DE102009003948B4

DE102009003948B4 - Motorsteuersystem und Motorsteuerverfahren

Info

Publication number: DE102009003948B4
Application number: DE102009003948.1A
Authority: DE
Inventors: Christopher E. Whitney; Ning Jin; Todd R. Shupe; Weixin Yan; Michael Livshiz; Klaus Pochner
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-01-09
Filing date: 2009-01-07
Publication date: 2017-11-23
Anticipated expiration: 2029-01-08
Also published as: CN101498247B; CN101498247A; US20090173314A1; DE102009003948A1; US7698049B2

Abstract

Motorsteuersystem, umfassend:
ein Leistungsmodul (314), das ein leistungsbasiertes Drehmoment basierend auf einer Soll-Motordrehzahl ermittelt;
ein Umwandlungsmodul (320), das ein Basisdrehmoment basierend auf einer Summe aus dem leistungsbasierten Drehmoment, einem Lastdrehmoment und einem Reibungsverlustdrehmoment erzeugt, wobei das Reibungsverlustdrehmoment auf der Soll-Motordrehzahl basiert; und
ein inverses Drehmomentmodul (322), das einen Luftwert pro Zylinder (APC), der dem Basisdrehmoment entspricht, basierend auf einem inversen Drehmomentmodell und der Soll-Motordrehzahl ermittelt;
ein Luftmassenströmungs-Berechnungsmodul (324), das einen Luftmassenströmungswert (MAF) basierend auf dem Luftwert pro Zylinder (APC) ermittelt;
ein Drehmomentschätzmodul (328, 330, 334), das eine Drehmomentanforderung basierend auf dem Luftmassenströmungswert (MAF), basierend auf einer aktuellen Motordrehzahl und basierend auf einem Drehmomentmodell schätzt; und
ein Luftsteuermodul (228), das selektiv eine Drosselfläche basierend auf der Drehmomentanforderung und basierend auf der aktuellen Motordrehzahl ermittelt, wobei ein Drosselventil (112) basierend auf der Drosselfläche betätigt wird.

Description

GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Motordrehzahlsteuerung und insbesondere eine Motordrehzahlsteuerung in einem drehmomentbasierten System.
HINTERGRUND
Verbrennungsmotoren verbrennen ein Luft- und Kraftstoffgemisch in Zylindern, um Kolben anzutreiben, was ein Antriebsdrehmoment erzeugt. Eine Luftströmung in Benzinmotoren wird mittels einer Drossel geregelt. Insbesondere stellt die Drossel eine Drosselfläche ein, was die Luftströmung in den Motor vergrößert oder verkleinert. Wenn die Drosselfläche zunimmt, nimmt die Luftströmung in den Motor zu. Ein Kraftstoffsteuersystem stellt die Rate ein, mit der Kraftstoff eingespritzt wird, um ein Soll-Luft/Kraftstoffgemisch an die Zylinder zu liefern. Eine Erhöhung der an die Zylinder gelieferten Luft- und Kraftstoffmenge vergrößert die Drehmomentabgabe des Motors.
Motorsteuersysteme wurden entwickelt, um die Motordrehmomentabgabe zu steuern, um ein Soll-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 198 51 457 A1 sind ein Motorsteuersystem und ein Verfahren bekannt, bei denen in Abhängigkeit von einer Fahrpedalstellung und eines Saugrohmodells unter Berücksichtigung der Motordrehzahl eine Soll-Stellung einer Drosselklappe ermittelt wird.
Die DE 41 41 947 A1 beschreibt ein ähnliches Steuersystem und ein ähnliches Verfahren.
In H. Wallentowitz, K. Reif: Handbuch Kraftfahrzeugelektronik, Vieweg, 1. Auflage, September 2006, ist eine ähnliche Drehmomentsteuerung mit einer Rückkopplung der Motordrehzahl beschreiben.
Ferner beschreiben auch die US 6,155,230 A , die US 6,178,371 B1 , die US 6,425,373 B1 , die US 6,705,285 B2 , die US 6,966,287 B1 , die US 2001/0037793 A1 , die US 2003/0075147 A1 und die US 2005/0274357 A1 allgemein ähnliche Drehmomentsteuerungen.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Motorsteuersystem und ein Verfahren zu schaffen, bei denen eine Drehmomentsteuerung unter Berücksichtigung der Motorleistung entsprechend einer Soll-Motordrehzahl erfolgt.
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Motorsteuersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 8.
Ein Motorsteuersystem umfasst ein Leistungsmodul, ein Luftströmungsmodul, ein Drehmomentschätzmodul und ein Luftsteuermodul. Das Leistungsmodul ermittelt ein leistungsbasiertes Drehmoment basierend auf einer Soll-Motordrehzahl. Das Luftmassenströmungs-Berechnungsmodul ermittelt einen Luftströmungswert basierend auf dem leistungsbasierten Drehmoment. Das Drehmomentschätzmodul schätzt ein Luftdrehmoment basierend auf dem Luftströmungswert. Das Luftsteuermodul ermittelt selektiv eine Drosselfläche basierend auf dem Luftdrehmoment. Ein Drosselventil wird basierend auf der Drosselfläche betätigt.
Ein Verfahren umfasst ein Ermitteln eines leistungsbasierten Drehmoments basierend auf einer Soll-Motordrehzahl; ein Ermitteln eines Luftströmungswerts basierend auf dem leistungsbasierten Drehmoment; ein Schätzen eines Luftdrehmoments basierend auf dem Luftströmungswert; ein selektives Ermitteln einer Drosselfläche basierend auf dem Luftdrehmoment; und ein Betätigen eines Drosselventils basierend auf der Drosselfläche.
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 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 eines beispielhaften Motorsteuersystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
3 ein Funktionsblockdiagramm von beispielhaften Implementierungen eines RPM-Steuermoduls und eines Steuermoduls für ein vorausgesagtes Drehmoment gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist; und
4 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 Formulierung 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.
Leistung ist eine natürliche Domäne zum Steuern eines Motors, um eine Soll-Drehzahl aufrechtzuerhalten. Ein Betreiben des Motors bei der Soll-Drehzahl kann einen bestimmten Betrag der Leistung erfordern, der gleich dem Produkt aus einem Drehmoment und der Soll-Drehzahl ist. Unter der Annahme, dass sich die Last an dem Motor nicht ändert und dass daher der gleiche Betrag der Leistung benötigt werden wird, würde eine Verringerung der Drehzahl zu einer Zunahme des Drehmoments führen, um die gleiche Leistung aufrechtzuerhalten. Auf ähnliche Weise wird, wenn die Motordrehzahl zunimmt, weniger Drehmoment erzeugt werden, um die gleiche Leistung aufrechtzuerhalten.
1–2 stellen ein Motorsystem dar, bei dem die Motorsteuerung in einer Drehmomentdomäne durchgeführt wird. Ein leistungsbasierter Drehmomentwert kann daher ermittelt werden, um den Motor auf eine Soll-Drehzahl zu steuern. Der leistungsbasierte Drehmomentwert kann ein Bremsdrehmomentwert sein. Ein Bremsdrehmoment (auch bekannt als Schwungraddrehmoment) kann als ein Drehmoment definiert werden, das an dem Schwungrad verfügbar ist, um das Getriebe des Fahrzeugs anzutreiben.
Das Bremsdrehmoment kann mittels eines Basisdrehmoments (auch bekannt als unbelastetes Drehmoment) geschätzt werden, das mittels eines Kraftmessers gemessen werden kann. Wenn er mittels des Kraftmessers getestet wird, kann der Motor unbelastet sein – d. h. ohne Zubehörlasten, wie z. B. eine Klimaanlage, eine Lichtmaschine/Generator oder eine Servolenkung. Zusätzlich kann das Basisdrehmoment gemessen werden, wenn der Motor heiß ist (oberhalb einer Schwellenwerttemperatur), was den Betrag des an die Reibung verlorenen Drehmoments verringern kann.
Ein Zylinderdrehmoment kann als der Betrag des Drehmoments definiert werden, der durch die Zylinder erzeugt wird. Das Basisdrehmoment kann daher gleich dem Zylinderdrehmoment minus der Reibung des Motors, während er heiß ist, und den Pumpverlusten des Motors sein. Die Pumpverluste können das Drehmoment umfassen, das absorbiert wird, wenn Luft in die Zylinder des Motors und aus diesen gepumpt wird.
Das Bremsdrehmoment kann geschätzt werden, indem die kalte Reibung und die Zubehörlasten von dem Basisdrehmoment subtrahiert werden. Der Wert der kalten Reibung kann das zusätzliche Drehmoment sein, das verloren geht, wenn der Motor kalt ist (unter der Schwellenwerttemperatur), im Vergleich dazu, wenn der Motor heiß ist.
