DE102008053939B4

DE102008053939B4 - Motorsteuermodul und Verfahren zur Steuerung eines Wechsels von einer Motordrehzahl- zu einer Drehmomentsteuerung von Verbrennungsmotoren

Info

Publication number: DE102008053939B4
Application number: DE102008053939A
Authority: DE
Inventors: Michael Livshiz; Scott J. Chynoweth; Todd R. Shupe; Christopher E. Whitney; Robert C. Simon Jr.; Vivek Mehta; Ning Jin
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2007-11-02
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2013-04-18
Anticipated expiration: 2028-10-31
Also published as: US8116954B2; CN101435369A; CN101435369B; US20090018733A1; DE102008053939A1

Abstract

Motorsteuermodul (114), umfassend: ein Drehmomentsteuermodul (330), das ein erstes gewünschtes Drehmoment basierend auf einem angeforderten Drehmoment ermittelt; ein Motordrehzahlsteuermodul (RPM-Steuermodul) (334), das ein zweites gewünschtes Drehmoment basierend auf einer gewünschten Motordrehzahl selektiv ermittelt, wobei das Drehmomentsteuermodul (330) das erste gewünschte Drehmoment ferner basierend auf dem zweiten gewünschten Drehmoment ermittelt, wenn das Motorsteuermodul (114) von einem Motordrehzahlsteuermodus zu einem Drehmomentsteuermodus wechselt, wobei das Motordrehzahlsteuermodul (334) das zweite gewünschte Drehmoment ferner basierend auf dem ersten gewünschten Drehmoment ermittelt, wenn das Motorsteuermodul (114) von dem Drehmomentsteuermodus zu dem Motordrehzahlsteuermodus wechselt; und ein Aktuatormodul (116, 126, 158, 162), das einen Aktuator eines Motors basierend auf dem ersten gewünschten Drehmoment, wenn sich das Motorsteuermodul in dem Drehmomentsteuermodus befindet, und basierend auf dem zweiten gewünschten Drehmoment steuert, wenn sich das Motorsteuermodul (114) in dem Motordrehzahlsteuermodus befindet.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Steuerung von Verbrennungsmotoren und insbesondere einen Wechsel zwischen einer Motordrehzahl- und einer Drehmomentsteuerung von Verbrennungsmotoren.
HINTERGRUND
Verbrennungsmotoren verbrennen ein Luft- und Kraftstoffgemisch in Zylindern, um Kolben anzutreiben, was ein Antriebsdrehmoment erzeugt. Eine Luftströmung in den Motor wird mittels einer Drossel geregelt. Insbesondere stellt die Drossel eine Drosselfläche ein, welche die Luftströmung in den Motor vergrößert oder verkleinert. Wenn sich die Drosselfläche vergrößert, vergrößert sich die Luftströmung in den Motor. Ein Kraftstoffsteuersystem stellt die Rate ein, mit der Kraftstoff eingespritzt wird, um ein gewünschtes Luft/Kraftstoffgemisch an die Zylinder zu liefern.
Eine Erhöhung der Luft und des Kraftstoffs an die Zylinder vergrößert die Drehmomentabgabe des Motors.
Motorsteuersysteme wurden entwickelt, um die Motordrehmomentabgabe zu steuern, um ein gewünschtes vorausgesagtes Drehmoment zu erreichen. Herkömmliche Motorsteuersysteme steuern die Motordrehmomentabgabe jedoch nicht so genau wie gewünscht. Ferner schaffen herkömmliche Motorsteuersysteme kein so schnelles Ansprechen auf Steuersignale, wie es gewünscht ist, oder stimmen die Motordrehmomentsteuerung nicht zwischen verschiedenen Einrichtungen ab, welche die Motordrehmomentabgabe beeinflussen.
Aus der DE 698 34 766 T2 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Steuern eines Motors bekannt, bei denen ein erstes gewünschtes Drehmoment basierend auf einer Betätigungsgröße eines Gaspedals und einer Ist-Motordrehzahl sowie ein zweites gewünschtes Drehmoment zum Ausgleichen einer berechneten Motorlast ermittelt werden. Ein Soll-Erzeugungsdrehmoment wird als die Summe des ersten und des zweiten Soll-Drehmoments ermittelt und zur Steuerung des Motors mittels entsprechender Aktuatoren verwendet.
In der DE 103 32 231 A1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung eines Leerlaufbetriebs eines Motors beschrieben, bei denen ein erstes Drehmoment basierend auf einem Leerlauf-Leistungsbedarf und einer Ziel-Leerlaufdrehzahl sowie ein zweites Drehmoment basierend auf dem Leerlauf-Leistungsbedarf und einer aktuellen Leerlaufdrehzahl ermittelt werden. Ein erster und ein zweiter Aktuator werden basierend auf dem ersten bzw. dem zweiten Drehmoment angesteuert.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, ein Motorsteuermodul und ein Verfahren zur Motorsteuerung zu schaffen, mit denen eine Motordrehmomentabgabe eines Motors an Anforderungen mehrerer Einrichtungen, welche diese beeinflussen, genauer und schneller angepasst wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Motorsteuermodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13.
Ein Motorsteuermodul umfasst ein Drehmomentsteuermodul, ein Motordrehzahlsteuermodul (RPM-Steuermodul) und ein Aktuatormodul. Das Drehmomentsteuermodul ermittelt ein erstes gewünschtes Drehmoment basierend auf einem angeforderten Drehmoment. Das RPM-Steuermodul ermittelt selektiv ein zweites gewünschtes Drehmoment basierend auf einer gewünschten RPM. Das Drehmomentsteuermodul ermittelt das erste gewünschte Drehmoment ferner basierend auf dem zweiten gewünschten Drehmoment, wenn das Motorsteuermodul von einem RPM-Steuermodus zu einem Drehmomentsteuermodus wechselt. Das RPM-Steuermodul ermittelt das zweite gewünschte Drehmoment ferner basierend auf dem ersten gewünschten Drehmoment, wenn das Motorsteuermodul von dem Drehmomentsteuermodus zu dem RPM-Steuermodus wechselt. Das Aktuatormodul steuert einen Aktuator eines Motors basierend auf dem ersten gewünschten Drehmoment, wenn sich das Motorsteuermodul in dem Drehmomentsteuermodus befindet, und basierend auf dem zweiten gewünschten Drehmoment, wenn sich das Motorsteuermodul in dem RPM-Steuermodus befindet.
Ein Verfahren zum Betreiben eines Motorsteuermoduls umfasst ein Ermitteln eines ersten gewünschten Drehmoments basierend auf einem angeforderten Drehmoment, ein selektives Ermitteln eines zweiten gewünschten Drehmoments basierend auf einer gewünschten RPM, ein Ermitteln des ersten gewünschten Drehmoments ferner basierend auf dem zweiten gewünschten Drehmoment, wenn das Motorsteuermodul von einem RPM-Steuermodus zu einem Drehmomentsteuermodus wechselt, ein Ermitteln des zweiten gewünschten Drehmoments ferner basierend auf dem ersten gewünschten Drehmoment, wenn das Motorsteuermodul von dem Drehmomentsteuermodus zu dem RPM-Steuermodus wechselt, und ein Steuern eines Aktuators eines Motors basierend auf dem ersten gewünschten Drehmoment, wenn sich das Motorsteuermodul in dem Drehmomentsteuermodus befindet, und basierend auf dem zweiten gewünschten Drehmoment, wenn sich das Motorsteuermodul in dem RPM-Steuermodus befindet.
Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Offenbarung werden anhand der nachstehend vorgesehenen ausführlichen Beschreibung offensichtlich werden. Es versteht sich, dass die ausführliche Beschreibung und die speziellen Beispiele, während sie die bevorzugte Ausführungsform der Offenbarung aufzeigen, nur zu Darstellungszwecken gedacht sind und nicht dazu gedacht sind, den Umfang der Offenbarung einzuschränken.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Offenbarung wird anhand der ausführlichen Beschreibung und der begleitenden Zeichnungen verständlicher werden, wobei:
1 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
2 ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung eines Motorsteuermoduls gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
3 ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung eines RPM-Steuermoduls gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
4 ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung eines Drehmomentsteuermoduls gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
5 ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung eines Drehmomentsteuermoduls mit geschlossener Schleife gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
6 ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung eines Steuermoduls für ein vorausgesagtes Drehmoment gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
7 ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung eines Fahrerinterpretationsmoduls gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
8 ein Funktionsblockdiagramm einer alternativen beispielhaften Implementierung des Drehmomentsteuermoduls gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist; und
9 ein Flussdiagramm ist, das beispielhafte Schritte darstellt, die von dem Motorsteuermodul gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist nur beispielhafter Natur und ist in keiner Weise dazu gedacht, die Offenbarung, ihre Anwendungsmöglichkeit oder Verwendungen einzuschränken. Zu Zwecken der Klarheit werden die gleichen Bezugszeichen in den Zeichnungen verwendet, um ähnliche Elemente zu identifizieren. Wie hierin verwendet, sollte die Phrase A, B und/oder C derart ausgelegt werden, dass sie ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht exklusiven logischen Oders bedeutet. Es versteht sich, dass Schritte innerhalb eines Verfahrens in unterschiedlicher Reihenfolge ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu verändern.
Wie hierin verwendet, bezieht sich der Ausdruck Modul auf einen anwendungsspezifischen integrierten Schaltkreis (ASIC), einen elektronischen Schaltkreis, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, fest zugeordnet oder als Gruppe) und einen Speicher, die eines oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, einen Schaltkreis der Schaltungslogik und/oder andere geeignete Komponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
Nun auf 1 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung eines Motorsystems 100 dargestellt. Das Motorsystem 100 weist einen Motor 102 auf, der ein Luft/Kraftstoffgemisch verbrennt, um ein Antriebsdrehmoment für ein Fahrzeug basierend auf einem Fahrereingabemodul 104 zu erzeugen. Luft wird durch ein Drosselventil 112 in einen Ansaugkrümmer 110 gesaugt. Ein Motorsteuermodul (ECM) 114 befiehlt einem Drosselaktuatormodul 116, das Öffnen des Drosselventils 112 zu regeln, um die Luftmenge zu steuern, die in den Ansaugkrümmer 110 gesaugt wird.
