DE102009011633B4

DE102009011633B4 - Motordrehmomtentanforderungen eines Chassissystems

Info

Publication number: DE102009011633B4
Application number: DE102009011633.8A
Authority: DE
Inventors: Richard B. Jess; Mark T. Hutchinson; Joseph M. Stempnik; Michael L. Kociba; Mark H. Costin; Paul A. Bauerle; Michael J. Pitsch
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-03-07
Filing date: 2009-03-04
Publication date: 2018-01-25
Anticipated expiration: 2029-03-05
Also published as: CN101531190A; DE102009011633A1; CN101531190B; US8170759B2; US20090228178A1

Abstract

Motorsteuersystem eines Fahrzeugs, umfassend: ein Drehmomentmodul (204, 206, 208), das eine Drehmomentabgabe eines Motors (102) basierend auf einer Fahrer-Drehmomentanforderung steuert und das die Drehmomentabgabe basierend auf einer Chassis-Drehmomentanforderung, die zum Beseitigen eines Radwiderstands erzeugt wird, selektiv erhöht; und ein Chassisanforderungs-Bewertungsmodul (300), das die Erhöhung der Drehmomentabgabe basierend auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einem Getriebezustand und/oder einer Gaspedalposition selektiv verhindert, dadurch gekennzeichnet, dass das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul (300) eine Dauer vom Beenden der Erhöhung durch das Drehmomentmodul (204, 206, 208) bis zum Erzeugen einer zweiten Chassis-Drehmomentanforderung verfolgt und ein kurzes Anforderungsereignis diagnostiziert, wenn die Dauer kleiner als eine vorbestimmte Dauer ist, und dass das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul (300) zukünftige Erhöhungen der Drehmomentabgabe abschaltet, die auf zukünftigen Chassis-Drehmomentanforderungen basieren, wenn eine vorbestimmte Anzahl von kurzen Anforderungsereignissen innnerhalb einer zweiten vorbestimmten Dauer diagnostiziert werden.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung Nr. 61/034,620, die am 7. März 2008 eingereicht wurde.
GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Verbrennungsmotoren und insbesondere Motorsteuersysteme und -verfahren.
HINTERGRUND
Die hierin vorgesehene Hintergrundbeschreibung dient zu dem Zweck, den Kontext der Offenbarung allgemein darzustellen. Sowohl die Arbeit der derzeit genannten Erfinder, in dem Maß, in dem sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben ist, als auch Aspekte der Beschreibung, die zum Zeitpunkt der Einreichung nicht auf andere Weise als Stand der Technik gelten, sind weder ausdrücklich noch implizit als Stand der Technik gegen die vorliegende Offenbarung zugelassen.
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 die Drosselfläche zunimmt, nimmt die Luftströmung in den Motor zu. Ein Kraftstoffsteuersystem stellt die Rate ein, mit der Kraftstoff eingespritzt wird, um ein gewünschtes Luft/Kraftstoffgemisch an die Zylinder zu liefern. Eine Zunahme der Luft und des Kraftstoffs zu den Zylindern vergrößert die Drehmomentabgabe des Motors.
Motorsteuersysteme wurden entwickelt, um die Motordrehmomentabgabe zu steuern, um ein gewünschtes Drehmoment zu erreichen. Andere Fahrzeugsysteme, wie beispielsweise ein Chassissteuersystem, können anfordern, dass der Motor ein höheres Drehmoment als ein von einem Fahrer des Fahrzeugs angefordertes Drehmoment erzeugt. Das überschüssige Drehmoment kann beispielsweise verwendet werden, um einen Radwiderstand des Fahrzeugs zu beseitigen, die Fahrzeugtraktion zu verbessern, die Fahrzeugstabilität zu verbessern, einen Gangwechsel zu glätten, und/oder zu einem beliebigen anderen geeigneten Zweck.
Aus der DE 195 47 717 A1 sind ein Motorsteuersystem und ein Motorsteuerverfahren gemäß dem Oberbegriff der Ansprüche 1 bzw. 13 bekannt.
Die DE 10 2005 002 265 A1 beschreibt ein Verfahren, bei dem eine gewünschte Soll-Leistung eines Antriebssystems eines Fahrzeugs anhand der Fahrpedalstellung und weiterer Betriebsparameter ermittelt wird und unterhalb einer bestimmten Fahrpedalstellung eine Schleppmoment-Regelung aktiviert wird.
Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Motorsteuersystem und ein Motorsteuerverfahren zu schaffen, bei denen eine unnötige kurzzeitige Anforderung eines erhöhten Drehmoments vermieden wird.
ZUSAMMENFASSUNG
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Motorsteuersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Motorsteuerverfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 13.
Ein Motorsteuersystem eines Fahrzeugs umfasst ein Drehmomentmodul und ein Chassisanforderungs-Bewertungsmodul. Das Drehmomentmodul steuert eine Drehmomentabgabe eines Motors basierend auf einer Fahrer-Drehmomentanforderung und erhöht die Drehmomentabgabe selektiv basierend auf einer Chassis-Drehmomentanforderung. Das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul verhindert selektiv die Erhöhung der Drehmomentabgabe basierend auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einem Getriebezustand und/oder einer Gaspedalposition.
