. Ohne den Kapazitätsversatz würde eine kleine Verringerung der Sofortdrehmomentanforderung eine Änderung der Drosselöffnungsfläche erzeugen.
Die Steuerung wird in Schritt 444 fortgesetzt, wo die Zündfunkendrehmomentanforderung für das Zündfunkenstellgliedmodul 126 auf die Sofortdrehmomentanforderung eingestellt wird. Daraufhin kehrt die Steuerung zu Schritt 410 zurück. In verschiedenen Realisierungen werden die in 4 ausgeführten Schritte als Teil einer Maschinensteuerschleife ausgeführt. Somit kann die Steuerung gemäß einer vorgegebenen Steuerschleife wie etwa einer 12,5-Millisekunden-Steuerschleife von Schritt 444 zu Schritt 410 zurückkehren.
Nunmehr anhand von 4 ist eine graphische Darstellung eines beispielhaften geschätzten, angeforderten und tatsächlichen Drehmoments dargestellt. Die Darstellung aus 4 enthält Kurven für die vorhergesag te Drehmomentanforderung 502, für das ungemanagte Drehmoment 504, für die Automatikbetätigungs-Drossel-Drehmomentanforderung 506, für das gemanagte Drehmoment 508, für die Sofortdrehmomentanforderung 510 und für die minimale Lauf-Sofortkapazität 512.
Die vorhergesagte Drehmomentanforderung 502 bleibt näherungsweise konstant bei 123 Nm. Zum Zeitpunkt t₀ ist die Automatikbetätigungs-Drossel-Drehmomentanforderung 506 ebenfalls näherungsweise 123 Nm. Das ungemanagte Drehmoment 504 ist so gezeigt, dass es sich der vorhergesagten Drehmomentanforderung 502 allmählich annähert. Die minimale Lauf-Sofortkapazität 512 folgt dem ungemanagten Drehmoment 504. Zum Zeitpunkt t₀ ist die Sofortdrehmomentanforderung 510 näherungsweise 90 Nm. Die Maschine kann durch Anweisen einer vollen Zündungsverstellung nach früh (unter Verwendung kalibrierter Werte der Zündungsverstellung nach früh) schnell von der Sofortdrehmomentanforderung 510 zu dem ungemanagten Drehmoment 504 übergehen. Außerdem kann die Maschine durch vollständiges Verstellen nach spät der Zündungsverstellung nach früh schnell von der Sofortdrehmomentanforderung 510 zu der minimalen Lauf-Sofortkapazität 512 übergehen.
Zum Zeitpunkt t1 nimmt die Sofortdrehmomentanforderung 510 auf näherungsweise 5 Nm ab. Die Sofortdrehmomentanforderung 510 liegt nun unter der minimalen Lauf-Sofortkapazität. Somit kann die Sofortdrehmomentanforderung 510 nur durch Verstellen der Zündung nach spät erfüllt werden. Die Steuerung spricht durch Verringern der Automatikbetätigungs-Drossel-Drehmomentanforderung 506 an. Die Automatikbetätigungs-Drossel-Drehmomentanforderung 506 wird gegenüber dem momentanen ungemanagten Drehmoment 504 um den Betrag verringert, bei dem die Sofortdrehmomentanforderung 510 unter die minimale Lauf-Sofortkapazität 512 fällt.
Die Zündfunkenreservekapazität (die Differenz zwischen dem ungemanagten Drehmoment 504 und der minimalen Lauf-Sofortkapazität 512) wird kleiner, während das ungemanagte Drehmoment 504 abnimmt. Falls diese Verringerung nicht modelliert worden ist, muss die Automatikbetätigungs-Drossel-Drehmomentanforderung 506 somit weiter verringert werden, um die verringerte Zündfunkenreservekapazität zu berücksichtigen. Die Verringerung der Zündfunkenreservekapazität kann ratenbegrenzt sein. Der lineare angewinkelte Abschnitt der Automatikbetätigungs-Drossel-Drehmomentanforderung 506 zwischen t₁ und t₂ entspricht der Zeitdauer, wenn die Zündfunkenreservekapazität ratenbegrenzt ist. Die Automatikbetätigungs-Drossel-Drehmomentanforderung 506 folgt auf der Grundlage des Ratengrenzwerts weiter nach unten.