Luft wird aus dem Ansaugkrümmer 110 in Zylinder des Motors 102 gesaugt. Während der Motor 102 mehrere Zylinder aufweisen kann, ist zu Darstellungszwecken ein einzelner repräsentativer Zylinder 118 gezeigt. Lediglich beispielhaft kann der Motor 102 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 und/oder 12 Zylinder aufweisen. Das ECM 114 kann ein Zylinderaktuatormodul 120 anweisen, einige der Zylinder selektiv zu deaktivieren, um die Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu verbessern.
Luft wird aus dem Ansaugkrümmer 110 durch ein Einlassventil 122 in den Zylinder 118 gesaugt. Das ECM 114 steuert die durch ein Kraftstoffeinspritzsystem 124 eingespritzte Kraftstoffmenge. Das Kraftstoffeinspritzsystem 124 kann Kraftstoff an einem zentralen Ort in den Ansaugkrümmer 110 einspritzen oder kann Kraftstoff an mehreren Orten in den Ansaugkrümmer 110 einspritzen, wie z. B. in der Nähe des Einlassventils jedes der Zylinder. Alternativ kann das Kraftstoffeinspritzsystem 124 Kraftstoff direkt in die Zylinder einspritzen.
Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich mit der Luft und erzeugt ein Luft/Kraftstoffgemisch in dem Zylinder 118. Ein Kolben (nicht gezeigt) in dem Zylinder 118 komprimiert das Luft/Kraftstoffgemisch. Basierend auf einem Signal von dem ECM 114 aktiviert ein Zündfunkenaktuatormodul 126 eine Zündkerze 128 in dem Zylinder 118, welche das Luft/Kraftstoffgemisch zündet. Der Zeitpunkt des Zündfunkens kann relativ zu der Zeit spezifiziert werden, zu der sich der Kolben an seiner obersten Position befindet, bezeichnet als oberer Totpunkt (TDC), der Punkt, an dem das Luft/Kraftstoffgemisch am stärksten komprimiert ist.
Die Verbrennung des Luft/Kraftstoffgemischs treibt den Kolben abwärts, wodurch eine rotierende Kurbelwelle (nicht gezeigt) angetrieben wird. Der Kolben beginnt danach, sich wieder aufwärts zu bewegen, und treibt die Abfallprodukte der Verbrennung durch ein Auslassventil 130 heraus. Die Abfallprodukte der Verbrennung werden mittels eines Abgassystems 134 aus dem Fahrzeug ausgestoßen.
Das Einlassventil 122 kann durch eine Einlassnockenwelle 140 gesteuert werden, während das Auslassventil 130 durch eine Auslassnockenwelle 142 gesteuert werden kann. Bei verschiedenen Implementierungen können mehrere Einlassnockenwellen mehrere Einlassventile pro Zylinder und/oder die Einlassventile mehrerer Reihen von Zylindern steuern. Auf ähnliche Weise können mehrere Auslassnockenwellen mehrere Auslassventile pro Zylinder und/oder die Auslassventile mehrerer Reihen von Zylindern steuern. Das Zylinderaktuatormodul 120 kann Zylinder deaktivieren, indem die Zufuhr von Kraftstoff und Zündfunken gestoppt wird und/oder ihre Auslass- und/oder Einlassventile deaktiviert werden.
Die Zeit, zu der das Einlassventil 122 geöffnet wird, kann durch einen Einlass-Nockenphasensteller 148 bezogen auf den Kolben-TDC variiert werden. Die Zeit, zu der das Auslassventil 130 geöffnet wird, kann durch einen Auslass-Nockenphasensteller 150 bezogen auf den Kolben-TDC variiert werden. Ein Phasenstelleraktuatormodul 158 steuert den Einlass-Nockenphasensteller 148 und den Auslass-Nockenphasensteller 150 basierend auf Signalen von dem ECM 114.
Das Motorsystem 100 kann eine Ladedruckeinrichtung aufweisen, die unter Druck stehende Luft an den Ansaugkrümmer 110 liefert. Beispielsweise stellt 1 einen Turbolader 160 dar. Der Turbolader 160 wird durch Abgase angetrieben, die durch das Abgassystem 134 strömen, und liefert eine komprimierte Luftladung an den Ansaugkrümmer 110. Die Luft, die verwendet wird, um die komprimierte Luftladung zu erzeugen, kann aus dem Ansaugkrümmer 110 entnommen werden.
Ein Ladedruckregelventil 164 kann ermöglichen, dass Abgas an dem Turbolader 160 vorbeiströmt, wodurch die Ausgabe des Turboladers (oder der Ladedruck) verringert wird. Das ECM 114 steuert den Turbolader 160 mittels eines Ladedruckaktuatormoduls 162. Das Ladedruckaktuatormodul 162 kann den Ladedruck des Turboladers 160 modulieren, indem die Position des Ladedruckregelventils 164 gesteuert wird. Die verdichtete Luftladung wird durch den Turbolader 160 an den Ansaugkrümmer 110 geliefert. Ein Zwischenkühler (nicht gezeigt) kann einen Teil der Wärme der komprimierten Luftladung dissipieren, die erzeugt wird, wenn Luft komprimiert wird, und die auch durch die Nähe zu dem Abgassystem 134 erhöht werden kann. Alternative Motorsysteme können einen Turbokompressor aufweisen, der komprimierte Luft an den Ansaugkrümmer 110 liefert und von der Kurbelwelle angetrieben wird.
Das Motorsystem 100 kann ein Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) 170 aufweisen, das Abgas selektiv zurück zu dem Ansaugkrümmer 110 zurückleitet. Das Motorsystem 100 kann die Drehzahl der Kurbelwelle in Umdrehungen pro Minute (RPM) unter Verwendung eines RPM-Sensors 180 messen. Die Temperatur des Motorkühlmittels kann unter Verwendung eines Motorkühlmittel-Temperatursensors (ECT-Sensors) 182 gemessen werden. Der ECT-Sensor 182 kann in dem Motor 102 oder an anderen Orten angeordnet sein, an denen das Kühlmittel zirkuliert, wie z. B. einem Kühler (nicht gezeigt).
Der Druck in dem Ansaugkrümmer 110 kann unter Verwendung eines Krümmerabsolutdrucksensors (MAP-Sensors) 184 gemessen werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann ein Motorvakuum gemessen werden, wobei das Motorvakuum die Differenz zwischen dem Umgebungsluftdruck und dem Druck in dem Ansaugkrümmer 110 ist. Die Luftmasse, die in den Ansaugkrümmer 110 strömt, kann unter Verwendung eines Luftmassenstromsensors (MAF-Sensors) 186 gemessen werden.
Das Drosselaktuatormodul 116 kann die Position des Drosselventils 112 unter Verwendung eines oder mehrerer Drosselpositionssensoren (TPS) 190 überwachen. Die Umgebungstemperatur der Luft, die in das Motorsystem 100 gesaugt wird, kann unter Verwendung eines Ansaugluft-Temperatursensors (IAT-Sensors) 192 gemessen werden. Das ECM 114 kann Signale von den Sensoren verwenden, um Steuerentscheidungen für das Motorsystem 100 zu treffen.
Das ECM 114 kann mit einem Getriebesteuermodul 194 kommunizieren, um ein Wechseln von Gängen in einem Getriebe (nicht gezeigt) abzustimmen. Beispielsweise kann das ECM 114 das Drehmoment während eines Gangwechsels verringern.
Um sich abstrakt auf die verschiedenen Steuermechanismen des Motors 102 zu beziehen, kann jedes System, das einen Motorparameter variiert, als ein Aktuator bezeichnet werden. Beispielsweise kann das Drosselaktuatormodul 116 die Klappenposition und damit die Öffnungsfläche des Drosselventils 112 ändern. Das Drosselaktuatormodul 116 kann daher als ein Aktuator bezeichnet werden, und die Öffnungsfläche der Drossel kann als eine Aktuatorposition bezeichnet werden.
Auf ähnliche Weise kann das Zündfunkenaktuatormodul 126 als ein Aktuator bezeichnet werden, während die entsprechende Aktuatorposition ein Betrag einer Zündfunkenvorverstellung ist. Andere Aktuatoren umfassen das Ladedruckaktuatormodul 162, das AGR-Ventil 170, das Phasenstelleraktuatormodul 158, das Kraftstoffeinspritzsystem 124 und das Zylinderaktuatormodul 120. Der Ausdruck Aktuatorposition bezogen auf diese Aktuatoren kann dem Ladedruck, der AGR-Ventilöffnung, den Einlass- und Auslass-Nockenphasenstellerwinkeln, dem Luft/Kraftstoffverhältnis bzw. der Anzahl von aktivierten Zylindern entsprechen.
Wenn ein Motor von der Erzeugung eines Drehmoments zu der Erzeugung eines anderen Drehmoments wechselt, werden sich viele Aktuatorpositionen ändern, um das neue Drehmoment am effizientesten zu erzeugen. Beispielsweise können sich die Zündfunkenvorverstellung, die Drosselposition, die Regelung der Abgasrückführung (AGR) und die Positionen der Nockenphasensteller ändern. Die Änderung einer dieser Aktuatorpositionen erzeugt oft Motorzustände, die von Änderungen anderer Aktuatorpositionen profitieren würden, was dann zu Änderungen der ursprünglichen Aktuatoren führen könnte. Diese Rückkopplung führt zu einer iterativen Aktualisierung von Aktuatorpositionen, bis sie alle positioniert sind, um ein gewünschtes vorausgesagtes Drehmoment am effizientesten zu erzeugen.