Erfindungsgemäß verfolgt das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul eine Dauer vom Beenden der Erhöhung durch das Drehmomentmodul bis zum Erzeugen einer zweiten Chassis-Drehmomentanforderung und diagnostiziert ein kurzes Anforderungsereignis, wenn die Dauer kürzer als eine vorbestimmte Dauer ist.
Ferner schaltet das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul zukünftige Erhöhungen der Drehmomentabgabe ab, die auf zukünftigen Chassis-Drehmomentanforderungen basieren, wenn eine vorbestimmte Anzahl von kurzen Anforderungsereignissen innerhalb einer zweiten vorbestimmten Dauer diagnostiziert wird.
Gemäß anderen Merkmalen verhindert das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul die Erhöhung, wenn der Getriebezustand Neutral, Parken oder Rückwärts ist.
Gemäß noch anderen Merkmalen verhindert das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul die Erhöhung, wenn die Gaspedalposition größer als eine vorbestimmte Position ist.
Gemäß weiteren Merkmalen verhindert das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul die Erhöhung, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als eine vorbestimmte minimale Geschwindigkeit oder größer als eine vorbestimmte maximale Geschwindigkeit ist.
Gemäß noch weiteren Merkmalen verhindert das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul die Erhöhung selektiv basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Getriebezustand, der Gaspedalposition und/oder einer Drehzahl eines angetriebenen Rades.
Gemäß anderen Merkmalen verhindert das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul die Erhöhung, wenn die Drehzahl des angetriebenen Rades größer als eine Drehzahl eines nicht angetriebenen Rades ist.
Gemäß noch anderen Merkmalen verhindert das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul die Erhöhung selektiv basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Getriebezustand, der Gaspedalposition und basierend darauf, ob eine Störung in einem Sensor und/oder einem Modul des Fahrzeugs diagnostiziert wird.
Gemäß weiteren Merkmalen verhindert das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul die Erhöhung selektiv basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Getriebezustand, der Gaspedalposition und basierend darauf, ob die Chassis-Drehmomentanforderung größer als ein vorbestimmtes maximales Drehmoment des Motors ist.
Gemäß noch anderen Merkmalen begrenzt das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul die Drehmomentabgabe basierend auf der Fahrer-Drehmomentanforderung, wenn sich eine Reaktion des Fahrzeugs während einer vorbestimmten Dauer nach der Erhöhung von einer erwarteten Reaktion unterscheidet.
Gemäß weiteren Merkmalen begrenzt das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul die Drehmomentabgabe basierend auf der Fahrer-Drehmomentanforderung, wenn ein Radwiderstandereignis für eine vorbestimmte Dauer nach der Erhöhung fortbesteht.
Gemäß noch weiteren Merkmalen umfasst das Motorsteuersystem ferner ein Chassissteuermodul. Das Chassissteuermodul erzeugt die Chassis-Drehmomentanforderung. Das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul überträgt Störungsdaten nach dem Verhindern und/oder Abschalten der Erhöhung an das Chassissteuermodul.
Gemäß anderen Merkmalen erhöht das Drehmomentmodul mindestens einen Motorbetriebsparameter basierend auf der Chassis-Drehmomentanforderung.
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 Chassisanforderungs-Bewertungsmoduls gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
4 ein Flussdiagramm ist, das beispielhafte Schritte darstellt, die von dem Chassisanforderungs-Bewertungsmodul gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden; und
5 eine beispielhafte graphische Darstellung des Betriebs des Chassisanforderungs-Bewertungsmoduls gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist.
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.
Ein Motorcontroller steuert allgemein ein von einem Motor abgegebenes Drehmoment basierend auf einem von einem Fahrer eines Fahrzeugs angeforderten Drehmoment (d. h. einer Fahrer-Drehmomentanforderung). In einigen Fällen kann der Motorcontroller die Drehmomentabgabe des Motors größer als die Fahrer-Drehmomentanforderung einstellen. Beispielsweise kann der Motorcontroller die Drehmomentabgabe des Motors erhöhen, wenn eine Chassis-Drehmomentanforderung erzeugt wird, die größer als die Fahrer-Drehmomentanforderung ist. Die Chassis-Drehmomentanforderung kann erzeugt werden, um beispielsweise die Drehmomentabgabe des Motors zu erhöhen und einen Radwiderstand zu beseitigen.