Wie in 3 gezeigt, kann das leistungsbasierte Drehmoment, das berechnet wurde, um die Soll-Drehzahl zu erreichen, von einem Bremsdrehmoment in ein Basisdrehmoment umgewandelt werden. Eine Soll-Luftströmung, welche dieses Basisdrehmoment bei der Soll-Drehzahl erzeugen wird, kann dann ermittelt werden. Ein Soll-Drehmoment kann basierend auf der Soll-Luftströmung und der gegenwärtigen Motordrehzahl ermittelt werden. Auf diese Weise kann das leistungsbasierte Drehmoment (ausgedrückt durch das Soll-Drehmoment) in der Drehmomentdomäne in einem drehmomentbasierten System vermittelt werden, wie es beispielsweise in 1 und 2 gezeigt ist.
Dieses Soll-Drehmoment kann dann mit anderen Drehmomentanforderungen vermittelt werden (wie z. B. solchen von einem Schutz vor überhöhter Motordrehzahl oder einer Getriebesteuerung), um ein vermitteltes Drehmoment zu ermitteln. Das vermittelte Drehmoment wird dann basierend auf der gegenwärtigen Motordrehzahl in eine Steuerluftströmung umgewandelt. Der Motor wird dann gesteuert, um die Steuerluftströmung zu erzeugen.
Wieder auf 1 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften 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. Lediglich beispielhaft kann das Drosselventil 112 ein Schmetterlingsventil mit einem rotierbaren Blatt umfassen. Ein Motorsteuermodul (ECM) 114 steuert ein Drosselaktuatormodul 116, welches das Öffnen des Drosselventils 112 regelt, 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, was die Kraftstoffwirtschaftlichkeit unter bestimmten Motorbetriebsbedingungen verbessern kann.
Luft wird aus dem Ansaugkrümmer 110 durch ein Einlassventil 122 in den Zylinder 118 gesaugt. Das ECM 114 steuert ein Kraftstoffaktuatormodul 124, das die Kraftstoffeinspritzung regelt, um ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis zu erreichen. Kraftstoff kann an einem zentralen Ort oder an mehreren Orten, wie z. B. in der Nähe des Einlassventils jedes der Zylinder, in den Ansaugkrümmer 110 eingespritzt werden. Bei verschiedenen Implementierungen, die in 1 nicht dargestellt sind, kann Kraftstoff direkt in die Zylinder oder in Mischkammern, die den Zylindern zugeordnet sind, eingespritzt werden. Das Kraftstoffaktuatormodul 124 kann die Einspritzung von Kraftstoff in die Zylinder stoppen, die deaktiviert sind.
Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich mit 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, die als oberer Totpunkt (TDC) bezeichnet wird.
Die Verbrennung des Luft/Kraftstoffgemischs treibt den Kolben abwärts, wodurch eine rotierende Kurbelwelle (nicht gezeigt) angetrieben wird. Der Kolben beginnt dann, 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 Zündfunkenaktuatormodul 126 kann durch ein Zeitsteuersignal gesteuert werden, das angibt, wie weit vor oder nach dem TDC der Zündfunken geliefert werden sollte. Der Betrieb des Zündfunkenaktuatormoduls 126 kann daher mit der Kurbelwellendrehung synchronisiert werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Zündfunkenaktuatormodul 126 die Lieferung des Zündfunkens an die deaktivierten Zylinder stoppen.
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 den Zylinder 118 deaktivieren, indem das Öffnen des Einlassventils 122 oder des Auslassventils 130 abgeschaltet wird.
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. Wenn er implementiert ist, kann ein variabler Ventilhub ebenso durch das Phasenstelleraktuatormodul 158 gesteuert werden.
Das Motorsystem 100 kann eine Ladedruckeinrichtung aufweisen, die unter Druck stehende Luft an den Ansaugkrümmer 110 liefert. Beispielsweise zeigt 1 einen Turbolader 160, der eine heiße Turbine 160-1 aufweist, die durch heiße Abgase angetrieben wird, die durch das Abgassystem 134 strömen. Der Turbolader 160 weist auch einen von der heißen Turbine 160-1 angetriebenen Kompressor für kalte Luft 160-2 auf, der Luft komprimiert, die in das Drosselventil 112 geführt wird. Bei verschiedenen Implementierungen kann ein von der Kurbelwelle angetriebener Turbokompressor Luft von dem Drosselventil 112 komprimieren und die komprimierte Luft an den Ansaugkrümmer 110 liefern.
Ein Ladedruckregelventil 162 kann dem Abgas ermöglichen, an dem Turbolader 160 vorbeizuströmen, wodurch der Ladedruck (der Betrag der Ansaugluftkompression) des Turboladers 160 verringert wird. Das ECM 114 steuert den Turbolader 160 mittels eines Ladedruckaktuatormoduls 164. Das Ladedruckaktuatormodul 164 kann den Ladedruck des Turboladers 160 modulieren, indem die Position des Ladedruckregelventils 162 gesteuert wird. Bei verschiedenen Implementierungen können mehrere Turbolader durch das Ladedruckaktuatormodul 164 gesteuert werden. Der Turbolader 160 kann eine variable Geometrie aufweisen, die durch das Ladedruckaktuatormodul 164 gesteuert werden kann.
Ein Zwischenkühler (nicht gezeigt) kann einen Teil der Wärme der komprimierten Luftladung dissipieren, die erzeugt wird, wenn Luft komprimiert wird. Die komprimierte Luftladung kann auch aufgrund der Nähe der Luft zu dem Abgassystem 134 absorbierte Wärme aufweisen. Obwohl sie zu Darstellungszwecken getrennt gezeigt sind, sind die Turbine 160-1 und der Kompressor 160-2 oft aneinander befestigt und platzieren die Ansaugluft in unmittelbarer Nähe zu dem heißen Abgas.
Das Motorsystem 100 kann ein Abgasrückführungsventil (AGR-Ventil) 170 aufweisen, das Abgas selektiv zurück zu dem Ansaugkrümmer 110 zurückleitet. Das AGR-Ventil 170 kann stromaufwärts des Turboladers 160 angeordnet sein. Das AGR-Ventil 170 kann durch ein AGR-Aktuatormodul 172 gesteuert werden.
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, welches die Differenz zwischen dem Umgebungsluftdruck und dem Druck in dem Ansaugkrümmer 110 ist. Die Massenströmungsrate der Luft, die in den Ansaugkrümmer 110 strömt, kann unter Verwendung eines Luftmassenstromsensors (MAF-Sensors) 186 gemessen werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann der MAF-Sensor 186 in einem Gehäuse angeordnet sein, das auch das Drosselventil 112 umfasst.
Das Drosselaktuatormodul 116 kann die Position des Drosselventils 112 unter Verwendung eines oder mehrerer Drosselpositionssensoren (TPS) 190 überwachen. Die Umgebungstemperatur der Luft, die in den Motor 102 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. Das ECM 114 kann mit einem Hybridsteuermodul 196 kommunizieren, um den Betrieb des Motors 102 und des Elektromotors 198 abzustimmen.
Der Elektromotor 198 kann auch als Generator funktionieren und kann verwendet werden, um elektrische Energie zur Verwendung durch elektrische Systeme des Fahrzeugs und/oder zur Speicherung in einer Batterie zu erzeugen. Bei verschiedenen Implementierungen können verschiedene Funktionen des ECM 114, des Getriebesteuermoduls 194 und des Hybridsteuermoduls 196 in ein oder mehrere Module integriert werden.
Jedes System, das einen Motorparameter variiert, kann als ein Aktuator bezeichnet werden, der einen Aktuatorwert empfängt. Beispielsweise kann das Drosselaktuatormodul 116 als ein Aktuator bezeichnet werden, und die Drosselöffnungsfläche kann als ein Aktuatorwert bezeichnet werden. In dem Beispiel von 1 erreicht das Drosselaktuatormodul 116 die Drosselöffnungsfläche, indem der Winkel des Blatts des Drosselventils 112 angepasst wird.
Auf ähnliche Weise kann das Zündfunkenaktuatormodul 126 als ein Aktuator bezeichnet werden, während der entsprechende Aktuatorwert ein Betrag einer Zündfunkenvorverstellung relativ zu dem Zylinder-TDC ist. Andere Aktuatoren können das Ladedruckaktuatormodul 164, das AGR-Aktuatormodul 172, das Phasenstelleraktuatormodul 158, das Kraftstoffaktuatormodul 124 und das Zylinderaktuatormodul 120 umfassen. Für diese Aktuatoren können die Aktuatorwerte dem Ladedruck, der AGR-Ventilöffnungsfläche, den Einlass- und Auslass-Nockenphasenstellerwinkeln, der Kraftstoffrate bzw. der Anzahl der aktivierten Zylinder entsprechen. Das ECM 114 kann die Aktuatorwerte steuern, um ein Soll-Drehmoment von dem Motor 102 zu erzeugen.