Große Änderungen des Drehmoments verursachen oft signifikante Änderungen der Motoraktuatoren, die zyklisch signifikante Änderungen anderer Motoraktuatoren verursachen. Dies trifft insbesondere zu, wenn eine Ladedruckeinrichtung verwendet wird, wie z. B. ein Turbolader oder ein Turbokompressor. Wenn beispielsweise dem Motor befohlen wird, eine Drehmomentabgabe signifikant zu erhöhen, kann der Motor anfordern, dass der Turbolader den Ladedruck erhöht.
Bei verschiedenen Implementierungen ist, wenn der Ladedruck erhöht wird, ein Klopfen oder Motorklingeln wahrscheinlicher. Wenn der Turbolader dieses erhöhte Ladedruckniveau erreicht, kann es daher erforderlich sein, die Zündfunkenvorverstellung zu verringern. Sobald die Zündfunkenvorverstellung verringert ist, kann es erforderlich sein, dass der gewünschte Ladedruck des Turboladers erhöht wird, um das gewünschte vorausgesagte Drehmoment zu erreichen.
Diese zyklische Abhängigkeit bewirkt, dass der Motor das gewünschte vorausgesagte Drehmoment langsamer erreicht. Dieses Problem wird wegen des bereits langsamen Ansprechens des Ladedrucks des Turboladers verschlimmert, das allgemein als Turboloch bezeichnet wird. 2 stellt ein Motorsteuersystem dar, das in der Lage ist, die zyklische Abhängigkeit von Ladedruck und Zündfunkenvorverstellung zu beschleunigen.
3 stellt ein RPM-Steuermodul dar, welches einen RPM-Korrekturfaktor auf einem neuen RPM-Niveau ermittelt und das neue Drehmomentniveau basierend auf dem RPM-Korrekturfaktor ermittelt. Das RPM-Steuermodul kann das neue Drehmomentniveau an ein Drehmomentsteuermodul mit geschlossener Schleife ausgeben. 4 stellt ein Drehmomentsteuermodul dar, welches einen Drehmomentkorrekturfaktor auf einem neuen Drehmomentniveau ermittelt und das neue Drehmomentniveau basierend auf dem Drehmomentkorrekturfaktor ermittelt. Das Drehmomentsteuermodul kann das neue Drehmomentniveau an ein Drehmomentsteuermodul mit geschlossener Schleife ausgeben.
5 stellt das Drehmomentsteuermodul mit geschlossener Schleife dar, welches einen Drehmomentkorrekturfaktor auf dem neuen Drehmomentniveau ermittelt und ein befohlenes Drehmoment basierend auf dem Drehmomentkorrekturfaktor ermittelt. Das Drehmomentsteuermodul mit geschlossener Schleife gibt das befohlene Drehmoment an ein Steuermodul für ein vorausgesagtes Drehmoment aus. 6 stellt das Steuermodul für das vorausgesagte Drehmoment dar, das den Luftstrom schätzt, der bei dem befohlenen Drehmoment vorhanden sein wird, und die gewünschten Aktuatorpositionen basierend auf der geschätzten Luftströmung ermittelt. Das Steuermodul für das vorausgesagte Drehmoment ermittelt danach Motorparameter basierend auf den gewünschten Aktuatorpositionen und dem gewünschten vorausgesagten Drehmoment. Beispielsweise können die Motorparameter einen gewünschten Krümmerabsolutdruck (MAP), eine gewünschte Drosselfläche und/oder eine gewünschte Luft pro Zylinder (APC) umfassen.
Mit anderen Worten kann das Steuermodul für das vorausgesagte Drehmoment die erste Iteration einer Aktualisierung der Aktuatorposition im Wesentlichen in einer Software ausführen. Die befohlenen Aktuatorpositionen sollten danach näher bei den endgültigen Aktuatorpositionen liegen. 7 stellt beispielhafte Schritte dar, die von dem Motorsteuersystem ausgeführt werden, um zu ermitteln, wann und wie diese modellierte Iteration ausgeführt wird.
Nun auf 2 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung des ECM 114 dargestellt. Das ECM 114 umfasst ein Fahrerinterpretationsmodul 314. Das Fahrerinterpretationsmodul 314 empfängt Fahrereingaben von dem Fahrereingabemodul 104. Die Fahrereingaben können beispielsweise eine Gaspedalposition umfassen. Das Fahrerinterpretationsmodul gibt ein Fahrerdrehmoment oder den Betrag eines Drehmoments aus, das von einem Fahrer mittels der Fahrereingaben angefordert wird.
Das ECM 114 umfasst ein Achsendrehmomentvermittlungsmodul 316. Das Achsendrehmomentvermittlungsmodul 316 vermittelt zwischen Fahrereingaben von dem Fahrerinterpretationsmodul 314 und anderen Achsendrehmomentanforderungen. Andere Achsendrehmomentanforderungen können eine Drehmomentverringerung, die während eines Gangwechsels von dem Getriebesteuermodul 194 angefordert wird, eine Drehmomentverringerung, die während eines Radschlupfs von einem Traktionssteuersystem angefordert wird, und Drehmomentanforderungen umfassen, um eine Geschwindigkeit von einem Tempomatsystem zu steuern.
Das Achsendrehmomentvermittlungsmodul 316 gibt ein vorausgesagtes Drehmoment und ein drehmomentgewünschtes Momentandrehmoment aus. Das vorausgesagte Drehmoment ist der Betrag des Drehmoments, der in der Zukunft erforderlich sein wird, um die Drehmoment- und/oder Geschwindigkeitsanforderungen des Fahrers zu erfüllen. Das drehmomentgewünschte Momentandrehmoment ist das Drehmoment, das zum momentanen Zeitpunkt angefordert wird, um temporäre Drehmomentanforderungen zu erfüllen, wie z. B. Drehmomentverringerungen, wenn Gänge gewechselt werden oder wenn das Traktionssteuermodul einen Radschlupf detektiert.
Das drehmomentgewünschte Momentandrehmoment kann durch Motoraktuatoren erreicht werden, die schnell ansprechen, während langsamere Motoraktuatoren darauf ausgerichtet sind, das vorausgesagte Drehmoment zu erreichen. Beispielsweise kann ein Zündfunkenaktuator in der Lage sein, die Zündfunkenvorverstellung schnell zu ändern, während Nockenphasensteller- oder Drosselaktuatoren im Ansprechen langsamer sein können. Das Achsendrehmomentvermittlungsmodul 316 gibt das vorausgesagte Drehmoment und das drehmomentgewünschte Momentandrehmoment an ein Antriebsdrehmomentvermittlungsmodul 318 aus.
Das Antriebsdrehmomentvermittlungsmodul 318 vermittelt zwischen dem vorausgesagten Drehmoment, dem drehmomentgewünschten Momentandrehmoment und Antriebsdrehmomentanforderungen. Antriebsdrehmomentanforderungen können Drehmomentverringerungen zum Schutz vor überhöhter Motordrehzahl und Drehmomenterhöhungen zum Schutz vor Abwürgen umfassen.
Ein Betätigungsmodusmodul 320 empfängt das vorausgesagte Drehmoment und das drehmomentgewünschte Momentandrehmoment von dem Antriebsdrehmomentvermittlungsmodul 318. Basierend auf einer Moduseinstellung ermittelt das Betätigungsmodusmodul 320, wie das vorausgesagte Drehmoment und das drehmomentgewünschte Momentandrehmoment erreicht werden. Beispielsweise kann das Betätigungsmodusmodul 320 in einem ersten Betriebsmodus das vorausgesagte Drehmoment an einen Fahrerdrehmomentfilter 322 ausgeben.
In dem ersten Betriebsmodus kann das Betätigungsmodusmodul 320 ein Momentandrehmomentsteuermodul 324 anweisen, die Zündfunkenvorverstellung auf einen Kalibrierwert zu setzen, der das maximal mögliche Drehmoment erreicht. Das Momentandrehmomentsteuermodul 324 kann Motorparameter steuern, die sich relativ gesehen schneller ändern als Motorparameter, die durch ein Steuermodul für ein vorausgesagtes Drehmoment 326 gesteuert werden. Beispielsweise kann das Momentandrehmomentsteuermodul 324 die Zündfunkenvorverstellung steuern, die einen befohlenen Wert zu der Zeit erreichen kann, zu welcher der nächste Zylinder zündet. In dem ersten Betriebsmodus wird das drehmomentgewünschte Momentandrehmoment von dem Steuermodul für das vorausgesagte Drehmoment 326 und von dem Momentandrehmomentsteuermodul 324 ignoriert.
In einem zweiten Betriebsmodus kann das Betätigungsmodusmodul 320 das vorausgesagte Drehmoment an den Fahrerdrehmomentfilter 322 ausgeben. Das Betätigungsmodusmodul 320 kann jedoch das Momentandrehmomentsteuermodul 324 anweisen, zu versuchen, das drehmomentgewünschte Momentandrehmoment zu erreichen, beispielsweise durch ein Verstellen des Zündfunkens nach spät.
In einem dritten Betriebsmodus kann das Betätigungsmodusmodul 320 das Zylinderaktuatormodul 120 anweisen, Zylinder falls erforderlich zu deaktivieren, um das drehmomentgewünschte Momentandrehmoment zu erreichen. In diesem Betriebsmodus wird das vorausgesagte Drehmoment an den Fahrerdrehmomentfilter 322 ausgegeben, und das drehmomentgewünschte Momentandrehmoment wird an ein erstes Auswahlmodul 328 ausgegeben. Lediglich beispielhaft kann das erste Auswahlmodul 328 ein Multiplexer oder ein Schalter sein.
In einem vierten Betriebsmodus gibt das Betätigungsmodusmodul 320 ein verringertes Drehmoment an den Fahrerdrehmomentfilter 322 aus. Das vorausgesagte Drehmoment kann nur so weit reduziert werden, wie es notwendig ist, um dem Momentandrehmomentsteuermodul 324 zu ermöglichen, das drehmomentgewünschte Momentandrehmoment unter Verwendung der Zündfunkenverstellung nach spät zu erreichen.