Der Motorcontroller der vorliegenden Offenbarung verhindert für eine Chassis-Drehmomentanforderung basierend auf verschiedenen Parametern selektiv eine Erhöhung der Drehmomentabgabe des Motors. Lediglich beispielhaft verhindert der Motorcontroller ein Erhöhen der Drehmomentabgabe, wenn das Getriebe auf Neutral, Parken oder Rückwärts steht, wenn die Gaspedalposition größer als eine vorbestimmte Position ist und/oder wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit außerhalb eines vorbestimmten Bereichs von Geschwindigkeiten befindet. Der Motorcontroller kann das Erhöhen der Drehmomentabgabe auch verhindern, wenn der Widerstand eines angetriebenen Rades aufhört und/oder wenn eine Störung in einem Sensor oder einem Modul des Fahrzeugs diagnostiziert wurde. Das Erhöhen der Drehmomentabgabe des Motors kann in solchen Fällen beispielsweise unnötig und/oder nutzlos sein.
Nun auf 1 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm 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 Fahrereingaben zu erzeugen, die von einem Fahrereingabemodul 104 geliefert werden. Während ein Motor vom Benzintyp mit Funkenzündung hierin beschrieben ist, ist die vorliegende Offenbarung auf andere Typen von Drehmomenterzeugern anwendbar, die nicht auf Motoren vom Benzintyp, Motoren vom Dieseltyp, Brennstoffzellenmotoren, Propanmotoren und Motoren vom Hybridtyp, die einen oder mehrere Elektromotoren implementieren, beschränkt sind. Das Fahrereingabemodul 104 empfängt die Fahrereingaben beispielsweise von einem Pedalpositionssensor 105, der die Position eines Gaspedals (nicht gezeigt) überwacht und dementsprechend ein Pedalpositionssignal erzeugt.
Luft wird durch ein Drosselventil 108 in einen Ansaugkrümmer 106 gesaugt. Ein Motorsteuermodul (ECM) 110 befiehlt einem Drosselaktuatormodul 112, das Öffnen des Drosselventils 108 zu regeln, um die Luftmenge zu steuern, die in den Ansaugkrümmer 106 gesaugt wird. Luft wird aus dem Ansaugkrümmer 106 in Zylinder des Motors 102 gesaugt. Während der Motor 102 mehrere Zylinder aufweisen kann, ist nur zu Darstellungszwecken ein einzelner repräsentativer Zylinder 114 gezeigt. Lediglich beispielhaft kann der Motor 102 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 und/oder 12 Zylinder aufweisen.
Die Luft vermischt sich mit Kraftstoff, der von einem Kraftstoffaktuator 118 (z. B. einer Kraftstoffeinspritzeinrichtung) geliefert wird, um ein Luft/Kraftstoffgemisch zu bilden, das in den Zylindern verbrannt wird. Das ECM 110 steuert die durch den Kraftstoffaktuator 118 eingespritzte Kraftstoffmenge. Der Kraftstoffaktuator 118 kann Kraftstoff an einem zentralen Ort oder an mehreren Orten, wie z. B. in der Nähe des Einlassventils jedes der Zylinder, in den Ansaugkrümmer 106 einspritzen. Während der Kraftstoffaktuator 118 derart gezeigt ist, dass er Kraftstoff in den Ansaugkrümmer 106 einspritzt, kann der Kraftstoffaktuator 118 Kraftstoff an einem beliebigen geeigneten Ort einspritzen, wie z. B. direkt in den Zylinder 114. Lediglich beispielhaft kann ein Kraftstoffaktuator für jeden der Zylinder vorgesehen sein.
Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich mit der Luft und erzeugt das Luft/Kraftstoffgemisch. Die Luft oder das Luft/Kraftstoffgemisch werden durch ein zugeordnetes Einlassventil 119 in den Zylinder 114 gesaugt. Ein Kolben (nicht gezeigt) in dem Zylinder 114 komprimiert das Luft/Kraftstoffgemisch. Basierend auf einem Signal von dem ECM 110 aktiviert ein Zündfunken-Aktuatormodul 120 eine dem Zylinder 114 zugeordnete Zündkerze 122, die 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. Bei anderen Motorsystemen, wie beispielsweise einem Motor des Kompressionsverbrennungstyps (z. B. einem Dieselmotorsystem) oder einem Hybridmotorsystem, kann die Verbrennung ohne die Zündkerze 122 ausgelöst werden.
Die Verbrennung des Luft/Kraftstoffgemischs treibt den Kolben abwärts, wodurch eine Kurbelwelle (nicht gezeigt) rotierend angetrieben wird. Der Kolben beginnt später, sich wieder aufwärts zu bewegen, und treibt die Nebenprodukte der Verbrennung durch ein Auslassventil 124 heraus. Die Nebenprodukte der Verbrennung werden mittels eines Abgassystems 126 aus dem Fahrzeug ausgestoßen.
Das Einlassventil 119 kann durch eine Einlassnockenwelle 128 gesteuert werden, während das Auslassventil 124 durch eine Auslassnockenwelle 130 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.