Nun auf 2 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsteuersystems dargestellt. Eine beispielhafte Implementierung des ECM 114 umfasst ein Achsendrehmomentvermittlungsmodul 204. Das Achsendrehmomentvermittlungsmodul 204 vermittelt zwischen einer Fahrereingabe von dem Fahrereingabemodul 104 und anderen Achsendrehmomentanforderungen. Die Fahrereingabe kann beispielsweise auf einer Position eines Gaspedals basieren. Die Fahrereingabe kann auch auf einem Tempomat basieren, der ein adaptives Tempomatsystem sein kann, das die Fahrzeuggeschwindigkeit variiert, um eine vorbestimmte Nachfolgedistanz aufrechtzuerhalten.
Die Drehmomentanforderungen können sowohl Zieldrehmomentwerte als auch Rampenanforderungen umfassen, wie z. B. eine Anforderung, dass das Drehmoment bis zu einem minimalen Motorabschaltdrehmoment herunterläuft oder dass das Drehmoment von dem minimalen Motorabschaltdrehmoment hochläuft. Die Achsendrehmomentanforderungen können eine Drehmomentverringerung umfassen, die während eines Radschlupfs von einem Traktionssteuersystem angefordert wird. Die Achsendrehmomentanforderungen können auch Drehmomentanforderungszunahmen umfassen, die einem negativen Radschlupf entgegenwirken, bei dem ein Reifen des Fahrzeugs bezogen auf die Straßenoberfläche rutscht, da das Achsendrehmoment negativ ist.
Die Achsendrehmomentanforderungen können auch Bremsverwaltungsanforderungen und Drehmomentanforderungen aufgrund überhöhter Fahrzeuggeschwindigkeit umfassen. Bremsverwaltungsanforderungen können das Motordrehmoment verringern, um sicherzustellen, dass die Motordrehmomentabgabe nicht die Fähigkeit der Bremsen übersteigt, das Fahrzeug zu halten, wenn das Fahrzeug gestoppt wird. Die Drehmomentanforderungen aufgrund überhöhter Fahrzeuggeschwindigkeit können die Motordrehmomentabgabe verringern, um zu verhindern, dass das Fahrzeug eine vorbestimmte Geschwindigkeit überschreitet. Die Achsendrehmomentanforderungen können auch von Karosseriestabilitätskontrollsystemen hervorgerufen werden. Die Achsendrehmomentanforderungen können ferner Motorabschaltanforderungen umfassen, wie sie beispielsweise erzeugt werden können, wenn ein kritischer Fehler detektiert wird.
Das Achsendrehmomentvermittlungsmodul 204 gibt ein vorausgesagtes Drehmoment und ein Momentandrehmoment basierend auf den Ergebnissen der Vermittlung zwischen den empfangenen Drehmomentanforderungen aus. Das vorausgesagte Drehmoment ist der Betrag des Drehmoments, den das ECM 114 zur Erzeugung durch den Motor 102 vorbereitet, und kann häufig auf der Drehmomentanforderung des Fahrers basieren. Das Momentandrehmoment ist der Betrag des momentanen Soll-Drehmoments, der kleiner als das vorausgesagte Drehmoment sein kann.
Das Momentandrehmoment kann kleiner als das vorausgesagte Drehmoment sein, um Drehmomentreserven zu schaffen, wie unten detaillierter beschrieben wird, und um vorübergehenden Drehmomentverringerungen zu genügen. Lediglich beispielhaft können vorübergehende Drehmomentverringerungen angefordert werden, wenn sich eine Fahrzeuggeschwindigkeit einem Schwellenwert der überhöhten Geschwindigkeit nähert und/oder wenn das Traktionssteuersystem einen Radschlupf detektiert.
Das Momentandrehmoment kann erreicht werden, indem Motoraktuatoren variiert werden, die schnell ansprechen, während langsamere Motoraktuatoren verwendet werden können, um das vorausgesagte Drehmoment vorzubereiten. Beispielsweise kann die Zündfunkenvorverstellung in einem Benzinmotor schnell angepasst werden, während die Luftströmung und die Nockenphasenstellerposition aufgrund einer mechanischen Verzögerungszeit langsamer im Ansprechen sind. Ferner sind Änderungen in der Luftströmung Verzögerungen bei dem Transport der Luft in dem Ansaugrümmer unterworfen. Zusätzlich können Änderungen in der Luftströmung nicht als Drehmomentvariationen manifestiert werden, bis die Luft in einen Zylinder gesaugt, verdichtet und verbrannt wurde.
Eine Drehmomentreserve kann erzeugt werden, indem langsamere Motoraktuatoren dazu bestimmt werden, ein vorausgesagtes Drehmoment zu erzeugen, während schnellere Motoraktuatoren dazu bestimmt werden, ein Momentandrehmoment zu erzeugen, das kleiner als das vorausgesagte Drehmoment ist. Beispielsweise kann das Drosselventil 112 geöffnet werden, wodurch die Luftströmung zunimmt und die Erzeugung des vorausgesagten Drehmoments vorbereitet wird. Unterdessen kann die Zündfunkenvorverstellung verringert werden (mit anderen Worten, der Zündfunkenzeitpunkt kann nach spät verstellt werden), um die Ist-Motordrehmomentabgabe auf das Momentandrehmoment zu verringern.
Die Differenz zwischen dem vorausgesagten Drehmoment und dem Momentandrehmoment kann als die Drehmomentreserve bezeichnet werden. Wenn eine Drehmomentreserve vorhanden ist, kann das Motordrehmoment schnell von dem Momentandrehmoment auf das vorausgesagte Drehmoment erhöht werden, indem ein schnellerer Aktuator verändert wird. Das vorausgesagte Drehmoment wird dadurch erreicht, ohne darauf zu warten, dass eine Änderung in dem Drehmoment durch ein Anpassen eines der langsameren Aktuatoren erfolgt.
Das Achsendrehmomentvermittlungsmodul 204 kann das vorausgesagte Drehmoment und das Momentandrehmoment an ein Antriebsdrehmomentvermittlungsmodul 206 ausgeben. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Achsendrehmomentvermittlungsmodul 204 das vorausgesagte Drehmoment und das Momentandrehmoment an ein Hybridoptimierungsmodul 208 ausgeben. Das Hybridoptimierungsmodul 208 ermittelt, wie viel Drehmoment von dem Motor 102 erzeugt werden sollte und wie viel Drehmoment von dem Elektromotor 198 erzeugt werden sollte. Das Hybridoptimierungsmodul 208 gibt dann modifizierte Werte des vorausgesagten Drehmoments und des Momentandrehmoments an das Antriebsdrehmomentvermittlungsmodul 206 aus. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Hybridoptimierungsmodul 208 in dem Hybridsteuermodul 196 implementiert werden.
Das vorausgesagte Drehmoment und das Momentandrehmoment, die von dem Antriebsdrehmomentvermittlungsmodul 206 empfangen werden, werden von einer Achsendrehmomentdomäne (Drehmoment an den Rädern) in eine Antriebsdrehmomentdomäne (Drehmoment an der Kurbelwelle) umgewandelt. Diese Umwandlung kann vor oder nach dem Hybridoptimierungsmodul 208 oder als Teil oder anstelle von diesem auftreten.
Das Antriebsdrehmomentvermittlungsmodul 206 vermittelt zwischen Antriebsdrehmomentanforderungen, einschließlich des umgewandelten vorausgesagten Drehmoments und des umgewandelten Momentandrehmoments. Das Antriebsdrehmomentvermittlungsmodul 206 kann ein vermitteltes vorausgesagtes Drehmoment und ein vermitteltes Momentandrehmoment erzeugen. Die vermittelten Drehmomente können erzeugt werden, indem eine Anforderung unter den empfangenen Anforderungen ausgewählt wird. Alternativ oder zusätzlich können die vermittelten Drehmomente erzeugt werden, indem eine der empfangenen Anforderungen basierend auf einer oder mehreren anderen der empfangenen Anforderungen modifiziert wird.