Der Fahrerdrehmomentfilter 322 empfängt das vorausgesagte Drehmoment von dem Betätigungsmodusmodul 320. Der Fahrerdrehmomentfilter 322 kann Signale von dem Achsendrehmomentvermittlungsmodul 316 und/oder dem Antriebsdrehmomentvermittlungsmodul 318 empfangen, die angeben, ob sich das vorausgesagte Drehmoment aus der Fahrereingabe ergibt. Wenn ja, kann der Fahrerdrehmomentfilter 322 hochfrequente Drehmomentänderungen herausfiltern, wie z. B. solche, die auf einer unebenen Straße durch die Modulation des Fahrerfußes auf dem Gaspedal verursacht werden. Der Fahrerdrehmomentfilter 322 gibt das vorausgesagte Drehmoment an ein Drehmomentsteuermodul 330 aus.
Das ECM 114 umfasst ein Modusermittlungsmodul 332. Lediglich beispielhaft kann das Modusermittlungsmodul 332 ein drehmomentgewünschtes vorausgesagtes Drehmoment von dem Drehmomentsteuermodul 330 empfangen. Das Modusermittlungsmodul 332 kann einen Steuermodus basierend auf dem drehmomentgewünschten vorausgesagten Drehmoment ermitteln. Wenn das drehmomentgewünschte vorausgesagte Drehmoment kleiner als ein kalibriertes Drehmoment ist, kann der Steuermodus ein RPM-Steuermodus sein. Wenn das drehmomentgewünschte vorausgesagte Drehmoment größer als das kalibrierte Drehmoment oder diesem gleich ist, kann der Steuermodus ein Drehmomentsteuermodus sein. Der Steuermodus MODE₁ kann durch die folgende Gleichung ermittelt werden:
wobei T_torque das drehmomentgewünschte vorausgesagte Drehmoment und CAL_T das kalibrierte Drehmoment ist.
Das Drehmomentsteuermodul 330 empfängt das vorausgesagte Drehmoment von dem Fahrerdrehmomentfilter 322, den Steuermodus von dem Modusermittlungsmodul 332 und ein RPM-gewünschtes vorausgesagtes Drehmoment von einem RPM-Steuermodul 334. Das Drehmomentsteuermodul 330 ermittelt (d. h. initialisiert) ein Deltadrehmoment basierend auf dem vorausgesagten Drehmoment und dem RPM-gewünschten vorausgesagten Drehmoment, wenn der Steuermodus von dem RPM-Steuermodus zu dem Drehmomentsteuermodus wechselt. Das Deltadrehmoment T_delta kann durch die folgende Gleichung ermittelt werden: T_delta = T_RPMLC – T_zero, (2) wobei T_RPMLC ein gemäß einer zuletzt befohlenen RPM gewünschtes vorausgesagtes Drehmoment ist und T_zero ein Drehmomentwert bei einer Nullposition des Gaspedals ist (d. h. wenn sich der Fuß des Fahrers nicht auf dem Gaspedal befindet), der basierend auf dem vorausgesagten Drehmoment ermittelt wird. Das Drehmomentsteuermodul 330 kann jeden Term der Gleichung, die das Deltadrehmoment definiert, auf Null absenken, wenn der Steuermodus der Drehmomentsteuermodus ist. Lediglich beispielhaft kann das Deltadrehmoment linear, exponentiell und/oder stückweise abgesenkt werden.
Das Drehmomentsteuermodul 330 addiert das Deltadrehmoment mit dem vorausgesagten Drehmoment, um das drehmomentgewünschte vorausgesagte Drehmoment zu ermitteln. Das drehmomentgewünschte vorausgesagte Drehmoment T_torque kann durch folgende Gleichung ermittelt werden: T_torque = T_pp + T_zero + T_delta, (3) wobei T_pp ein Drehmomentwert bei der Gaspedalposition ist, der basierend auf dem vorausgesagten Drehmoment ermittelt wird.
Eine weitere Diskussion der Funktionalität des Drehmomentsteuermoduls 330 kann in dem US-Patent 7 021 282 B1 gefunden werden, das dem gleichen Rechtsinhaber gehört wie die vorliegende Anmeldung, das am 4. April 2006 erteilt wurde und den Titel ”Coordinated Engine Torque Control” trägt und dessen Offenbarung hierin in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme eingeschlossen ist. Das Drehmomentsteuermodul 330 gibt das drehmomentgewünschte vorausgesagte Drehmoment an ein zweites Auswahlmodul 336 aus. Lediglich beispielhaft kann das zweite Auswahlmodul 336 ein Multiplexer oder ein Schalter sein.
Das ECM 114 umfasst ein RPM-Trajektorienmodul 338. Das RPM-Trajektorienmodul 338 ermittelt eine gewünschte RPM basierend auf einem Standardblock zur RPM-Steuerung, der im Detail in dem US-Patent 6 405 587 B1 beschrieben ist, das dem gleichen Rechtsinhaber gehört wie die vorliegende Anmeldung, das am 18. Juni 2002 erteilt wurde und den Titel ”System and Method of Controlling the Coastdown of a Vehicle” trägt und dessen Offenbarung hierin ausdrücklich in seiner Gesamtheit durch Bezugnahme eingeschlossen ist. Die gewünschte RPM kann eine gewünschte Leerlauf-RPM, eine stabilisierte RPM, eine Ziel-RPM oder eine derzeitige RPM umfassen.
Das RPM-Steuermodul 334 empfängt die gewünschte RPM von dem RPM-Trajektorienmodul 338, den Steuermodus von dem Modusermittlungsmodul 332, ein RPM-Signal von dem RPM-Sensor 180, ein MAF-Signal von dem MAF-Sensor 186 und das drehmomentgewünschte vorausgesagte Drehmoment von dem Drehmomentsteuermodul 330. Das RPM-Steuermodul 334 ermittelt beispielsweise aus einer Nachschlagetabelle ein Minimaldrehmoment, das erforderlich ist, um die gewünschte RPM aufrechtzuerhalten. Das RPM-Steuermodul 334 ermittelt ein Reservedrehmoment. Das Reservedrehmoment ist ein zusätzlicher Drehmomentbetrag, der berücksichtigt wird, um unbekannte Lasten zu kompensieren, die das Motorsystem 100 plötzlich belasten können.
Das RPM-Steuermodul 334 ermittelt ein Laufdrehmoment basierend auf dem MAF-Signal. Das Laufdrehmoment T_run wird basierend auf der folgenden Beziehung ermittelt: T = f(APC_act, RPM, S, I, E), (4) wobei APC_act ein tatsächlicher Wert für die Luft pro Zylinder ist, der basierend auf dem MAF-Signal ermittelt wird, wobei S die Zündfunkenvorverstellung ist, wobei I die Einlass-Nockenphasenstellerpositionen sind und E die Auslass-Nockenphasenstellerpositionen sind.
Das RPM-Steuermodul 334 vergleicht die gewünschte RPM mit dem RPM-Signal, um einen RPM-Korrekturfaktor zu ermitteln. Das RPM-Steuermodul 334 addiert den RPM-Korrekturfaktor mit dem Minimum- und dem Reservedrehmoment, um das RPM-gewünschte vorausgesagte Drehmoment zu ermitteln. Das RPM-Steuermodul 334 subtrahiert das Reservedrehmoment von dem Laufdrehmoment und addiert diesen Wert mit dem RPM-Korrekturfaktor, um ein RPM-gewünschtes Momentandrehmoment zu ermitteln.
Bei verschiedenen Implementierungen kann das RPM-Steuermodul 334 den RPM-Korrekturfaktor einfach als gleich der Differenz zwischen der gewünschten RPM und dem RPM-Signal ermitteln. Alternativ kann das RPM-Steuermodul 334 ein Proportional-Integral-Steuerschema (PI-Steuerschema) verwenden, um die gewünschte RPM aus dem RPM-Trajektorienmodul 338 zu erfüllen. Der RPM-Korrekturfaktor kann eine RPM-Proportionale oder einen proportionalen Offset basierend auf der Differenz zwischen der gewünschten RPM und dem RPM-Signal umfassen. Der RPM-Korrekturfaktor kann auch ein RPM-Integral oder einen Offset basierend auf einem Integral der Differenz zwischen der gewünschten RPM und dem RPM-Signal umfassen. Die RPM-Proportionale P_rpm kann durch folgende Gleichung ermittelt werden: P_RPM = K_P·(RPM_des – RPM), (5) wobei K_P eine vorbestimmte Proportionalitätskonstante ist. Das RPM-Integral I_RPM kann durch folgende Gleichung ermittelt werden: I_RPM = K_I·∫(RPM_des – RPM)∂t, (6) wobei K_I eine vorbestimmte Integrationskonstante ist.
Eine weitere Diskussion der PI-Steuerung kann in der Patentanmeldung US 2008/0125951 A1 gefunden werden, die dem gleichen Rechtsinhaber gehört wie die vorliegende Anmeldung, die am 23. Januar 2007 eingereicht wurde und den Titel ”Engine Torque Control at High Pressure Ratio” trägt und deren Offenbarung hierin in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme eingeschlossen ist. Eine zusätzliche Diskussion bezüglich der PI-Steuerung der Motordrehzahl kann in der Patentanmeldung US 2008/0120009 A1 gefunden werden, die dem gleichen Rechtsinhaber gehört wie die vorliegende Anmeldung, die am 13. März 2007 eingereicht wurde und den Titel ”Torque Based Engine Speed Control” trägt und deren Offenbarung hierin in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme eingeschlossen ist.
Das RPM-Steuermodul 334 ermittelt (d. h. initialisiert) das RPM-Integral basierend auf dem Minimaldrehmoment und dem drehmomentgewünschten vorausgesagten Drehmoment, wenn der Steuermodus von dem Drehmomentsteuermodus zu dem RPM-Steuermodus wechselt. Das RPM-Integral I_RPM kann durch die folgende Gleichung ermittelt werden: I_RPM = T_torqueLC – T_min, (7) wobei T_torqueLC ein gemäß einem zuletzt befohlenen Drehmoment gewünschtes vorausgesagtes Drehmoment ist und T_min das Minimaldrehmoment ist.