Zum Zeitpunkt t₃ stabilisiert sich die Automatikbetätigungs-Drossel-Drehmomentanforderung 506 auf einem Wert, bei dem die minimale Lauf-Sofortkapazität 512 auf einem kalibrierbaren Versatz unter der Sofortdrehmomentanforderung 510 ist. Daraufhin wird das gemanagte Drehmoment 508 auf der Sofortdrehmomentanforderung 510 erhalten. Falls die Sofortdrehmomentanforderung 510 etwas verringert würde, könnte das gemanagte Drehmoment 508 um die Zündungsverstellung nach spät auf die minimale Lauf-Sofortkapazität 512 nach unten verringert werden.
Außerdem kann das gemanagte Drehmoment 508 auf der Sofortdrehmomentanforderung 510 konstant gehalten werden, wenn die minimale Lauf-Sofortkapazität 512 etwas fluktuiert. Dies ermöglicht, dass an kleine Schwankungen der minimalen Lauf-Sofortkapazität 512 und/oder der Sofortdrehmomentanforderung 510 angepasst wird, ohne die Automatikbetätigungs-Drossel-Drehmomentanforderung 506 zu ändern. Somit wird eine übermäßige Fluktuation der Drosselklappe 112 vermieden.
Wenn der Drehmomentanforderer, der veranlasst hat, dass die Sofortdrehmomentanforderung 510 auf 5 Nm verringert wird, seine Anforderung zurückzieht, kann die Sofortdrehmomentanforderung 510 auf 90 Nm zurückkehren. Somit kann die Automatikbetätigungs-Drossel-Drehmomentanforderung 506 auf 123 Nm zurückkehren. Daraufhin beginnt das ungemanagte Drehmoment 504 zu der Automatikbetätigungs-Drossel-Drehmomentanforderung 506 zu steigen.
Für den Fachmann auf dem Gebiet ist nun aus der vorstehenden Beschreibung klar, dass die umfassenden Lehren der Offenbarung in einer Vielzahl von Formen realisiert werden können. Obgleich diese Offenbarung bestimmte Beispiele enthält, sollte der wahre Umfang der Offenbarung somit darauf nicht darauf beschränkt werden, da für den erfahrenen Praktiker bei einem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche weitere Änderungen offensichtlich werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- US 6704638 [0055]

Claims

Maschinensteuersystem, das umfasst: ein Drehmomentanforderungsmodul, das eine erwartete Drehmomentanforderung und eine Sofortdrehmomentanforderung erzeugt; ein Sofortdrehmoment-Steuermodul, das eine Verstellung der Zündung einer Maschine nach früh auf der Grundlage der Sofortdrehmomentanforderung steuert; ein Betätigungsmodul, das die erwartete Drehmomentanforderung auf der Grundlage der Sofortdrehmomentanforderung und einer Zündfunkenkapazität wahlweise verringert, wobei die Zündfunkenkapazität auf einer Differenz zwischen einem ersten Maschinendrehmoment und einem zweiten Maschinendrehmoment beruht, die bei einem momentanen Luftfluss bestimmt wird, und wobei das erste Maschinendrehmoment bei einer ersten Verstellung der Zündung nach früh bestimmt wird und das zweite Maschinendrehmoment bei einer zweiten Verstellung der Zündung nach früh, die kleiner als die erste Verstellung der Zündung nach früh ist, bestimmt wird; und ein Modul zur Steuerung des erwarteten Drehmoments, das eine Drosselöffnungsfläche auf der Grundlage der erwarteten Drehmomentanforderung steuert.
Maschinensteuersystem nach Anspruch 1, bei dem das Betätigungsmodul die erwartete Drehmomentanforderung verringert, wenn die Sofortdrehmomentanforderung kleiner als das zweite Maschinendrehmoment ist.
Maschinensteuersystem nach Anspruch 1, bei dem das Betätigungsmodul die erwartete Drehmomentanforderung auf einen Wert verringert, der auf einer Summe der Sofortdrehmomentanforderung und der Zündfunkenreservekapazität beruht.
Maschinensteuersystem nach Anspruch 1, bei dem das Betätigungsmodul die erwartete Drehmomentanforderung auf einen Wert verringert, der auf einer Summe der Sofortdrehmomentanforderung, der Zündfunkenreservekapazität und eines vorgegebenen negativen Versatzes beruht.
Maschinensteuersystem nach Anspruch 1, bei dem das Betätigungsmodul die erwartete Drehmomentanforderung auf der Grundlage von Änderungen der Zündfunkenkapazität aktualisiert.