Die Zeit, zu der das Einlassventil 119 geöffnet wird, kann durch einen Einlass-Nockenphasensteller 132 bezogen auf einen Kolben-TDC variiert werden. Die Zeit, zu der das Auslassventil 124 geöffnet wird, kann durch einen Auslass-Nockenphasensteller 134 bezogen auf den Kolben-TDC variiert werden. Ein Phasensteller-Aktuatormodul 136 steuert den Einlass-Nockenphasensteller 132 und den Auslass-Nockenphasensteller 134 basierend auf Signalen von dem ECM 110.
Um abstrakt auf die verschiedenen Steuermechanismen des Motors 102 Bezug zu nehmen, kann jedes System, das einen Motorparameter variiert, als ein Aktuator bezeichnet werden. Beispielsweise steuert das Drosselaktuatormodul 112 die Öffnungsfläche des Drosselventils 108. Das Drosselaktuatormodul 112 wird daher als ein Aktuator bezeichnet, und die Öffnungsfläche des Drosselventils 108 wird als eine Aktuatorposition bezeichnet.
Auf ähnliche Weise kann das Zündfunken-Aktuatormodul 120 als ein Aktuator bezeichnet werden, während sich die entsprechende Aktuatorposition auf den Zeitpunkt des Zündfunkens beziehen kann. Andere Aktuatoren umfassen beispielsweise das Phasensteller-Aktuatormodul 136 und den Kraftstoffaktuator 118. Der Ausdruck Aktuatorposition bezogen auf diese Aktuatoren 116 kann sich auf die Nocken-Phasenstellerwinkel (d. h. Einlass und Auslass) bzw. die Menge des eingespritzten Kraftstoffs beziehen.
Das ECM 110 stellt die Aktuatorpositionen ein, um das Drehmoment zu regeln, das von dem Motor 102 erzeugt wird, und eine gewünschte Drehmomentabgabe zu schaffen. Das Drehmoment wird von dem Motor 102 an ein Getriebe (nicht gezeigt) abgegeben. Das Getriebe überträgt das Drehmoment selektiv auf ein oder mehrere Räder des Fahrzeugs, um das Fahrzeug voranzutreiben. Ein Rad, auf das Drehmoment übertragen wird, wird als ein angetriebenes Rad bezeichnet, während ein Rad, das nicht mit Drehmoment versehen wird, als ein nicht angetriebenes Rad bezeichnet wird.
Das ECM 110 kann die Drehmomentabgabe des Motors 102 basierend auf einem Drehmoment und/oder einer Drehzahl einstellen, die von dem Fahrer des Fahrzeugs angefordert werden bzw. wird (d. h. einer Fahrer-Drehmomentanforderung). Ein Chassissteuersystem (nicht gezeigt) und/oder andere Fahrzeugsysteme können ebenso Drehmomentanforderungen erzeugen. Ein Chassissteuermodul 138 überwacht das Chassissteuersystem und überträgt eine Chassis-Drehmomentanforderung selektiv an das ECM 110.
Das Chassissteuermodul 138 kann beispielsweise eine Drehzahl der Räder des Fahrzeugs überwachen. Die Drehzahl eines der Räder wird als eine Raddrehzahl bezeichnet. Die Raddrehzahl kann von einem Raddrehzahlsensor 140 gemessen werden. Während nur ein Raddrehzahlsensor 140 gezeigt ist, kann das Motorsystem 100 mehr als einen Raddrehzahlsensor für jedes der Räder aufweisen. Die Raddrehzahlen werden an das Chassissteuermodul 138 und das ECM 110 geliefert.
Das Chassissteuermodul 138 kann die Chassis-Drehmomentanforderung beispielsweise basierend auf einer Fahrzeugtraktion, einem Radwiderstand und/oder einer Fahrzeugstabilitätssteuerung erzeugen. Beispielsweise kann ein Radwiderstand auftreten, wenn die Raddrehzahl eines angetriebenen Rades des Fahrzeugs kleiner als die Raddrehzahl eines nicht angetriebenen Rades ist und/oder wenn die Drehzahl des nicht angetriebenen Rades einer vorbestimmten Drehzahl ungefähr gleich ist, wie beispielsweise ungefähr gleich Null. Das Chassissteuermodul 138 erzeugt selektiv eine Chassis-Drehmomentanforderung, wenn ein Radwiderstand auftritt. Das Chassissteuermodul 138 erzeugt eine solche Chassis-Drehmomentanforderung, um die Drehmomenterzeugung des Motors 102 über die Fahrer-Drehmomentanforderung hinaus zu erhöhen. Das erhöhte Drehmoment beseitigt den Radwiderstand und bewirkt (oder ermöglicht), dass das Rad mit Widerstand zu rollen beginnt.
Nun auf 2 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung des ECM 110 dargestellt. Das ECM 110 umfasst ein Fahrerdrehmomentmodul 202, ein Drehmoment-Vermittlungsmodul 204, ein Steuermodul 206 für ein vorausgesagtes Drehmoment und ein Momentandrehmoment-Steuermodul 208. Das Fahrerdrehmomentmodul 202 erzeugt eine Fahrer-Drehmomentanforderung basierend auf einer Fahrereingabe, die von dem Fahrereingabemodul 104 geliefert wird. Die Fahrereingabe kann beispielsweise auf der Position des Gaspedals basieren.