Andere Antriebsdrehmomentanforderungen können Drehmomentverringerungen zum Schutz vor überhöhter Motordrehzahl, Drehmomentzunahmen zum Schutz vor Abwürgen und Drehmomentverringerungen umfassen, die von dem Getriebesteuermodul 194 angefordert werden, um Gangwechsel aufzunehmen. Die Antriebsdrehmomentanforderungen können auch aus einer Kraftstoffabschaltung wegen der Kupplung resultieren, was die Motordrehmomentabgabe verringern kann, wenn der Fahrer bei einem Fahrzeug mit Schaltgetriebe das Kupplungspedal niederdrückt.
Die Antriebsdrehmomentanforderungen können auch eine Motorabschaltanforderung umfassen, die ausgelöst werden kann, wenn ein kritischer Fehler detektiert wird. Lediglich beispielhaft können kritische Fehler die Detektion eines Fahrzeugdiebstahls, einen Motor mit blockiertem Anlasser, Probleme mit der elektronischen Drosselsteuerung und unerwartete Drehmomentzunahmen umfassen. Lediglich beispielhaft können Motorabschaltanforderungen die Vermittlung immer gewinnen, wodurch sie als vermittelte Drehmomente ausgegeben werden, oder sie können die Vermittlung insgesamt umgehen und den Motor einfach abschalten. Das Antriebsdrehmomentvermittlungsmodul 206 kann diese Abschaltanforderungen weiterhin empfangen, so dass beispielsweise geeignete Daten zu den anderen Drehmomentanforderern zurückgeführt werden können. Beispielsweise können alle anderen Drehmomentanforderer informiert werden, dass sie die Vermittlung verloren haben.
Ein RPM-Steuermodul 210 kann ebenfalls eine vorausgesagte Drehmomentanforderung und eine Momentandrehmomentanforderung an das Antriebsdrehmomentvermittlungsmodul 206 ausgeben. Die Drehmomentanforderungen von dem RPM-Steuermodul 210 können bei der Vermittlung vorherrschen, wenn sich das ECM 114 in einem RPM-Modus befindet. Der RPM-Modus kann ausgewählt werden, wenn der Fahrer seinen Fuß von dem Gaspedal entfernt, beispielsweise wenn sich das Fahrzeug im Leerlauf befindet oder von einer höheren Geschwindigkeit ausrollt. Alternativ oder zusätzlich kann der RPM-Modus ausgewählt werden, wenn das vorausgesagte Drehmoment, das von dem Achsendrehmomentvermittlungsmodul 204 angefordert wird, kleiner als ein kalibrierbarer Drehmomentwert ist.
Das RPM-Steuermodul 210 empfängt eine Soll-RPM von einem RPM-Trajektorienmodul 212 und steuert die vorausgesagte Drehmomentanforderung und die Momentandrehmomentanforderung, um die Differenz zwischen der Soll-RPM und der Ist-RPM zu verringern. Lediglich beispielhaft kann das RPM-Trajektorienmodul 212 eine linear abnehmende Soll-RPM für ein Ausrollen des Fahrzeugs ausgeben, bis eine Leerlauf-RPM erreicht ist. Das RPM-Trajektorienmodul 212 kann dann damit fortfahren, die Leerlauf-RPM als Soll-RPM auszugeben.
Ein Reserven/Lastenmodul 220 empfängt die vermittelte vorausgesagte Drehmomentanforderung und die Momentandrehmomentanforderung von dem Antriebsdrehmomentvermittlungsmodul 206. Verschiedene Motorbetriebsbedingungen können die Motordrehmomentabgabe beeinflussen. In Ansprechen auf diese Bedingungen kann das Reserven/Lastenmodul 220 eine Drehmomentreserve durch ein Erhöhen der vorausgesagten Drehmomentanforderung erzeugen.
Lediglich beispielhaft kann ein Katalysator-Anspringprozess oder ein Prozess zur Verringerung von Kaltstartemissionen die Zündfunkenvorverstellung für einen Motor direkt variieren. Das Reserven/Lastenmodul 220 kann daher die vorausgesagte Drehmomentanforderung erhöhen, um der Wirkung dieser Zündfunkenvorverstellung auf die Motordrehmomentabgabe entgegenzuwirken. Bei einem anderen Beispiel kann das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Motors und/oder die Luftmassenströmung direkt variiert werden, wie z. B. durch ein Testen des Äquivalenzverhältnisses mittels einer eingreifenden Diagnostik und/oder durch ein Spülen eines neuen Motors. Entsprechende vorausgesagte Drehmomentanforderungen können erzeugt werden, um während dieser Prozesse Änderungen in der Motordrehmomentabgabe zu verschieben.
Das Reserven/Lastenmodul 220 kann auch eine Reserve in Erwartung einer zukünftigen Last erzeugen, wie z. B. des Einrückens der Klimaanlagenkompressorkupplung oder des Betriebs der Servolenkungspumpe. Die Reserve für die Einrückung der Klimaanlagenkupplung (A/C-Kupplung) kann erzeugt werden, wenn der Fahrer die Klimaanlage zum ersten Mal anfordert. Dann, wenn die A/C-Kupplung einrückt, kann das Reserven/Lastenmodul 220 die erwartete Last der A/C-Kupplung zu der Momentandrehmomentanforderung addieren.
Ein Betätigungsmodul 224 empfängt die vorausgesagte Drehmomentanforderung und die Momentandrehmomentanforderung von dem Reserven/Lastenmodul 220. Das Betätigungsmodul 224 ermittelt, wie die vorausgesagte Drehmomentanforderung und die Momentandrehmomentanforderung erreicht werden. Das Betätigungsmodul 224 kann für den Motortyp spezifisch sein, mit unterschiedlichen Steuerschemata für Benzinmotoren gegenüber Dieselmotoren. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Betätigungsmodul 224 die Grenze zwischen den Modulen vor dem Betätigungsmodul 224, die motorunabhängig sind, und den Modulen definieren, die motorabhängig sind.
Beispielsweise kann das Betätigungsmodul 224 in einem Benzinmotor das Öffnen des Drosselventils 112 variieren, was einen weiten Bereich der Drehmomentsteuerung ermöglicht. Das Öffnen und Schließen des Drosselventils 112 führt jedoch zu einer relativ langsamen Änderung in dem Drehmoment. Das Abschalten von Zylindern liefert auch einen weiten Bereich der Drehmomentsteuerung, kann aber ähnlich langsam sein und zusätzlich Fahrbarkeits- und Emissionsprobleme mit sich bringen. Eine Änderung der Zündfunkenvorverstellung ist relativ schnell, liefert aber keinen so großen Bereich der Drehmomentsteuerung. Zusätzlich ändert sich der Betrag der Drehmomentsteuerung, der mit dem Zündfunken möglich ist (als Zündfunkenkapazität bezeichnet), wenn sich die Luft pro Zylinder ändert.
Bei verschiedenen Implementierungen kann das Betätigungsmodul 224 eine Luftdrehmomentanforderung basierend auf der vorausgesagten Drehmomentanforderung erzeugen. Die Luftdrehmomentanforderung kann der vorausgesagten Drehmomentanforderung gleich sein, was bewirkt, dass die Luftströmung derart eingestellt ist, dass die vorausgesagte Drehmomentanforderung durch Änderungen der anderen Aktuatoren erreicht werden kann.
Ein Luftsteuermodul 228 kann Soll-Aktuatorwerte für langsame Aktuatoren basierend auf der Luftdrehmomentanforderung ermitteln. Beispielsweise kann das Luftsteuermodul 228 den Soll-Krümmerabsolutdruck (Soll-MAP), die Soll-Drosselfläche und/oder die Soll-Luft pro Zylinder (Soll-APC) steuern. Der Soll-MAP kann verwendet werden, um einen Soll-Ladedruck zu ermitteln, und der Soll-APC kann verwendet werden, um Soll-Phasenstellerpositionen zu ermitteln. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Luftsteuermodul 228 auch einen Betrag des Öffnens des AGR-Ventils 170 ermitteln.
Bei Benzinsystemen kann das Betätigungsmodul 224 auch eine Zündfunkendrehmomentanforderung, eine Zylinderabschaltdrehmomentanforderung und eine Kraftstoffmassendrehmomentanforderung erzeugen. Die Zündfunkendrehmomentanforderung kann von dem Zündfunkensteuermodul 232 verwendet werden, um zu ermitteln, um wie viel der Zündfunken bezogen auf eine kalibrierte Zündfunkenvorverstellung nach spät verstellt werden soll (was die Motordrehmomentabgabe verringert).