Das RPM-gewünschte vorausgesagte Drehmoment T_RPM kann durch die folgende Gleichung ermittelt werden: T_RPM = T_min + T_res + P_RPM + I_RPM, (8) wobei T_res das Reservedrehmoment ist. Eine weitere Diskussion der Funktionalität des RPM-Steuermoduls 334 kann in der Patentanmeldung US 2008/0125951 A1 gefunden werden, die dem gleichen Rechtsinhaber gehört wie die vorliegende Anmeldung, die am 13. März 2007 eingereicht wurde und den Titel ”Torque Based Speed Control” trägt und deren Offenbarung hierin in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme eingeschlossen ist. Das RPM-Steuermodul 334 gibt das RPM-gewünschte vorausgesagte Drehmoment an das zweite Auswahlmodul 336 und das RPM-gewünschte Momentandrehmoment an das erste Auswahlmodul 328 aus.
Das zweite Auswahlmodul 336 empfängt das drehmomentgewünschte vorausgesagte Drehmoment von dem Drehmomentsteuermodul 330 und das RPM-gewünschte vorausgesagte Drehmoment von dem RPM-Steuermodul 334. Das Modusermittlungsmodul 332 steuert das zweite Auswahlmodul 336, um auszuwählen, ob das drehmomentgewünschte vorausgesagte Drehmoment oder das RPM-gewünschte vorausgesagte Drehmoment verwendet werden sollte, um das gewünschte vorausgesagte Drehmoment zu ermitteln. Das Modusermittlungsmodul 332 weist daher das zweite Auswahlmodul 336 an, entweder das gewünschte vorausgesagte Drehmoment von dem Drehmomentsteuermodul 330 oder von dem RPM-Steuermodul 334 auszugeben.
Das Modusermittlungsmodul 332 kann das gewünschte vorausgesagte Drehmoment basierend auf dem Steuermodus auswählen. Das Modusermittlungsmodul 332 kann auswählen, dass das gewünschte vorausgesagte Drehmoment auf dem drehmomentgewünschten vorausgesagten Drehmoment basiert, wenn der Steuermodus der Drehmomentsteuermodus ist. Das Modusermittlungsmodul 332 kann auswählen, dass das gewünschte vorausgesagte Drehmoment auf dem RPM-gewünschten vorausgesagten Drehmoment basiert, wenn der Steuermodus der RPM-Steuermodus ist. Das zweite Auswahlmodul 336 gibt das gewünschte vorausgesagte Drehmoment an ein Drehmomentsteuermodul mit geschlossener Schleife 340 aus.
Das Drehmomentsteuermodul mit geschlossener Schleife 340 empfängt das gewünschte vorausgesagte Drehmoment von dem zweiten Auswahlmodul 336 und ein geschätztes Drehmoment von einem Drehmomentschätzmodul 342. Das geschätzte Drehmoment kann als der Drehmomentbetrag definiert werden, der unmittelbar erzeugt werden könnte, indem die Zündfunkenvorverstellung auf einen kalibrierten Wert gesetzt wird. Dieser Wert kann derart kalibriert werden, dass er die minimale Zündfunkenvorverstellung ist, die das größte Drehmoment für eine gegebene RPM und für eine gegebene Luft pro Zylinder erreicht. Das Drehmomentschätzmodul 342 kann das MAF-Signal von dem MAF-Sensor 186 und das RPM-Signal von dem RPM-Sensor 180 verwenden, um das geschätzte Drehmoment zu ermitteln. Eine weitere Diskussion der Drehmomentschätzung kann in dem US-Patent Nr. 6,704,638 gefunden werden, das dem gleichen Rechtsinhaber gehört wie die vorliegende Anmeldung, das am 9. März 2004 erteilt wurde und den Titel ”Torque Estimator for Engine RPM and Torque Control” trägt und dessen Offenbarung hierin in ihrer Gesamtheit durch Bezugnahme eingeschlossen ist.
Das Drehmomentsteuermodul mit geschlossener Schleife 340 vergleicht das gewünschte vorausgesagte Drehmoment mit dem geschätzten Drehmoment, um einen Drehmomentkorrekturfaktor zu ermitteln. Das Drehmomentsteuermodul mit geschlossener Schleife 340 addiert den Drehmomentkorrekturfaktor mit dem gewünschten vorausgesagten Drehmoment, um ein befohlenes Drehmoment zu ermitteln.
Bei verschiedenen Implementierungen kann das Drehmomentsteuermodul mit geschlossener Schleife 340 den Drehmomentkorrekturfaktor einfach als gleich der Differenz zwischen dem gewünschten vorausgesagten Drehmoment und dem geschätzten Drehmoment ermitteln. Alternativ kann das Drehmomentsteuermodul mit geschlossener Schleife 340 ein PI-Steuerschema verwenden, um das gewünschte vorausgesagte Drehmoment von dem zweiten Auswahlmodul 336 zu erfüllen. Der Drehmomentkorrekturfaktor kann eine Drehmoment-Proportionale oder einen proportionalen Offset basierend auf der Differenz zwischen dem gewünschten vorausgesagten Drehmoment und dem geschätzten Drehmoment umfassen. Der Drehmomentkorrekturfaktor kann auch ein Drehmomentintegral oder einen Offset basierend auf einem Integral der Differenz zwischen dem gewünschten vorausgesagten Drehmoment und dem geschätzten Drehmoment umfassen. Der Drehmomentkorrekturfaktor T_PI kann durch die folgende Gleichung ermittelt werden: T_PI = K_P·(T_des – T_est) + K_I·∫(T_des – T_est)∂t, (9) wobei K_P eine vorbestimmte Proportionalitätskonstante und K_I eine vorbestimmte Integrationskonstante ist.
Das Drehmomentsteuermodul mit geschlossener Schleife 340 gibt das befohlene Drehmoment an das Steuermodul für das vorausgesagte Drehmoment 326 aus. Das Steuermodul für das vorausgesagte Drehmoment 326 empfängt das befohlene Drehmoment, den Steuermodus von dem Modusermittlungsmodul 332, das MAF-Signal von dem MAF-Sensor 186, das RPM-Signal von dem RPM-Sensor 180 und das MAP-Signal von dem MAP-Sensor 184. Das Steuermodul für das vorausgesagte Drehmoment 326 wandelt das befohlene Drehmoment in gewünschte Motorparameter um, wie z. B. einen gewünschten Krümmerabsolutdruck (MAP), eine gewünschte Drosselfläche und/oder eine gewünschte Luft pro Zylinder (APC). Lediglich beispielhaft kann das Steuermodul für das vorausgesagte Drehmoment 326 die gewünschte Drosselfläche ermitteln, die an das Drosselaktuatormodul 116 ausgegeben wird. Das Drosselaktuatormodul 116 regelt dann das Drosselventil 112, um die gewünschte Drosselfläche zu erzeugen.
Das erste Auswahlmodul 328 empfängt das drehmomentgewünschte Momentandrehmoment von dem Betätigungsmodusmodul 320 und das RPM-gewünschte Momentandrehmoment von dem RPM-Steuermodul 334. Das Modusermittlungsmodul 332 steuert das erste Auswahlmodul 328, um auszuwählen, ob das drehmomentgewünschte Momentandrehmoment oder das RPM-gewünschte Momentandrehmoment verwendet werden sollte, um ein gewünschtes Momentandrehmoment zu ermitteln. Das Modusermittlungsmodul 332 weist daher das erste Auswahlmodul 328 an, das gewünschte Momentandrehmoment entweder von dem Antriebsdrehmomentvermittlungsmodul 318 oder von dem RPM-Steuermodul 334 auszugeben.
Das Modusermittlungsmodul 332 kann das gewünschte Momentandrehmoment basierend auf dem Steuermodus auswählen. Das Modusermittlungsmodul 332 kann auswählen, dass das gewünschte Momentandrehmoment auf dem drehmomentgewünschten Momentandrehmoment basiert, wenn der Steuermodus der Drehmomentsteuermodus ist. Das Modusermittlungsmodul 332 kann auswählen, dass das gewünschte Momentandrehmoment auf dem RPM-gewünschten Momentandrehmoment basiert, wenn der Steuermodus der RPM-Steuermodus ist. Das erste Auswahlmodul 328 gibt das gewünschte Momentandrehmoment an das Momentandrehmomentsteuermodul 324 aus.
Das Momentandrehmomentsteuermodul 324 empfängt das gewünschte Momentandrehmoment von dem ersten Auswahlmodul 328 und das geschätzte Drehmoment von dem Drehmomentschätzmodul 342. Das Momentandrehmomentsteuermodul 324 kann die Zündfunkenvorverstellung unter Verwendung des Zündfunkenaktuatormoduls 126 einstellen, um das gewünschte Momentandrehmoment zu erreichen. Das Momentandrehmomentsteuermodul 324 kann dann eine kleinere Zündfunkenvorverstellung auswählen, die das geschätzte Drehmoment auf das gewünschte Momentandrehmoment verringert.
Nun auf 3 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung des RPM-Steuermoduls 334 dargestellt. Das RPM-Steuermodul 334 umfasst ein Minimaldrehmomentmodul 436, welches die gewünschte RPM von dem RPM-Trajektorienmodul 338 empfängt. Das Minimaldrehmomentmodul 436 ermittelt das Minimaldrehmoment basierend auf der gewünschten RPM. Das Minimaldrehmomentmodul 436 gibt das Minimaldrehmoment an ein erstes Summationsmodul 438 und an ein erstes Subtraktionsmodul 440 aus.
Das RPM-Steuermodul 334 weist ein zweites Subtraktionsmodul 442 auf, welches die gewünschte RPM von dem RPM-Trajektorienmodul 338 und das RPM-Signal von dem RPM-Sensor 180 empfängt. Das zweite Subtraktionsmodul 442 subtrahiert das RPM-Signal von der gewünschten RPM, um einen RPM-Fehler zu ermitteln. Das zweite Subtraktionsmodul 442 gibt den RPM-Fehler an ein PI-Modul 444 und ein P-Modul 446 aus.