Das Drehmoment-Vermittlungsmodul 204 vermittelt zwischen der Fahrer-Drehmomentanforderung, der Chassis-Drehmomentanforderung und anderen Drehmomentanforderungen. Die anderen Drehmomentanforderungen werden insgesamt als Fahrzeug-Drehmomentanforderungen bezeichnet. Lediglich beispielhaft können die Fahrzeug-Drehmomentanforderungen eine Getriebedrehmomentanforderung, eine Hybrid-Motordrehmomentanforderung und/oder andere geeignete Drehmomentanforderungen umfassen. Eine Getriebedrehmomentanforderung kann erzeugt werden, um beispielsweise die Motordrehzahl mit der Getriebeeingangsdrehzahl abzustimmen, um einen Gangwechsel auszuführen. Eine Hybrid-Motordrehmomentanforderung kann erzeugt werden, um beispielsweise den Betrieb des Motors 102 und eines Elektromotors (nicht gezeigt) abzustimmen.
Das Drehmoment-Vermittlungsmodul 204 validiert auch die Drehmomentanforderungen vor der Vermittlung. Das Drehmoment-Vermittlungsmodul 204 kann beispielsweise eine beliebige geeignete Validierungstechnik verwenden, wie beispielsweise eine Zweierkomplementprüfung (z. B. eine Prüfsumme), eine Prüfung eines aktiven, rollierenden Zählers und/oder eine Prüfung auf fehlende Benachrichtigung. Das Drehmoment-Vermittlungsmodul 204 ermittelt eine vorausgesagte Drehmomentanforderung und eine Momentandrehmomentanforderung basierend auf den validierten Drehmomentanforderungen. Insbesondere ermittelt das Drehmoment-Vermittlungsmodul 204, wie die Drehmomentanforderungen am besten erreicht werden, und erzeugt dementsprechend die vorausgesagte und die Momentandrehmomentanforderung.
Die vorausgesagte Drehmomentanforderung ist der Drehmomentbetrag, der in der Zukunft erforderlich sein wird, um die Fahrer-Drehmomentanforderung und/oder die Geschwindigkeitsanforderungen des Fahrers zu erfüllen. Die Momentandrehmomentanforderung ist der Drehmomentbetrag, der im gegenwärtigen Moment angefordert wird, um kurzzeitige Drehmomentanforderungen zu erfüllen. Die Momentandrehmomentanforderung kann unter der Verwendung von Motoraktuatoren erreicht werden, die schnell ansprechen, während langsamere Motoraktuatoren anvisiert werden, um die vorausgesagte Drehmomentanfoderung zu erreichen.
Beispielsweise können der Zeitpunkt des Zündfunkens, der von der Zündkerze 122 geliefert wird, und die Kraftstoffmenge, die von dem Kraftstoffaktuator 118 eingespritzt wird, in einer kurzen Zeitdauer eingestellt werden. Dementsprechend können der Zeitpunkt des Zündfunkens und/oder die Kraftstoffmenge eingestellt werden, um die Momentandrehmomentanforderung zu erfüllen. Die Nocken-Phasenstellerpositionen und die Öffnung des Drosselventils 108 können eine längere Zeitdauer erfordern, um eingestellt zu werden. Dementsprechend können das Drosselaktuatormodul 112 und/oder das Phasensteller-Aktuatormodul 136 anvisiert werden, um die vorausgesagte Drehmomentanforderung zu erfüllen.
Das Drehmoment-Vermittlungsmodul 204 gibt die vorausgesagte Drehmomentanforderung an das Steuermodul 206 für das vorausgesagte Drehmoment und die Momentandrehmomentanforderung an das Momentandrehmoment-Steuermodul 208 aus. Das Steuermodul 206 für das vorausgesagte Drehmoment ermittelt gewünschte Aktuatorpositionen für langsame Aktuatoren basierend auf der vorausgesagten Drehmomentanforderung. Die langsamen Aktuatoren können beispielsweise das Drosselaktuatormodul 112 und/oder das Phasensteller-Aktuatormodul 136 umfassen. Lediglich beispielhaft kann das Steuermodul 206 für das vorausgesagte Drehmoment die gewünschten Aktuatorpositionen ermitteln, um einen gewünschten Krümmerabsolutdruck (MAP), eine gewünschte Drosselfläche und/oder eine gewünschte Luft pro Zylinder (APC) zu erzeugen. Die langsamen Aktuatoren können dann basierend auf den gewünschten Aktuatorpositionen betätigt werden.