Die Zylinderabschaltdrehmomentanforderung kann von einem Zylindersteuermodul 236 verwendet werden, um zu ermitteln, wie viele Zylinder deaktiviert werden sollen. Das Zylindersteuermodul 236 kann das Zylinderaktuatormodul 120 anweisen, einen oder mehrere Zylinder des Motors 102 zu deaktivieren. Bei verschiedenen Implementierungen kann eine vordefinierte Gruppe von Zylindern gemeinsam deaktiviert werden. Das Zylindersteuermodul 236 kann auch ein Kraftstoffsteuermodul 240 anweisen, die Kraftstofflieferung an die deaktivierten Zylinder zu stoppen, und es kann das Zündfunkensteuermodul 232 anweisen, die Lieferung des Zündfunkens an die deaktivierten Zylinder zu stoppen.
Bei verschiedenen Implementierungen kann das Zylinderaktuatormodul 120 ein Hydrauliksystem umfassen, das Einlass- und/oder Auslassventile für einen oder mehrere Zylinder von den entsprechenden Nockenwellen selektiv abkoppelt, um diese Zylinder zu deaktivieren. Lediglich beispielhaft werden die Ventile für die Hälfte der Zylinder durch das Zylinderaktuatormodul 120 entweder hydraulisch angekoppelt oder abgekoppelt. Bei verschiedenen Implementierungen können die Zylinder deaktiviert werden, indem einfach die Kraftstoffzufuhr zu diesen Zylindern gestoppt wird, ohne dass das Öffnen und Schließen der Einlass- und Auslassventile gestoppt wird. Bei solchen Implementierungen kann das Zylinderaktuatormodul 120 weggelassen werden.
Die Kraftstoffmassendrehmomentanforderung kann von dem Kraftstoffsteuermodul 240 verwendet werden, um die Menge des an jeden Zylinder gelieferten Kraftstoffs zu variieren. Lediglich beispielhaft kann das Kraftstoffsteuermodul 240 eine Kraftstoffmasse ermitteln, die eine stöchiometrische Verbrennung ergibt, wenn sie mit der gegenwärtigen Luftmenge pro Zylinder kombiniert wird. Das Kraftstoffsteuermodul 240 kann das Kraftstoffaktuatormodul 124 anweisen, diese Kraftstoffmasse für jeden aktivierten Zylinder einzuspritzen. Während des normalen Motorbetriebs kann das Kraftstoffsteuermodul 240 versuchen, ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoffverhältnis aufrechtzuerhalten.
Das Kraftstoffsteuermodul 240 kann die Kraftstoffmasse über den stöchiometrischen Wert erhöhen, um die Motordrehmomentabgabe zu erhöhen, und kann die Kraftstoffmasse verringern, um die Motordrehmomentabgabe zu verringern. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Kraftstoffsteuermodul 240 ein Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis empfangen, das sich von der Stöchiometrie unterscheidet. Das Kraftstoffsteuermodul 240 kann dann eine Kraftstoffmasse für jeden Zylinder ermitteln, die das Soll-Luft/Kraftstoffverhältnis erreicht. Bei Dieselsystemen kann die Kraftstoffmasse der primäre Aktuator sein, um die Motordrehmomentabgabe zu steuern.
Der Ansatz, den das Betätigungsmodul 224 wählt, um die Momentandrehmomentanforderung zu erreichen, kann durch eine Moduseinstellung ermittelt werden. Die Modusfestlegung kann an das Betätigungsmodul 224 geliefert werden, beispielsweise von dem Antriebsdrehmomentvermittlungsmodul 206, und kann Betriebsmodi auswählen, die einen inaktiven Modus, einen ausreichenden Modus, einen Maximalbereichsmodus und einen Selbstbetätigungsmodus umfassen.
In dem inaktiven Modus kann das Betätigungsmodul 224 die Momentandrehmomentanforderung ignorieren und versuchen, die vorausgesagte Drehmomentanforderung zu erreichen. Das Betätigungsmodul 224 kann daher die Zündfunkendrehmomentanforderung, die Zylinderabschaltdrehmomentanforderung und die Kraftstoffmassendrehmomentanforderung auf die vorausgesagte Drehmomentanforderung einstellen, was die Drehmomentabgabe für die gegenwärtigen Motorluftströmungsbedingungen maximiert. Alternativ kann das Betätigungsmodul 224 diese Anforderungen auf vorbestimmte (beispielsweise unerreichbar hohe) Werte einstellen, um Drehmomentverringerungen durch die Zündfunkenverstellung nach spät, das Deaktivieren der Zylinder oder das Verringern des Kraftstoff/Luftverhältnisses abzuschalten.
In dem ausreichenden Modus kann das Betätigungsmodul 224 versuchen, die Momentandrehmomentanforderung zu erreichen, indem nur die Zündfunkenvorverstellung angepasst wird. Das Betätigungsmodul 224 kann daher die vorausgesagte Drehmomentanforderung als die Luftdrehmomentanforderung und die Momentandrehmomentanforderung als die Zündfunkendrehmomentanforderung ausgeben. Das Zündfunkensteuermodul 232 wird den Zündfunken so weit wie möglich nach spät verstellen, um zu versuchen, die Zündfunkendrehmomentanforderung zu erreichen. Wenn die Verringerung des Soll-Drehmoments größer als die Zündfunkenreservekapazität ist (der Betrag der durch die Zündfunkenverstellung nach spät erreichbaren Drehmomentverringerung), kann die Drehmomentverringerung nicht erreicht werden.
In dem Maximalbereichsmodus kann das Betätigungsmodul 224 die vorausgesagte Drehmomentanforderung als die Luftdrehmomentanforderung und die Momentandrehmomentanforderung als die Zündfunkendrehmomentanforderung ausgeben. Zusätzlich kann das Betätigungsmodul 224 eine Zylinderabschaltdrehmomentanforderung erzeugen, die niedrig genug ist, um dem Zündfunkensteuermodul 232 zu erlauben, die Momentandrehmomentanforderung zu erreichen. Mit anderen Worten kann das Betätigungsmodul 224 die Zylinderabschaltdrehmomentanforderung verringern (wodurch Zylinder deaktiviert werden), wenn die Verringerung der Zündfunkenvorverstellung alleine nicht in der Lage ist, die Momentandrehmomentanforderung zu erreichen.
In dem Selbstbetätigungsmodus kann das Betätigungsmodul 224 die Luftdrehmomentanforderung basierend auf der Momentandrehmomentanforderung verringern. Beispielsweise kann die Luftdrehmomentanforderung nur so weit verringert werden, wie es notwendig ist, um dem Zündfunkensteuermodul 232 zu erlauben, die Momentandrehmomentanforderung durch ein Anpassen der Zündfunkenvorverstellung zu erreichen. Daher wird die Momentandrehmomentanforderung in dem Selbstbetätigungsmodus erreicht, während ermöglicht wird, dass der Motor 102 so schnell wie möglich zu der vorausgesagten Drehmomentanforderung zurückkehrt. Mit anderen Worten wird die Verwendung von relativ langsam ansprechenden Drosselventilkorrekturen minimiert, indem die schnell ansprechende Zündfunkenvorverstellung so weit wie möglich verringert wird.
Ein Drehmomentschätzmodul 244 kann die Drehmomentabgabe des Motors 102 schätzen. Dieses geschätzte Drehmoment kann von dem Luftsteuermodul 228 verwendet werden, um eine Regelung der Motorluftströmungsparameter, wie z. B. des MAP, der Drosselfläche und der Phasenstellerpositionen, auszuführen. Lediglich beispielhaft kann eine Beziehung wie z. B. T = f(APC, S, I, E, AF, OT, #) (1) definiert werden, wobei das Drehmoment (T) eine Funktion der Luft pro Zylinder (APC), der Zündfunkenvorverstellung (S), der Einlass-Nockenphasenstellerposition (I), der Auslass-Nockenphasenstellerposition (E), des Luft/Kraftstoffverhältnisses (AF), der Öltemperatur (OT) und der Anzahl der aktivierten Zylinder (#) ist. Zusätzliche Variablen können berücksichtigt. werden, wie z. B. der Öffnungsgrad eines Abgasrückführungsventils (AGR-Ventils).
Diese Beziehung kann durch eine Gleichung modelliert und/oder als eine Nachschlagetabelle gespeichert werden. Das Drehmomentschätzmodul 244 kann die APC basierend auf der gemessenen MAF und der gegenwärtigen RPM ermitteln, wodurch eine Luftregelung basierend auf einer Ist-Luftströmung ermöglicht wird. Die Einlass- und Auslass-Nockenphasenstellerpositionen können auf Ist-Positionen basieren, da sich die Phasensteller zu den Soll-Positionen bewegen können. Zusätzlich kann ein kalibrierter Zündfunkenvorverstellungswert verwendet werden. Dieses geschätzte Drehmoment kann als ein Luftdrehmoment bezeichnet werden – d. h. als eine Schätzung, wie viel Drehmoment bei der gegenwärtigen Luftströmung ungeachtet der Ist-Motordrehmomentabgabe erzeugt werden könnte, die basierend auf der Zündfunkenvorverstellung variiert.