Das erste Subtraktionsmodul 440 empfängt das Minimaldrehmoment von dem Minimaldrehmomentmodul 436 und das gemäß dem zuletzt befohlenen Drehmoment gewünschte vorausgesagte Drehmoment von dem Drehmomentsteuermodul 330. Das erste Subtraktionsmodul 440 subtrahiert das Minimaldrehmoment von dem gemäß dem zuletzt befohlenen Drehmoment gewünschten vorausgesagten Drehmoment und gibt die Differenz an das PI-Modul 444 aus.
Das RPM-Steuermodul 334 umfasst ein Laufdrehmomentmodul 448, welches das MAF-Signal von dem MAF-Sensor 186 empfängt. Das Laufdrehmomentmodul 448 ermittelt das Laufdrehmoment basierend auf dem MAF-Signal. Das Laufdrehmomentmodul 448 gibt das Laufdrehmoment an ein drittes Subtraktionsmodul 450 aus.
Das RPM-Steuermodul 334 umfasst ein Reservedrehmomentmodul 452, welches das Reservedrehmoment ermittelt. Das Reservedrehmomentmodul 452 gibt das Reservedrehmoment an das dritte Subtraktionsmodul 450 und das erste Summationsmodul 438 aus. Das erste Summationsmodul 438 empfängt das Minimaldrehmoment von dem Minimaldrehmomentmodul 436 und das Reservedrehmoment von dem Reservedrehmomentmodul 452. Das erste Summationsmodul 438 addiert das Minimaldrehmoment mit dem Reservedrehmoment und gibt die Summe an das zweite Summationsmodul 454 aus.
Das PI-Modul 444 empfängt den Steuermodus von dem Modusermittlungsmodul 332. Das Modusermittlungsmodul 332 ermittelt einen ersten RPM-Korrekturfaktor, der eine RPM-Proportionale und ein RPM-Integral umfasst. Das Modusermittlungsmodul 332 steuert das PI-Modul 444, um auszuwählen, ob die Differenz zwischen dem gemäß dem zuletzt befohlenen Drehmoment gewünschten vorausgesagten Drehmoment und dem Minimaldrehmoment oder der RPM-Fehler verwendet werden sollte, um das RPM-Integral des ersten RPM-Korrekturfaktors zu ermitteln.
Das Modusermittlungsmodul 332 kann das RPM-Integral des ersten RPM-Korrekturfaktors basierend auf dem Steuermodus ermitteln. Das Modusermittlungsmodul 332 kann ermitteln, dass das RPM-Integral auf der Differenz zwischen dem gemäß dem zuletzt befohlenen Drehmoment gewünschten vorausgesagten Drehmoment und dem Minimaldrehmoment basiert, wenn der Steuermodus von dem Drehmomentsteuermodus zu dem RPM-Steuermodus wechselt. Das Modusermittlungsmodul 332 kann auswählen, dass das RPM-Integral auf dem RPM-Fehler basiert, wenn der Steuermodus der RPM-Steuermodus ist. Das PI-Modul 444 gibt den ersten RPM-Korrekturfaktor an das zweite Summationsmodul 454 aus.
Das P-Modul 446 empfängt den RPM-Fehler von dem zweiten Subtraktionsmodul 442 und ermittelt einen zweiten RPM-Korrekturfaktor. Der zweite RPM-Korrekturfaktor umfasst eine RPM-Proportionale. Das P-Modul 446 gibt den zweiten RPM-Korrekturfaktor an ein drittes Summationsmodul 456 aus.
Das zweite Summationsmodul 454 empfängt den ersten RPM-Korrekturfaktor von dem PI-Modul 444 und die Summe des Minimaldrehmoments und des Reservedrehmoments von dem ersten Summationsmodul 438. Das zweite Summationsmodul 454 addiert den ersten RPM-Korrekturfaktor mit der Summe des Minimaldrehmoments und des Reservedrehmoments, um das RPM-gewünschte vorausgesagte Drehmoment zu ermitteln. Das zweite Summationsmodul 454 gibt das RPM-gewünschte vorausgesagte Drehmoment an das zweite Auswahlmodul 336 und das Drehmomentsteuermodul 330 aus.
Das dritte Subtraktionsmodul 450 empfängt das Laufdrehmoment von dem Laufdrehmomentmodul 448 und das Reservedrehmoment von dem Reservedrehmomentmodul 452. Das dritte Subtraktionsmodul 450 subtrahiert das Reservedrehmoment von dem Laufdrehmoment und gibt die Differenz an das dritte Summationsmodul 456 aus. Das dritte Summationsmodul 456 empfängt die Differenz des Laufdrehmoments und des Reservedrehmoments von dem dritten Subtraktionsmodul 450 und den zweiten RPM-Korrekturfaktor von dem P-Modul 446. Das dritte Summationsmodul 456 addiert den zweiten RPM-Korrekturfaktor mit der Differenz des Laufdrehmoments und des Reservedrehmoments, um das RPM-gewünschte Momentandrehmoment zu ermitteln. Das dritte Summationsmodul 456 gibt das RPM-gewünschte Momentandrehmoment an das erste Auswahlmodul 328 aus.
Nun auf 4 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung des Drehmomentsteuermoduls 330 dargestellt. Das Drehmomentsteuermodul 330 umfasst ein Summationsmodul 532, welches das vorausgesagte Drehmoment von dem Fahrerdrehmomentfilter 322 empfängt. Das Drehmomentsteuermodul 330 umfasst ferner ein Subtraktionsmodul 534.
Das Subtraktionsmodul 534 empfängt das vorausgesagte Drehmoment von dem Fahrerdrehmomentfilter 322 und das gemäß der zuletzt befohlenen RPM gewünschte vorausgesagte Drehmoment von dem RPM-Steuermodul 334. Das Subtraktionsmodul 534 subtrahiert das vorausgesagte Drehmoment von dem gemäß der zuletzt befohlenen RPM-gewünschten vorausgesagten Drehmoment und gibt die Differenz an ein Deltadrehmomentmodul 536 aus. Das Deltadrehmomentmodul 536 empfängt den Steuermodus von dem Modusermittlungsmodul 332. Das Deltadrehmomentmodul 536 setzt das Deltadrehmoment auf die Differenz, wenn der Steuermodus von dem RPM-Steuermodus zu dem Drehmomentsteuermodus wechselt. Das Deltadrehmomentmodul 536 senkt das Deltadrehmoment ab, wenn der Steuermodus der Drehmomentsteuermodus ist.
Das Deltadrehmomentmodul 536 gibt das Deltadrehmoment an das Summationsmodul 532 aus. Das Summationsmodul 532 addiert das vorausgesagte Drehmoment mit dem Deltadrehmoment, um das drehmomentgewünschte vorausgesagte Drehmoment zu ermitteln. Das Summationsmodul 532 gibt das drehmomentgewünschte vorausgesagte Drehmoment an das zweite Auswahlmodul 336 und das RPM-Steuermodul 334 aus.
Nun auf 5 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung des Drehmomentsteuermoduls mit geschlossener Schleife 340 dargestellt. Das Drehmomentsteuermodul mit geschlossener Schleife 340 umfasst ein Subtraktionsmodul 642, welches das gewünschte vorausgesagte Drehmoment von dem zweiten Auswahlmodul 336 und das geschätzte Drehmoment von dem Drehmomentschätzmodul 342 empfängt. Das Subtraktionsmodul 642 subtrahiert das geschätzte Drehmoment von dem gewünschten vorausgesagten Drehmoment, um einen Drehmomentfehler zu ermitteln.
Ein PI-Modul 644 empfängt den Drehmomentfehler von dem Subtraktionsmodul 642 und ermittelt den Drehmomentkorrekturfaktor. Der Drehmomentkorrekturfaktor umfasst eine Drehmoment-Proportionale und ein Drehmoment-Integral. Das PI-Modul gibt den Drehmomentkorrekturfaktor an ein Summationsmodul 646 aus.
Das Summationsmodul 646 empfängt den Drehmomentkorrekturfaktor von dem PI-Modul 644 und das gewünschte vorausgesagte Drehmoment von dem zweiten Auswahlmodul 336. Das Summationsmodul 646 addiert den Drehmomentkorrekturfaktor mit dem gewünschten vorausgesagten Drehmoment, um das befohlene Drehmoment zu ermitteln. Das Summationsmodul 646 gibt das befohlene Drehmoment an das Steuermodul für das vorausgesagte Drehmoment 326 aus.
Nun auf 6 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung des Steuermoduls des vorausgesagten Drehmoments 326 dargestellt. Das Steuermodul für das vorausgesagte Drehmoment 326 umfasst ein Aktuatorermittlungsmodul 728, welches das RPM-Signal und ein Signal der Luft pro Zylinder (APC-Signal) empfängt. Das APC-Signal kann von einem MAF-zu-APC-Wandler 730 empfangen werden, der das MAF-Signal in das APC-Signal wandelt.
Das Aktuatorermittlungsmodul 728 ermittelt gewünschte Aktuatorpositionen, wie z. B. Einlass- und Auslass-Nockenphasenstellerpositionen, die Zündfunkenvorverstellung und das Luft/Kraftstoffverhältnis. Die Einlass- und Auslass-Nockenphasenstellerpositionen und die Zündfunkenvorverstellung können Funktionen der RPM und der APC sein, während das Luft/Kraftstoff-Verhältnis eine Funktion der APC sein kann.
Diese Funktionen können in einem Kalibrierungsspeicher 732 implementiert werden. Der APC-Wert kann gefiltert werden, bevor er verwendet wird, um eine oder mehrere der gewünschten Aktuatorpositionen zu ermitteln. Beispielsweise kann das Luft/Kraftstoffverhältnis basierend auf einer gefilterten APC ermittelt werden. Das Aktuatorermittlungsmodul 728 gibt die gewünschten Aktuatorpositionen an ein Modul für einen inversen MAP 734 und an ein Modul für eine inverse APC 736 aus.