Das Steuermodul 206 für das vorausgesagte Drehmoment erzeugt beispielsweise ein Signal für eine gewünschte Fläche, das an das Drosselaktuatormodul 112 ausgegeben wird. Das Drosselaktuatormodul 112 regelt dann das Drosselventil 108, um die gewünschte Drosselfläche zu erzeugen. Das Steuermodul 206 für das vorausgesagte Drehmoment kann auch ein Signal für eine gewünschte Luft pro Zylinder (APC) erzeugen, das an das Phasensteller-Aktuatormodul 136 ausgegeben wird. Das Phasensteller-Aktuatormodul 136 kann dann den Einlass- und/oder Auslass-Nockenphasenstellern 132 und 134 befehlen, die Zeitsteuerung der Einlass- und/oder Auslassventile 119 bzw. 124 einzustellen, um die gewünschte APC zu erzeugen.
Das Momentandrehmoment-Steuermodul 208 ermittelt gewünschte Aktuatorpositionen für schnelle Aktuatoren basierend auf der Momentandrehmomentanforderung. Die schnellen Aktuatoren können beispielsweise das Zündfunken-Aktuatormodul 120 und/oder den Kraftstoffaktuator 118 umfassen. Lediglich beispielhaft kann das Momentandrehmoment-Steuermodul 208 den Zündfunkenzeitpunkt auf einen kalibrierten Zeitpunkt anweisen, wie z. B. einen MBT-Zeitpunkt (MBT von minimum best torque). Der MBT-Zündfunkenzeitpunkt kann sich auf die minimal mögliche Zündfunkenvorverstellung beziehen (relativ zu einem vorbestimmten Zeitpunkt), bei der ein maximaler Drehmomentbetrag erzeugt werden kann. Die schnellen Aktuatoren werden basierend auf diesen gewünschten Aktuatorpositionen betätigt.
Das Drehmoment-Vermittlungsmodul 204 weist ein Chassisanforderungs-Bewertungsmodul 300 auf, das die vorausgesagte und die Momentandrehmomentanforderung basierend auf der Chassis-Drehmomentanforderung selektiv anpasst. Das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul 300 bewertet die Chassis-Drehmomentanforderung und verifiziert, dass die Bedingung erfüllt ist (oder akzeptierbar ist), für welche die Chassis-Drehmomentanforderung erzeugt wird. Das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul 300 kann auch verifizieren, dass die Chassis-Drehmomentanforderung für die Fahrzeugparameter und für die Zustände verschiedener Komponenten des Motorsystems 100 geeignet ist.
Sobald sie verifiziert sind, stellt das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul 300 die vorausgesagte und die Momentandrehmomentanforderung basierend auf der Chassis-Drehmomentanforderung für eine vorbestimmte Zeitdauer ein. Nach dieser Zeitdauer vergleicht das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul 300 die Reaktion des Fahrzeugs mit einer erwarteten Reaktion des Fahrzeugs. Das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul 300 kann die Anpassung der vorausgesagten und/oder der Momentandrehmomentanforderung, welche auf der Chassis-Drehmomentanforderung basiert, abschalten, wenn die erwartete Reaktion des Fahrzeugs nicht auftritt. Ansonsten kann das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul 300 die Drehmomentanforderungen selektiv auf die Fahrer-Drehmomentanforderung und/oder auf eine erwartete Widerstandsanforderung begrenzen. Das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul 300 kann auch Daten an das Chassissteuersystem liefern, die den Zustand der Chassis-Drehmomentanforderung betreffen. Solche Daten können verhindern, dass das Chassissteuersystem andere Chassis-Drehmomentanforderungen größeren Ausmaßes erzeugt, was als Hochschrauben bezeichnet wird.
Nun auf 3 Bezug nehmend, ist ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung des Chassisanforderungs-Bewertungsmoduls 300 dargestellt. Während das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul 300 als in dem Drehmoment-Vermittlungsmodul 204 angeordnet gezeigt ist, kann das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul 300 an einem beliebigen geeigneten Ort angeordnet sein und sich außerhalb des Drehmoment-Vermittlungsmoduls 204 befinden.
Das Drehmoment-Vermittlungsmodul 204 weist ein Modul 210 für das vorausgesagte Drehmoment und ein Momentandrehmomentmodul 212 auf. Das Modul 210 für das vorausgesagte Drehmoment und das Momentandrehmomentmodul 212 empfangen jeweils die Fahrer-Drehmomentanforderung und erzeugen die vorausgesagte bzw. die Momentandrehmomentanforderung basierend auf der Fahrer-Drehmomentanforderung.
Das Modul 210 für das vorausgesagte Drehmoment und/oder das Momentandrehmomentmodul 212 können auch die vorausgesagte Drehmomentanforderung basierend auf der Chassis-Drehmomentanforderung einstellen. Während die Chassis-Drehmomentanforderung eine Anforderung sein kann, das Drehmoment zu verringern, bezieht sich die vorliegende Offenbarung auf Chassis-Drehmomentanforderungen, um die Drehmomentabgabe des Motors 102 zu erhöhen. Insbesondere betrifft die vorliegende Offenbarung Chassis-Drehmomentanforderungen, um die Drehmomentabgabe des Motors 102 über die Fahrer-Drehmomentanforderung hinaus zu erhöhen.