Maschinensteuersystem nach Anspruch 5, bei dem das Betätigungsmodul die erwartete Drehmomentanforderung auf der Grundlage einer stabilisierten Kapazität auf der Grundlage der Zündfunkenkapazität aktualisiert.
Maschinensteuersystem nach Anspruch 6, bei dem die stabilisierte Kapazität durch Ratenbegrenzung der Zündfunkenkapazität bestimmt wird.
Maschinensteuersystem nach Anspruch 1, bei dem das Betätigungsmodul die erwartete Drehmomentanforderung auf einen Wert verringert, der auf einer Summe der Zündfunkenreservekapazität und eines gefilterten Drehmomentziels beruht, wobei das gefilterte Drehmomentziel auf der Sofortdrehmomentanforderung beruht.
Maschinensteuersystem nach Anspruch 8, bei dem das gefilterte Drehmomentziel durch Tiefpassfilterung der Sofortdrehmomentanforderung bestimmt wird.
Maschinensteuersystem nach Anspruch 9, bei dem das gefilterte Drehmomentziel gleich der Sofortdrehmomentanforderung eingestellt wird, wenn die Sofortdrehmomentanforderung größer als das erste Maschinendrehmoment und/oder kleiner als das zweite Maschinendrehmoment ist.
Verfahren zum Steuern eines Maschinensteuersystems, wobei das Verfahren umfasst: Erzeugen einer erwarteten Drehmomentanforderung und einer Sofortdrehmomentanforderung; Steuern einer Zündungsverstellung einer Maschine nach früh auf der Grundlage der Sofortdrehmomentanforderung; Bestimmen eines ersten und eines zweiten Maschinendrehmoments bei einem momentanen Luftflussniveau, wobei das erste Maschinendrehmoment bei einer ersten Verstellung der Zündung nach früh bestimmt wird und das zweite Maschinendrehmoment bei einer zweiten Verstellung der Zündung nach früh, die kleiner als die erste Verstellung der Zündung nach früh ist, bestimmt wird; Bestimmen einer Zündfunkenkapazität auf der Grundlage einer Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Maschinendrehmoment; wahlweises Verringern der erwarteten Drehmomentanforderung auf der Grundlage der Sofortdrehmomentanforderung und der Zündfunkenkapazität; und Steuern einer Drosselöffnungsfläche auf der Grundlage der erwarteten Drehmomentanforderung.
Verfahren nach Anspruch 11, das ferner das Verringern der erwarteten Drehmomentanforderung umfasst, wenn die Sofortdrehmomentanforderung kleiner als das zweite Maschinendrehmoment ist.
Verfahren nach Anspruch 11, das ferner das Verringern der erwarteten Drehmomentanforderung auf einen Wert umfasst, der auf einer Summe der Sofortdrehmomentanforderung und der Zündfunkenreservekapazität beruht.
Verfahren nach Anspruch 11, das ferner das Verringern der erwarteten Drehmomentanforderung auf einen Wert umfasst, der auf einer Summe der Sofortdrehmomentanforderung, der Zündfunkenreservekapazität und eines vorgegebenen negativen Versatzes beruht.
Verfahren nach Anspruch 11, das ferner das Aktualisieren der erwarteten Drehmomentanforderung auf der Grundlage von Änderungen der Zündfunkenkapazität umfasst.
Verfahren nach Anspruch 15, das ferner das Aktualisieren der erwarteten Drehmomentanforderung auf der Grundlage einer stabili sierten Kapazität auf der Grundlage der Zündfunkenkapazität umfasst.
Verfahren nach Anspruch 16, das ferner das Bestimmen der stabilisierten Kapazität durch eine Ratenbegrenzung der Zündfunkenkapazität umfasst.
Verfahren nach Anspruch 11, das ferner umfasst: Bestimmen eines gefilterten Drehmomentziels auf der Grundlage der Sofortdrehmomentanforderung; und Verringern der erwarteten Drehmomentanforderung auf einen Wert, der auf einer Summe der Zündfunkenreservekapazität und des gefilterten Drehmomentziels beruht.
Verfahren nach Anspruch 18, das ferner das Bestimmen des gefilterten Drehmomentziels durch Tiefpassfiltern der Sofortdrehmomentanforderung umfasst.
Verfahren nach Anspruch 19, das ferner das Einstellen des gefilterten Drehmomentziels gleich der Sofortdrehmomentanforderung umfasst, wenn die Sofortdrehmomentanforderung größer als das erste Maschinendrehmoment und/oder kleiner als das zweite Maschinendrehmoment ist.