Das Luftsteuermodul 228 kann ein Soll-Krümmerabsolutdrucksignal (Soll-MAP-Signal) erzeugen, das an ein Ladedruckplanungsmodul 248 ausgegeben wird. Das Ladedruckplanungsmodul 248 verwendet das Soll-MAP-Signal, um das Ladedruckaktuatormodul 164 zu steuern. Das Ladedruckaktuatormodul 164 steuert dann einen oder mehrere Turbolader und/oder Turbokompressoren.
Das Luftsteuermodul 228 kann ein Soll-Flächensignal erzeugen, welches an das Drosselaktuatormodul 116 ausgegeben wird. Das Drosselaktuatormodul 116 regelt dann das Drosselventil 112, um die Soll-Drosselfläche zu erzeugen. Das Luftsteuermodul 228 kann das geschätzte Drehmoment und/oder das MAF-Signal verwenden, um eine Regelung auszuführen. Beispielsweise kann das Soll-Flächensignal basierend auf einem Vergleich des geschätzten Drehmoments und der Luftdrehmomentanforderung gesteuert werden.
Das Luftsteuermodul 228 kann auch ein Soll-Luft-pro-Zylinder-Signal (Soll-APC-Signal) erzeugen, welches an ein Phasenstellerplanungsmodul 252 ausgegeben wird. Basierend auf dem Soll-APC-Signal und dem RPM-Signal, kann das Phasenstellerplanungsmodul 252 die Positionen des Einlass- und/oder Auslass-Nockenphasenstellers 148 und 150 unter Verwendung des Phasenstelleraktuatormoduls 158 steuern.
Wieder auf das Zündfunkensteuermodul 232 Bezug nehmend, können die Zündfunkenvorverstellungswerte bei verschiedenen Motorbetriebsbedingungen kalibriert werden. Lediglich beispielhaft kann eine Drehmomentbeziehung invertiert werden, um diese nach der Soll-Zündfunkenvorverstellung aufzulösen. Für eine gegebene Drehmomentanforderung (T_des) kann die Soll-Zündfunkenvorverstellung (S_des) basierend auf S_des = T^–1(T_des, APC, I, E, AF, OT, #) (2) ermittelt werden. Diese Beziehung kann durch eine Gleichung und/oder durch eine Nachschlagetabelle verkörpert werden. Das Luft/Kraftstoffverhältnis (AF) kann das Ist-Verhältnis sein, wie es von dem Kraftstoffsteuermodul 240 angegeben wird.
Wenn die Zündfunkenvorverstellung auf die kalibrierte Zündfunkenvorverstellung eingestellt wird, kann das resultierende Drehmoment so nahe wie möglich bei einem mittleren Bestdrehmoment (MBT) liegen. Das MBT bezieht sich auf das maximale Drehmoment, das für eine gegebene Luftströmung erzeugt werden kann, wenn die Zündfunkenvorverstellung zunimmt, während Kraftstoff mit einer Oktanzahl größer als ein vorbestimmter Schwellenwert verwendet wird. Die Zündfunkenvorverstellung, bei der dieses maximale Drehmoment auftritt, kann als ein MBT-Zündfunken bezeichnet werden. Die kalibrierte Zündfunkenvorverstellung kann sich von dem MBT-Zündfunken beispielsweise aufgrund der Kraftstoffqualität (wenn beispielsweise Kraftstoff mit geringerer Oktanzahl verwendet wird) und aufgrund von Umweltfaktoren unterscheiden. Das Drehmoment bei der kalibrierten Zündfunkenvorverstellung kann daher kleiner als das MBT sein.
Nun auf 3 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm beispielhafter Implementierungen des RPM-Steuermoduls 210 und des Luftsteuermoduls 228 dargestellt. Das RPM-Steuermodul 210 empfängt das Soll-RPM-Signal von dem RPM-Trajektorienmodul 212. Das Soll-RPM-Signal kann von einem Nullpedal-Drehmomentmodul 302, einem Getriebelastmodul 304, einem Reservedrehmomentmodul 306, einem Proportional-Integralmodul (PI-Modul) 308 und einem RPM-Stabilisierungsmodul 312 empfangen werden. Das Nullpedal-Drehmomentmodul 302 ermittelt das Drehmoment, das der Motor erzeugen sollte, wenn der Fahrer weniger als einen vorbestimmten Druck auf das Gaspedal ausübt.
Das Getriebelastmodul 304 ermittelt die Last, die das Getriebe an den Motor weitergibt. Dies kann beispielsweise sowohl auf der Motordrehzahl als auch auf der Fahrzeugraddrehzahl basieren. Das Reservedrehmomentmodul 306 ermittelt den Betrag des Reservedrehmoments, den der Motor für Ereignisse, wie z. B. eine Servolenkungsassistenz oder ein Einschalten des Klimaanlagenkompressors, zur Verfügung haben sollte.
Das PI-Modul 308 erzeugt einen Proportionalterm und einen Integralterm basierend auf einer Differenz zwischen der Soll-RPM und der Ist-RPM. Bei verschiedenen Implementierungen kann der Proportionalterm gleich einer Proportionalitätskonstante mal der Differenz sein. Bei verschiedenen Implementierungen kann der Integralterm eine Integrationskonstante mal ein Integral der Differenz bezüglich der Zeit sein. Die Ausgabe des PI-Moduls 308 kann die Summe des Proportional- und des Integralterms sein.
Ein RPM-Drehmomentmodul 314 empfängt die Ausgaben des Nullpedal-Drehmomentmoduls 302, des Getriebelastmoduls 304, des Reservedrehmomentmoduls 306 und des PI-Moduls 308. Das RPM-Drehmomentmodul 314 ermittelt ein leistungsbasiertes Soll-Drehmoment, das es dem Motor ermöglichen wird, bei der Soll-RPM zu laufen. Bei verschiedenen Implementierungen kann das RPM-Drehmomentmodul 314 die empfangenen Werte summieren. Bei verschiedenen Implementierungen kann das Reservedrehmomentmodul 306 weggelassen werden, und seine Funktionalität kann durch das Reserven/Lastenmodul 220 ersetzt werden.
Das RPM-Drehmomentmodul 314 gibt das leistungsbasierte Soll-Drehmoment an ein Brems-zu-Basis-Umwandlungsmodul 320 aus. Lediglich beispielhaft kann das Brems-zu-Basis-Umwandlungsmodul 320 einen Drehmomentoffset basierend auf Lasten durch kalte Reibung und Zubehör zu dem leistungsbasierten Soll-Drehmoment addieren. Der Anteil der kalten Reibung an dem Drehmomentoffset kann auf der Motortemperatur basieren, die anhand einer Motorkühlmitteltemperatur geschätzt werden kann, und kann auf Null zurückgehen, wenn die Motortemperatur ein vorbestimmtes Niveau erreicht.
Das Brems-zu-Basis-Umwandlungsmodul 320 kann die Brems-zu-Basis-Umwandlung basierend auf einer stabilisierten RPM von dem RPM-Stabilisierungsmodul 312 ausführen. Bei verschiedenen Implementierungen kann das RPM-Stabilisierungsmodul 312 die stabilisierte RPM erzeugen, indem ein Tiefpassfilter auf die Soll-RPM angewendet wird. Die stabilisierte RPM kann auch an ein Modul für eine inverse Luft pro Zylinder (Modul für eine inverse APC) 322 und an ein Luftmassenströmungs-Berechnungsmodul (MAF-Berechnungsmodul) 324 ausgegeben werden.
Das Modul für die inverse APC 322 verwendet ein inverses Drehmomentmodell, um die APC zu ermitteln, die notwendig ist, um die Basisdrehmomentanforderung zu erzeugen, die von dem Brems-zu-Basis-Umwandlungsmodul 320 empfangen wird. Das inverse Drehmomentmodell verwendet auch die stabilisierte RPM und eine gefilterte Zündfunkenvorverstellung, die von einem ersten Filtermodul 326 empfangen wird. Das erste Filtermodul 326 empfängt einen Zündfunkenvorverstellungswert, der für die gegenwärtigen Motorbetriebbedingungen kalibriert ist, und wendet einen Filter, wie z. B. einen Tiefpassfilter, auf diesen Zündfunkenvorverstellungswert an.