In einigen Fällen kann ein angetriebenes Rad des Fahrzeugs kurzzeitig blockieren und einen Widerstand aufweisen. Das Chassissteuermodul 138 kann eine Chassis-Drehmomentanforderung erzeugen, um das Drehmoment zu erhöhen, das an eines oder mehrere Räder geliefert wird, und einen solchen Widerstand beseitigen. Eine Chassis-Drehmomentanforderung, die erzeugt wird, um ein Radwiderstandereignis zu beseitigen, wird als eine Widerstandsanforderung bezeichnet. Während die vorliegende Offenbarung derart diskutiert werden wird, dass sie sich auf Widerstandsanforderungen bezieht, ist die vorliegende Offenbarung auch auf andere Chassis-Drehmomentanforderungen anwendbar, um das Drehmoment über die Fahrer-Drehmomentanforderung hinaus zu erhöhen, wie beispielsweise Chassis-Drehmomentanforderungen für die Fahrzeugstabilität und/oder die Traktionssteuerung.
Das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul 300 umfasst ein Einschaltmodul 302, einen Timer 304 und ein Überwachungsmodul 306. Das Einschaltmodul 302 weist das Modul 210 für das vorausgesagte Drehmoment und das Momentandrehmomentmodul 212 an, die vorausgesagte bzw. die Momentandrehmomentanforderung basierend auf der Widerstandsanforderung anzupassen, wenn vorbestimmte Einschaltbedingungen erfüllt sind. Lediglich beispielhaft können die Einschaltbedingungen auf der Fahrer-Drehmomentanforderung, der Widerstandsanforderung, dem Pedalpositionssignal, dem Betriebszustand des Getriebes und/oder den Drehzahlen der angetriebenen und nicht angetriebenen Räder basieren.
Insbesondere kann das Einschaltmodul 302 die Einstellung der vorausgesagten und der Momentandrehmomentanforderung basierend auf der Widerstandsanforderung anweisen, wenn die Widerstandsanforderung größer als die Fahrer-Drehmomentanforderung ist. Das Einschaltmodul 302 kann jedoch das Modul 210 für das vorausgesagte Drehmoment und das Momentandrehmomentmodul 212 anweisen, das Einstellen der vorausgesagten und der Momentandrehmomentanforderung zu unterlassen, wenn ein Radwiderstand nicht auftritt. Mit anderen Worten verhindert das Einschaltmodul 302 die Anpassung der vorausgesagten und der Momentandrehmomentanforderung basierend auf der Widerstandsanforderung, wenn kein Radwiderstand auftritt.
Lediglich beispielhaft kann ein Radwiderstand auftreten, wenn die Raddrehzahl des angetriebenen Rades kleiner als eine vorbestimmte Drehzahl ist und/oder wenn die Drehzahl des nicht angetriebenen Rades um mehr als einen vorbestimmten Betrag größer als die Drehzahl des angetriebenen Rades ist. Wenn der Radwiderstand nicht auftritt, ist die Widerstandsanforderung wahrscheinlich unnötig.
Das Einschaltmodul 302 kann das Modul 210 für das vorausgesagte Drehmoment und das Momentandrehmomentmodul 312 auch anweisen, das Einstellen der vorausgesagten und der Momentandrehmomentanforderung zu unterlassen, wenn sich das Getriebe in einem vorbestimmten Zustand befindet, wie beispielsweise Neutral, Parken oder Rückwärts. Mit anderen Worten verhindert das Einschaltmodul 302 die Einstellung der vorausgesagten und der Momentandrehmomentanforderung basierend auf der Widerstandsanforderung, wenn das Getriebe auf Neutral, Parken oder Rückwärts steht. In einem solchen Zustand ist eine Widerstandsanforderung wahrscheinlich nicht gültig.
Das Einschaltmodul 302 kann auch ermitteln, ob das Motorsystem 100 in der Lage ist, die Widerstandsanforderung zu erfüllen und das Modul 210 für das vorausgesagte Drehmoment und das Momentandrehmomentmodul 212 anweisen, das Einstellen der vorausgesagten und der Momentandrehmomentanforderung zu unterlassen, wenn das Motorsystem 100 dazu nicht fähig ist. Mit anderen Worten verhindert das Einschaltmodul 302 das Einstellen der vorausgesagten und der Momentandrehmomentanforderung basierend auf der Widerstandsanforderung, wenn die Chassis-Drehmomentanforderung die Drehmomentfähigkeiten des Motorsystems 100 übersteigt. Eine Widerstandsanforderung, die über die Fähigkeiten des Motorsystems 100 hinausgeht, gibt an, dass die Widerstandsanforderung wahrscheinlich ungültig ist.