Das Modul der inversen APC 736 empfängt die gewünschten Aktuatorpositionen von dem Aktuatorermittlungsmodul 728 und das befohlene Drehmoment von dem Drehmomentsteuermodul mit geschlossener Schleife 340. Das Modul der inversen APC 736 kann eine gewünschte APC basierend auf dem befohlenen Drehmoment und den gewünschten Aktuatorpositionen ermitteln. Das Modul der inversen APC 736 kann ein Drehmomentmodell implementieren, das ein Drehmoment basierend auf gewünschten Aktuatorpositionen schätzt, wie z. B. der gewünschten APC, der Zündfunkenvorverstellung (S), den Einlass-(I) und Auslass-(E)-Nockenphasenstellerpositionen, einem Luft/Kraftstoffverhältnis (AF), einer Öltemperatur (OT) und einer Anzahl von Zylindern, die derzeit mit Kraftstoff versorgt werden (#). Wenn angenommen wird, dass das befohlene Drehmoment T_c die Ausgabe des Drehmomentmodells ist und die gewünschten Aktuatorpositionen substituiert werden, kann das Modul der inversen APC 736 das Drehmomentmodell nach der einzigen Unbekannten, der gewünschten APC, auflösen. Die inverse Verwendung des Drehmomentmodells kann wie folgt dargestellt werden: APC_des = T –1 / apc(T_c, S, I, E, AF, OT, #, RPM), (10)
Das Modul der inversen APC 736 gibt die gewünschte APC an ein MAF-Berechnungsmodul 738 aus.
Das Modul des inversen MAP 734 empfängt die gewünschten Aktuatorpositionen von dem Aktuatorermittlungsmodul 728 und das befohlene Drehmoment von dem Drehmomentsteuermodul mit geschlossener Schleife 340. Das Modul des inversen MAP 734 ermittelt einen gewünschten MAP basierend auf dem befohlenen Drehmoment und den gewünschten Aktuatorpositionen. Der gewünschte MAP kann durch die folgende Gleichung ermittelt werden: MAP_des = T –1 / map((T_c + f(delta_T)), S, I, E, AF, OT, #, RPM), (11) wobei f(delta_T) eine gefilterte Differenz zwischen einem MAP-basierten und einem APC-basierten Drehmomentschätzer ist. Das Modul des inversen MAP 734 gibt den gewünschten MAP an ein Auswahlmodul 740 aus.
Lediglich beispielhaft kann das Auswahlmodul 740 ein Multiplexer oder ein Schalter sein.
Das MAF-Berechnungsmodul 738 ermittelt einen gewünschten MAF basierend auf der gewünschten APC. Der gewünschte MAF kann unter der Verwendung der folgenden Gleichung berechnet werden:
Das MAF-Berechnungsmodul 738 gibt den gewünschten MAF an ein Modul für eine komprimierbare Strömung 742 aus.
Das Auswahlmodul 740 empfängt das MAP-Signal von dem MAP-Sensor 184. Das Modusermittlungsmodul 332 steuert das Auswahlmodul 740, um auszuwählen, ob das MAP-Signal oder der gewünschte MAP verwendet werden sollte, um einen MAP-Wert zu ermitteln. Das Modusermittlungsmodul 332 weist das Auswahlmodul 740 daher an, den MAP-Wert entweder von dem MAP-Sensor 184 oder von dem Modul des inversen MAP 734 auszugeben.
Das Modusermittlungsmodul 332 kann den MAP-Wert basierend auf dem Steuermodus auswählen. Das Modusermittlungsmodul 332 kann auswählen, dass der MAP-Wert auf dem MAP-Signal basiert, wenn der Steuermodus der RPM-Steuermodus ist. Das Modusermittlungsmodul 332 kann auswählen, dass der MAP-Wert auf dem gewünschten MAP basiert, wenn der Steuermodus der Drehmomentsteuermodus ist. Das Auswahlmodul 740 gibt den MAP-Wert an das Modul der komprimierbaren Strömung 742 aus.
Das Modul für die komprimierbare Strömung 742 ermittelt die gewünschte Drosselfläche basierend auf dem MAP-Wert und dem gewünschten MAF. Die gewünschte Drosselfläche kann unter Verwendung der folgenden Gleichung berechnet werden:
und wobei R_gas die Konstante des idealen Gases ist, T eine Temperatur der Ansaugluft ist und P_baro ein barometrischer Druck ist. P_baro kann unter Verwendung eines Sensors, beispielsweise des IAT-Sensors 192, direkt gemessen werden oder kann unter Verwendung anderer gemessener oder geschätzter Parameter berechnet werden.
Die Φ-Funktion kann Änderungen in der Luftströmung aufgrund von Druckdifferenzen auf beiden Seiten des Drosselventils 112 berücksichtigen. Die Φ-Funktion kann wie folgt spezifiziert werden:
und wobei γ eine Konstante der spezifischen Wärme ist, die für Luft näherungsweise zwischen 1,3 und 1,4 liegt. P_critical ist als das Druckverhältnis definiert, bei dem die Geschwindigkeit der Luftströmung durch das Drosselventil 112 gleich der Schallgeschwindigkeit ist, was als gedrosselte oder kritische Strömung bezeichnet wird. Das Modul für die komprimierbare Strömung 742 gibt die gewünschte Drosselfläche an das Drosselaktuatormodul 116 aus, welches das Drosselventil 112 steuert, um die gewünschte Drosselfläche zu liefern.
Nun auf 7 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung des Fahrerinterpretationsmoduls 314 dargestellt. Das Fahrerinterpretationsmodul 314 umfasst ein Pedalpositionsdrehmomentmodul 816, welches das RPM-Signal von dem RPM-Sensor 180 und die Gaspedalposition von dem Fahrereingabemodul 104 empfängt. Das Pedalpositionsdrehmomentmodul 816 ermittelt den Drehmomentwert bei der Gaspedalposition basierend auf dem RPM-Signal und der Gaspedalposition. Das Pedalpositionsdrehmomentmodul 816 kann den Drehmomentwert an das Drehmomentsteuermodul 330 und ein Summationsmodul 818 ausgeben.
Das Fahrerinterpretationsmodul 314 umfasst ein Nulldrehmomentmodul 820, welches das RPM-Signal von dem RPM-Sensor 180 und einen Gang von dem Fahrereingabemodul 104 empfängt. Das Nulldrehmomentmodul 820 ermittelt den Drehmomentwert bei der Nullposition des Gaspedals basierend auf dem RPM-Signal und dem Gang. Das Nulldrehmomentmodul 820 kann den Drehmomentwert an das Drehmomentsteuermodul 330 und das Summationsmodul 818 ausgeben. Das Summationsmodul 818 addiert den Drehmomentwert bei der Gaspedalposition mit dem Drehmomentwert bei der Nullposition des Gaspedals, um das Fahrerdrehmoment zu ermitteln. Das Fahrerinterpretationsmodul 314 gibt das Fahrerdrehmoment an das Achsendrehmomentvermittlungsmodul 316 aus.
Nun auf 8 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm einer alternativen beispielhaften Implementierung des Drehmomentsteuermoduls 330 dargestellt. Das Drehmomentsteuermodul 330 umfasst ein Summationsmodul 932, das den Drehmomentwert bei der Gaspedalposition von dem Fahrerinterpretationsmodul 314 empfängt. Das Drehmomentsteuermodul 330 umfasst ferner ein Subtraktionsmodul 934.
Das Subtraktionsmodul 934 empfängt den Drehmomentwert bei der Nullposition des Gaspedals von dem Fahrerinterpretationsmodul 314 und das gemäß der zuletzt befohlenen RPM gewünschte vorausgesagte Drehmoment von dem RPM-Steuermodul 334. Das Subtraktionsmodul 934 subtrahiert den Drehmomentwert von dem gemäß der zuletzt befohlenen RPM gewünschten vorausgesagten Drehmoment und gibt die Differenz an ein Deltadrehmomentmodul 936 aus. Das Deltadrehmomentmodul 936 empfängt den Steuermodus von dem Modusermittlungsmodul 332. Das Deltadrehmomentmodul 936 setzt das Deltadrehmoment auf die Differenz, wenn der Steuermodus von dem RPM-Steuermodus zu dem Drehmomentsteuermodus wechselt. Das Deltadrehmomentmodul 936 senkt das Deltadrehmoment ab, wenn der Steuermodus der Drehmomentsteuermodus ist.
Das Deltadrehmomentmodul 936 gibt das Deltadrehmoment an das Summationsmodul 932 aus. Das Summationsmodul 932 addiert den Drehmomentwert bei der Gaspedalposition mit dem Deltadrehmoment, um das drehmomentgewünschte vorausgesagte Drehmoment zu ermitteln. Das Summationsmodul 532 gibt das drehmomentgewünschte vorausgesagte Drehmoment an das zweite Auswahlmodul 336 und das RPM-Steuermodul 334 aus.
Nun auf 9 Bezug nehmend, ist ein Flussdiagramm dargestellt, das beispielhafte Schritte zeigt, die von dem ECM 114 ausgeführt werden. Die Steuerung beginnt bei Schritt 1002, bei dem der Steuermodus als ein vorheriger Steuermodus gespeichert wird. Die Steuerung fährt bei Schritt 1004 fort, bei dem der Steuermodus ermittelt wird.
Die Steuerung fährt bei Schritt 1006 fort, bei dem die Steuerung ermittelt, ob der Steuermodus der Drehmomentsteuermodus oder der RPM-Steuermodus ist. Wenn der Steuermodus der Drehmomentsteuermodus ist, fährt die Steuerung bei Schritt 1008 fort; ansonsten fährt die Steuerung bei Schritt 1010 fort.
Bei Schritt 1008 ermittelt die Steuerung, ob der vorherige Steuermodus der Drehmomentsteuermodus oder der RPM-Steuermodus ist. Wenn der vorherige Steuermodus der RPM-Steuermodus ist, fährt die Steuerung bei Schritt 1012 fort; ansonsten fährt die Steuerung 1014 fort. Bei Schritt 1012 wird das Deltadrehmoment initialisiert. Die Steuerung fährt bei Schritt 1014 fort. Bei Schritt 1014 wird das gewünschte vorausgesagte Drehmoment ermittelt. Die Steuerung fährt bei Schritt 1016 fort.