Das inverse Drehmomentmodell kann repräsentiert werden als: APC_des = T^–1 (T_des, S, I, E, AF, OT, #). (3)
Der APC-Wert, der durch das Modul für die inverse APC 322 ermittelt wird, wird an das MAF-Berechnungsmodul 324 ausgegeben. Das MAF-Berechnungsmodul 324 wandelt die APC unter der Verwendung der folgenden Gleichung in eine MAF um:
wobei # die Anzahl der gegenwärtig mit Kraftstoff versorgten Zylinder und RPM die stabilisierte Soll-RPM von dem RPM-Stabilisierungsmodul 312 ist.
Der MAF-Wert, der von dem MAF-Berechnungsmodul 324 berechnet wird, ist die Soll-Luftströmung, die dem leistungsbasierten Drehmoment entspricht. Die Soll-Luftströmung wird von einem APC-Berechnungsmodul 328 zurück in einen APC-Wert umgewandelt, wobei diesmal die gegenwärtige RPM des Motors verwendet wird. Der resultierende APC-Wert wird von einem APC-Drehmomentschätzmodul 330 verwendet, um das Motordrehmoment zu schätzen, das mit diesem APC-Wert erzeugt wird. Das APC-Drehmomentschätzmodul 330 schätzt dieses Drehmoment basierend auf der gegenwärtigen RPM und dem kalibrierten Zündfunkenwert, wie er von dem zweiten Filtermodul 332 gefiltert wird.
Wenn das geschätzte Drehmoment ein Basisdrehmoment ist, kann das geschätzte Drehmoment basierend auf der gegenwärtigen RPM von einem Basis-zu-Brems-Umwandlungsmodul 334 in ein Bremsdrehmoment umgewandelt werden. Die Ausgabe von dem Basis-zu-Brems-Umwandlungsmodul 334 ist die Drehmomentanforderung von dem RPM-Steuermodul 210 an das Antriebsdrehmomentvermittlungsmodul 206.
Wie oben beschrieben, vermittelt das Antriebsdrehmomentvermittlungsmodul 206 zwischen der Drehmomentanforderung von dem RPM-Steuermodul 210 und anderen Antriebsdrehmomentanforderungen. Das Ergebnis der Vermittlung wird von dem Reserven/Lastenmodul 220 und dem Betätigungsmodul 224 befolgt. Das Betätigungsmodul 224 gibt eine Luftdrehmomentanforderung an das Luftsteuermodul 228 aus.
Das Luftsteuermodul 228 umfasst ein Brems-zu-Basis-Umwandlungsmodul 350, das die Luftdrehmomentanforderung in ein Basisdrehmoment umwandelt, was basierend auf der gegenwärtigen RPM ausgeführt werden kann. Das Basisdrehmoment wird an ein Modul für eine inverse APC 352 ausgegeben, das einen APC-Wert ermittelt, der es dem Motor erlauben wird, das empfangene Basisdrehmoment zu erzeugen. Der APC-Wert wird basierend auf der gegenwärtigen RPM von einem MAF-Berechnungsmodul 354 in einen MAF-Wert umgewandelt.
Ein Modul für eine komprimierbare Strömung 356 ermittelt eine Soll-Drosselfläche basierend auf dem MAF-Wert. Das Modul für die komprimierbare Strömung 356 kann die folgende Gleichung verwenden:
wobei R_gas die Konstante des idealen Gases ist, T die Ansauglufttemperatur ist, MAP_des der Soll-Krümmerabsolutdruck (MAP) und P_baro der barometrische 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. Bei verschiedenen Implementierungen kann MAP_des durch den gegenwärtigen MAP ersetzt 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 durch das Drosselventil 112 strömenden Luft gleich der Schallgeschwindigkeit ist, was als gedrosselte oder kritische Strömung bezeichnet wird. Das Modul für die komprimierbare Strömung 356 gibt die Soll-Drosselfläche an das Drosselaktuatormodul 116 aus, welches das Drosselventil 112 steuert, um die Soll-Drosselfläche zu liefern.
Nun auf 4 Bezug nehmend, stellt ein Flussdiagramm beispielhafte Schritte dar, die bei einem Steuern der Drosselfläche in dem RPM-Modus ausgeführt werden. Bei verschiedenen Implementierungen kann in den RPM-Modus eingetreten werden, wenn das von dem Fahrer angeforderte Drehmoment für eine kalibrierbare Zeitdauer kleiner als ein vorbestimmter Wert ist. Mit anderen Worten kann der RPM-Modus ausgewählt werden, wenn der Fahrer für eine kalibrierbare Zeitdauer weniger als einen spezifizierten Druck auf das Pedal ausübt. Zusätzlich kann der RPM Modus ausgewählt werden, wenn der Motor startet.
Die Steuerung beginnt bei Schritt 402, bei dem die Soll-RPM ermittelt wird. Die Steuerung fährt dann bei Schritt 404 fort. Für die Schritte 404 bis 412 kann die Soll-RPM verwendet werden, um die Berechnungen auszuführen. Bei Schritt 404 werden ein Nullpedal-Drehmoment, eine Getriebelast, ein Reservedrehmoment und RPM-Fehlerkorrekturfakttoren ermittelt. Die Steuerung fährt bei Schritt 406 fort, bei dem ein leistungsbasiertes Soll-Drehmoment basierend auf einer Summe der in Schritt 404 berechneten Werte ermittelt wird.
Die Steuerung fährt bei Schritt 408 fort, bei dem das leistungsbasierte Soll-Drehmoment von einem Bremsdrehmoment in ein Basisdrehmoment umgewandelt wird. Die Steuerung fährt bei Schritt 410 fort, bei dem ein APC-Wert anhand des Basisdrehmoments unter Verwendung eines inversen Drehmomentmodells ermittelt wird. Die Steuerung fährt bei Schritt 412 fort, bei dem der APC-Wert in einen MAF-Wert umgewandelt wird.
Die Steuerung fährt bei Schritt 414 fort, bei dem der MAF-Wert zurück in einen APC-Wert umgewandelt wird. Bei den Schritten 414 bis 428 können die Berechnungen jedoch auf der gegenwärtigen RPM des Motors basieren. Da sich die Soll-RPM und die gegenwärtige RPM unterscheiden können, heben sich die Schritte 412 und 414 unter Umständen nicht einfach gegenseitig auf.
Die Steuerung fährt bei Schritt 416 fort, bei dem das Drehmoment, das durch die in Schritt 414 berechnete APC erzeugt wird, ermittelt wird. Die Steuerung fährt bei Schritt 418 fort, bei dem das Drehmoment von einem Basisdrehmoment in eine Bremsdrehmomentanforderung umgewandelt wird. Die Steuerung fährt bei Schritt 420 fort, bei dem zwischen den Drehmomentanforderungen, einschließlich der in Schritt 418 berechneten Drehmomentanforderung, vermittelt wird. In dem RPM-Modus kann die in Schritt 418 berechnete Drehmomentanforderung als das vermittelte Drehmoment ausgewählt werden, während andere Drehmomentanforderungen ignoriert werden.
Die Steuerung fährt bei Schritt 422 fort, bei dem das vermittelte Drehmoment von einem Bremsdrehmoment in ein Basisdrehmoment umgewandelt wird. Die Steuerung fährt bei Schritt 424 fort, bei dem ein APC-Wert, der erlauben wird, dass das Basisdrehmoment erzeugt wird, unter Verwendung eines inversen Drehmomentmodells und der gegenwärtigen Motordrehzahl ermittelt wird. Die Steuerung fährt bei Schritt 426 fort, bei dem der APC-Wert in einen MAF-Wert umgewandelt wird. Die Steuerung fährt bei Schritt 428 fort, bei dem eine Soll-Drosselfläche basierend auf dem MAF-Wert und einem MAP-Wert ermittelt wird. Die Steuerung fährt bei Schritt 430 fort, bei dem die Steuerung das Drosselventil 112 steuert, um die Drosselfläche zu erreichen. Die Steuerung kehrt dann zu Schritt 402 zurück.
Bezugszeichenliste
Fig. 1

104: Fahrereingabemodul
114: Motorsteuermodul
116: Drosselaktuatormodul
120: Zylinderaktuatormodul
124: Kraftstoffaktuatormodul
126: Zündfunkenaktuatormodul
158: Phasenstelleraktuatormodul
160-1: Turbo (heiss)
160-2: Turbo (kalt)
164: Ladedruckaktuatormodul
172: AGR-Aktuatormodul
194: Getriebesteuermodul
196: Hybridsteuermodul
198: Elektromotor

116: Drosselaktuatormodul
120: Zylinderaktuatormodul
124: Kraftstoffaktuatormodul
126: Zündfunkenaktuatormodul
158: Phasenstelleraktuatormodul
164: Ladedruckaktuatormodul
196: Hybridsteuermodul
204: Achsendrehmomentvermittlungsmodul
206: Antriebsdrehmomentvermittlungsmodul
208: Hybridoptimierungsmodul
210: RPM-Steuermodul
212: RPM-Trajektorienmodul
220: Reserven/Lastenmodul
224: Betätigungsmodul
228: Luftsteuermodul
232: Zündfunkensteuermodul
236: Zylindersteuermodul
240: Kraftstoffsteuermodul
244: Drehmomentschätzmodul
248: Ladedruckplanungsmodul
252: Phasenstellerplanungsmodul

206: Antriebsdrehmomentvermittlungsmodul
220: Reserven/Lastenmodul
224: Betätigungsmodul
302: Nullpedal-Drehmomentmodul
304: Getriebelastmodul
306: Reservedrehmomentmodul
308: PI-Modul
312: RPM-Stabilisierungsmodul
314: RPM-Drehmomentmodul
320: Brems-zu-Basis-Umwandlungsmodul
322: Modul für inverse APC
324: MAF-Berechnungsmodul
326: Filter
328: APC-Berechnungsmodul
330: APC-Drehmomentschätzmodul
332: Filter
334: Basis-zu-Brems-Umwandlungsmodul
350: Brems-zu-Basis-Umwandlungsmodul
352: Modul für inverse APC
354: MAF-Berechnungsmodul
356: Modul für komprimierbare Strömung

402: Ermittle Soll-RPM
404: Ermittle Nullpedal-Drehmoment, Getriebelast, Reservedrehmoment und Korrekturfaktoren
406: Ermittle leistungsbasiertes Drehmoment
408: Wandle leistungsbasiertes Drehmoment von Brems-Drehmoment in Basisdrehmoment um
410: Ermittle APC aus Basisdrehmoment unter Verwendung eines inversen Drehmomentmodells
412: Wandle APC in MAF um
414: Wandle MAF in APC um
416: Ermittle Drehmoment aus APC unter Verwendung eines Drehmomentmodells
418: Wandle Drehmoment von Basisdrehmoment in Bremsdrehmoment um
420: Vermittle Drehmomentanforderungen
422: Wandle vermitteltes Drehmoment von Bremsdrehmoment in Basisdrehmoment um
424: Ermittle APC aus Basisdrehmoment unter Verwendung eines inversen Drehmomentmodells
426: Wandle APC in MAF um
428: Ermittle Drosselfläche basierend auf MAF und MAP
430: Steuere Drossel basierend auf Drosselfläche

Claims

Motorsteuersystem, umfassend: ein Leistungsmodul (314), das ein leistungsbasiertes Drehmoment basierend auf einer Soll-Motordrehzahl ermittelt; ein Umwandlungsmodul (320), das ein Basisdrehmoment basierend auf einer Summe aus dem leistungsbasierten Drehmoment, einem Lastdrehmoment und einem Reibungsverlustdrehmoment erzeugt, wobei das Reibungsverlustdrehmoment auf der Soll-Motordrehzahl basiert; und ein inverses Drehmomentmodul (322), das einen Luftwert pro Zylinder (APC), der dem Basisdrehmoment entspricht, basierend auf einem inversen Drehmomentmodell und der Soll-Motordrehzahl ermittelt; ein Luftmassenströmungs-Berechnungsmodul (324), das einen Luftmassenströmungswert (MAF) basierend auf dem Luftwert pro Zylinder (APC) ermittelt; ein Drehmomentschätzmodul (328, 330, 334), das eine Drehmomentanforderung basierend auf dem Luftmassenströmungswert (MAF), basierend auf einer aktuellen Motordrehzahl und basierend auf einem Drehmomentmodell schätzt; und ein Luftsteuermodul (228), das selektiv eine Drosselfläche basierend auf der Drehmomentanforderung und basierend auf der aktuellen Motordrehzahl ermittelt, wobei ein Drosselventil (112) basierend auf der Drosselfläche betätigt wird.
Motorsteuersystem nach Anspruch 1, wobei das Luftsteuermodul (228) die Drosselfläche basierend auf dem Soll-Drehmoment ermittelt, wenn eine Fahrergaspedaleingabe für eine vorbestimmte Zeitdauer unter einem vorbestimmten Wert liegt.
Motorsteuersystem nach Anspruch 1, wobei das Leistungsmodul (314) das leistungsbasierte Drehmoment basierend auf einem ersten Drehmoment ermittelt, wobei das erste Drehmoment unter Verwendung eines Drehmomentmodells und der Soll-Motordrehzahl ermittelt wird.
Motorsteuersystem nach Anspruch 3, wobei das Leistungsmodul (314) das leistungsbasierte Drehmoment ferner basierend auf einem zweiten und einem dritten Drehmoment ermittelt, wobei das zweite Drehmoment auf einer Differenz zwischen der Soll-Motordrehzahl und der aktuellen Motordrehzahl basiert und wobei das dritte Drehmoment auf einer Getriebelast bei der Soll-Motordrehzahl basiert.
Motorsteuersystem nach Anspruch 4, wobei das Leistungsmodul (314) das leistungsbasierte Drehmoment basierend auf einer Summe aus dem ersten, dem zweiten und dem dritten Drehmoment ermittelt.
Motorsteuersystem nach Anspruch 5, wobei das Leistungsmodul (314) das leistungsbasierte Drehmoment basierend auf einer Summe aus einem vierten Drehmoment und dem ersten, dem zweiten und dem dritten Drehmoment ermittelt, wobei das vierte Drehmoment auf einer Drehmomentreserve basiert.
Motorsteuersystem nach Anspruch 1, wobei das Luftsteuermodul (228) einen Soll-Luftwert, der dem Luftdrehmoment entspricht, basierend auf einem inversen Drehmomentmodell ermittelt und die Drosselfläche basierend auf dem Soll-Luftwert ermittelt.
Verfahren, umfassend: Ermitteln eines leistungsbasierten Drehmoments basierend auf einer Soll-Motordrehzahl; Ermitteln eines Reibungsverlustdrehmoments basierend auf der Soll-Motordrehzahl; Erzeugen eines Basisdrehmoments basierend auf einer Summe aus dem leistungsbasierten Drehmoment, dem Reibungsverlustdrehmoment und einem Lastdrehmoment; Ermitteln eines Luftwerts pro Zylinder (APC), der dem Basisdrehmoment entspricht, basierend auf einem inversen Drehmomentmodell und der Soll-Motordrehzahl; Ermitteln eines Luftmassenströmungswerts (MAF) basierend auf dem Luftwert pro Zylinder (APC); Schätzen einer Drehmomentanforderung basierend auf dem Luftströmungswert und basierend auf einer aktuellen Motordrehzahl; Selektives Ermitteln einer Drosselfläche basierend auf der Drehmomentanforderung und basierend auf der aktuellen Motordrehzahl; und Betätigen eines Drosselventils (112) basierend auf der Drosselfläche.
Verfahren nach Anspruch 8, das ferner umfasst, dass die Drosselfläche basierend auf dem Luftdrehmoment ermittelt wird, wenn eine Fahrergaspedaleingabe für eine vorbestimmte Zeitdauer unter einem vorbestimmten Wert liegt.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend: Ermitteln eines ersten Drehmoments unter Verwendung eines Drehmomentmodells und der Soll-Motordrehzahl; und Ermitteln des leistungsbasierten Drehmoments basierend auf dem ersten Drehmoment.
Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend: Ermitteln eines zweiten Drehmoments basierend auf einer Differenz zwischen der Soll-Motordrehzahl und der aktuellen Motordrehzahl; Ermitteln eines dritten Drehmoments basierend auf einer Getriebelast bei der Soll-Motordrehzahl; und Ermitteln des leistungsbasierten Drehmoments basierend auf dem ersten, zweiten und dritten Drehmoment.
Verfahren nach Anspruch 11, das ferner umfasst, dass das leistungsbasierte Drehmoment basierend auf einer Summe aus dem ersten, zweiten und dritten Drehmoment ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend: Ermitteln eines vierten Drehmoments basierend auf einer Drehmomentreserve; und Ermitteln des leistungsbasierten Drehmoments basierend auf einer Summe aus dem ersten, zweiten, dritten und vierten Drehmoment.
Verfahren nach Anspruch 8, ferner umfassend: Ermitteln eines Soll-Luftwerts, der dem Luftdrehmoment entspricht, basierend auf einem inversen Drehmomentmodell; und Ermitteln der Drosselfläche basierend auf dem Soll-Luftwert.