Bei Schritt 1010 ermittelt die Steuerung, ob der vorherige Steuermodus der Drehmomentsteuermodus oder der RPM-Steuermodus ist. Wenn der vorherige Steuermodus der Drehmomentsteuermodus ist, fährt die Steuerung bei Schritt 1018 fort; ansonsten fährt die Steuerung bei Schritt 1020 fort. Bei Schritt 1018 wird das RPM-Integral initialisiert. Die Steuerung fährt bei Schritt 1020 fort. Bei Schritt 1020 wird die gewünschte RPM ermittelt. Die Steuerung fährt bei Schritt 1022 fort, bei dem das gewünschte vorausgesagte Drehmoment basierend auf der gewünschten RPM ermittelt wird. Die Steuerung fährt bei Schritt 1016 fort.
Bei Schritt 1016 wird das befohlene Drehmoment basierend auf dem gewünschten vorausgesagten Drehmoment und dem geschätzten Drehmoment ermittelt. Die Steuerung fährt bei Schritt 1024 fort, bei dem die gewünschten APC und MAP basierend auf dem befohlenen Drehmoment ermittelt werden. Die Steuerung fährt bei Schritt 1026 fort, bei dem der gewünschte MAF basierend auf der gewünschten APC ermittelt wird. Die Steuerung fährt bei Schritt 1028 fort, bei dem die gewünschte Drosselfläche basierend auf den gewünschten MAP und MAF ermittelt wird. Die Steuerung kehrt zu Schritt 1002 zurück.

Claims

Motorsteuermodul (114), umfassend: ein Drehmomentsteuermodul (330), das ein erstes gewünschtes Drehmoment basierend auf einem angeforderten Drehmoment ermittelt; ein Motordrehzahlsteuermodul (RPM-Steuermodul) (334), das ein zweites gewünschtes Drehmoment basierend auf einer gewünschten Motordrehzahl selektiv ermittelt, wobei das Drehmomentsteuermodul (330) das erste gewünschte Drehmoment ferner basierend auf dem zweiten gewünschten Drehmoment ermittelt, wenn das Motorsteuermodul (114) von einem Motordrehzahlsteuermodus zu einem Drehmomentsteuermodus wechselt, wobei das Motordrehzahlsteuermodul (334) das zweite gewünschte Drehmoment ferner basierend auf dem ersten gewünschten Drehmoment ermittelt, wenn das Motorsteuermodul (114) von dem Drehmomentsteuermodus zu dem Motordrehzahlsteuermodus wechselt; und ein Aktuatormodul (116, 126, 158, 162), das einen Aktuator eines Motors basierend auf dem ersten gewünschten Drehmoment, wenn sich das Motorsteuermodul in dem Drehmomentsteuermodus befindet, und basierend auf dem zweiten gewünschten Drehmoment steuert, wenn sich das Motorsteuermodul (114) in dem Motordrehzahlsteuermodus befindet.
Motorsteuermodul (114) nach Anspruch 1, das ferner ein Modusermittlungsmodul (332) umfasst, das den Motordrehzahlsteuermodus auswählt, wenn das erste gewünschte Drehmoment kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, und das den Drehmomentsteuermodus auswählt, wenn das erste gewünschte Drehmoment größer als der vorbestimmte Wert oder diesem gleich ist.
Motorsteuermodul (114) nach Anspruch 1, wobei das Drehmomentsteuermodul (330) das erste gewünschte Drehmoment ferner basierend auf einem Deltadrehmoment ermittelt.
Motorsteuermodul (114) nach Anspruch 3, wobei das Drehmomentsteuermodul (330) das Deltadrehmoment basierend auf dem zweiten gewünschten Drehmoment und dem vorausgesagten Drehmoment ermittelt, wenn das Motorsteuermodul (114) von dem Motordrehzahlsteuermodus zu dem Drehmomentsteuermodus wechselt.
Motorsteuermodul (114) nach Anspruch 3, wobei das Drehmomentsteuermodul (330) das Deltadrehmoment auf Null absenkt, wenn sich das Motorsteuermodul (114) in dem Drehmomentsteuermodus befindet.
Motorsteuermodul (114) nach Anspruch 3, wobei das angeforderte Drehmoment ein Pedalpositionsdrehmoment und ein Nulldrehmoment umfasst.
Motorsteuermodul (114) nach Anspruch 6, wobei das Drehmomentsteuermodul (330) das Deltadrehmoment basierend auf dem zweiten gewünschten Drehmoment und dem Nulldrehmoment ermittelt, wenn das Motorsteuermodul (114) von dem Motordrehzahlsteuermodus zu dem Drehmomentsteuermodus wechselt.
Motorsteuermodul (114) nach Anspruch 1, wobei das Motordrehzahlsteuermodul (334) das zweite gewünschte Drehmoment ferner basierend auf einer gemessenen Motordrehzahl, einem Reservedrehmoment und einem Motordrehzahlintegral ermittelt.
Motorsteuermodul (114) nach Anspruch 8, wobei das Motordrehzahlsteuermodul (334) ein Minimaldrehmoment ermittelt, das erforderlich ist, um die gewünschte Motordrehzahl aufrechtzuerhalten.
Motorsteuermodul (114) nach Anspruch 9, wobei das Motordrehzahlsteuermodul (334) das Motordrehzahlintegral basierend auf dem ersten gewünschten Drehmoment und dem Minimaldrehmoment ermittelt, wenn das Motorsteuermodul (114) von dem Drehmomentsteuermodus zu dem Motordrehzahlsteuermodus wechselt.
Motorsteuermodul (114) nach Anspruch 8, wobei das Motordrehzahlsteuermodul (334) das Motordrehzahlintegral basierend auf der gewünschten Motordrehzahl und der gemessenen Motordrehzahl ermittelt, wenn sich das Motorsteuermodul (114) in dem Motordrehzahlsteuermodus befindet.
Motorsteuermodul (114) nach Anspruch 1, wobei das Aktuatormodul (116, 126, 158, 162) ein Drosselaktuatormodul (116), ein Ladedruckaktuatormodul (162) und/oder ein Phasenstelleraktuatormodul (158) umfasst.
Verfahren zum Betreiben eines Motorsteuermoduls (114), umfassend: ein Ermitteln eines ersten gewünschten Drehmoments basierend auf einem angeforderten Drehmoment; ein selektives Ermitteln eines zweiten gewünschten Drehmoments basierend auf einer gewünschten Motordrehzahl; ein Ermitteln des ersten gewünschten Drehmoments ferner basierend auf dem zweiten gewünschten Drehmoment, wenn das Motorsteuermodul von dem Motordrehzahlsteuermodus zu dem Drehmomentsteuermodus wechselt; ein Ermitteln des zweiten gewünschten Drehmoments ferner basierend auf dem ersten gewünschten Drehmoment, wenn das Motorsteuermodul von dem Drehmomentsteuermodus zu dem Motordrehzahlsteuermodus wechselt; und ein Steuern eines Aktuators eines Motors basierend auf dem ersten gewünschten Drehmoment, wenn sich das Motorsteuermodul in dem Drehmomentsteuermodus befindet, und basierend auf dem zweiten gewünschten Drehmoment, wenn sich das Motorsteuermodul (114) in dem Motordrehzahlsteuermodus befindet.
Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend: ein Auswählen des Motordrehzahlsteuermodus, wenn das erste gewünschte Drehmoment kleiner als ein vorbestimmter Wert ist; und ein Auswählen des Drehmomentsteuermodus, wenn das erste gewünschte Drehmoment größer als der vorbestimmte Wert oder diesem gleich ist.
Verfahren nach Anspruch 13, das ferner umfasst, dass das erste gewünschte Drehmoment ferner basierend auf einem Deltadrehmoment ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 15, das ferner umfasst, dass das Deltadrehmoment basierend auf dem zweiten gewünschten Drehmoment und dem vorausgesagten Drehmoment ermittelt wird, wenn das Motorsteuermodul (114) von dem Motordrehzahlsteuermodus zu dem Drehmomentsteuermodus wechselt.
Verfahren nach Anspruch 15, das ferner umfasst, dass das Deltadrehmoment auf Null abgesenkt wird, wenn sich das Motorsteuermodul (114) in dem Drehmomentsteuermodus befindet.
Verfahren nach Anspruch 15, wobei das angeforderte Drehmoment ein Pedalpositionsdrehmoment und ein Nulldrehmoment umfasst.
Verfahren nach Anspruch 18, das ferner umfasst, dass das Deltadrehmoment basierend auf dem zweiten gewünschten Drehmoment und dem Nulldrehmoment ermittelt wird, wenn das Motorsteuermodul (114) von dem Motordrehzahlsteuermodus zu dem Drehmomentsteuermodus wechselt.
Verfahren nach Anspruch 13, das ferner umfasst, dass das zweite gewünschte Drehmoment ferner basierend auf einer gemessenen Motordrehzahl, einem Reservedrehmoment und einem Motordrehzahlintegral ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 20, wobei ein Minimaldrehmoment ermittelt wird, das erforderlich ist, um die gewünschte Motordrehzahl aufrechtzuerhalten.
Verfahren nach Anspruch 21, das ferner umfasst, dass das Motordrehzahlintegral basierend auf dem ersten gewünschten Drehmoment und dem Minimaldrehmoment ermittelt wird, wenn das Motorsteuermodul (114) von dem Drehmomentsteuermodus zu dem Motordrehzahlsteuermodus wechselt.
Verfahren nach Anspruch 20, das ferner umfasst, dass das Motordrehzahlintegral basierend auf der gewünschten Motordrehzahl und der gemessenen Motordrehzahl ermittelt wird, wenn sich das Motorsteuermodul (114) in dem Motordrehzahlsteuermodus befindet.