Zusätzlich kann das Einschaltmodul 302 das Modul 210 für das vorausgesagte Drehmoment und das Momentandrehmomentmodul 212 auch anweisen, das Einstellen der vorausgesagten und der Momentandrehmomentanforderung zu unterlassen, wenn eine Störung oder ein Fehler für eine Fahrzeugkomponente diagnostiziert wurde. Mit anderen Worten verhindert das Einschaltmodul 302 die Einstellung der vorausgesagten und der Momentandrehmomentanforderung basierend auf der Widerstandsanforderung, wenn eine Störung oder ein Fehler diagnostiziert wurde. Beispielsweise kann ein Fehler oder eine Störung in dem Raddrehzahlsensor 140, dem Chassissteuermodul 138 und/oder anderen Fahrzeugmodulen oder -systemen diagnostiziert werden. Ein Fehler kann auftreten, wenn beispielsweise ein Wert, der von der Komponente erzeugt wird, außerhalb des Bereichs eines erwarteten Werts oder außerhalb der Korrelation mit diesem liegt. Eine Störung kann auftreten, wenn mindestens eine vorbestimmte Anzahl von Fehlern über eine vorbestimmte Zeitdauer auftritt.
Das Einschaltmodul 302 kann das Modul 210 für das vorausgesagte Drehmoment und das Momentandrehmomentmodul 212 auch selektiv anweisen, das Einstellen der vorausgesagten und der Momentandrehmomentanforderung basierend auf verschiedenen Parametern zu unterlassen. Lediglich beispielhaft kann das Einschaltmodul 302 das Modul 210 für das vorausgesagte Drehmoment und das Momentandrehmomentmodul 212 anweisen, das Einstellen der vorausgesagten und der Momentandrehmomentanforderung zu unterlassen, wenn die Position des Gaspedals größer als eine vorbestimmte Position ist, wie beispielsweise 70%. Mit anderen Worten verhindert das Einschaltmodul 302 die Einstellung der vorausgesagten und der Momentandrehmomentanforderung basierend auf der Widerstandsanforderung, wenn die Gaspedalposition größer als die vorbestimmte Position ist.
Das Einschaltmodul 302 kann das Modul 210 für das vorausgesagte Drehmoment und das Momentandrehmomentmodul 212 auch anweisen, das Einstellen der vorausgesagten und der Momentandrehmomentanforderung zu unterlassen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit außerhalb eines vorbestimmten Fensters von Geschwindigkeiten liegt. Mit anderen Worten verhindert das Einschaltmodul 302 die Einstellung der vorausgesagten und der Momentandrehmomentanforderung basierend auf der Widerstandsanforderung, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit außerhalb des vorbestimmten Fensters liegt.
Das Einschaltmodul 302 erzeugt ein Einschaltsignal, um die Einstellung der vorausgesagten und der Momentandrehmomentanforderung basierend auf der Widerstandsanforderung einzuschalten. Das Modul 210 für das vorausgesagte Drehmoment und das Momentandrehmomentmodul 212 stellen dann die vorausgesagte bzw. die Momentandrehmomentanforderung ein. Mit anderen Worten erhöhen das Modul 210 für das vorausgesagte Drehmoment und das Momentandrehmomentmodul 212 die Drehmomentabgabe des Motors 102 basierend auf der Widerstandsanforderung.
Das Einschaltsignal wird auch an den Timer 304 übertragen, und der Timer 304 startet, wenn das Einschaltsignal erzeugt wird. Der Timer 304 kann auch auf einen vorbestimmten Rückstellwert, wie beispielsweise Null, gesetzt werden, wenn das Einschaltsignal erzeugt wird. Der Timer 304 verfolgt die Zeitdauer, die vergangen ist, seit die Einschaltbedingungen erfüllt wurden (d. h. wenn die Einstellung basierend auf der Widerstandsanforderung eingeschaltet wurde).
Das Überwachungsmodul 306 überwacht den Timer 304 und weist das Modul 210 für das vorausgesagte Drehmoment und das Momentandrehmomentmodul 212 an, die jeweiligen Drehmomentanforderungen während einer vorbestimmten Dauer basierend auf der Widerstandsanforderung einzustellen. Diese Zeitdauer wird von der Zeit an gemessen, zu der die Einstellung basierend auf der Widerstandsanforderung eingeschaltet wird. Diese Zeitdauer kann als eine Markierungszeit bezeichnet werden, kann kalibrierbar sein und kann auf einen vorbestimmten Wert, wie beispielsweise 250,0 ms, gesetzt werden. Dementsprechend stellen das Modul 210 für das vorausgesagte Drehmoment und das Momentandrehmomentmodul 212 die jeweiligen Drehmomentanforderungen basierend auf der Widerstandsanforderung während der Markierungszeit ein. Auf diese Weise werden die Aktuatoren eingestellt, um die Drehmomentabgabe des Motors 102 während der Markierungszeit basierend auf der Widerstandsanforderung zu erhöhen.
Das Überwachungsmodul 306 diagnostiziert auch ein Auftreten von kurzen Widerstands-Anforderungsereignissen. Lediglich beispielhaft kann ein kurzes Widerstands-Anforderungsereignis auftreten, wenn das Chassissteuermodul 138 während einer vorbestimmten Zeitdauer eine erste Widerstandsanforderung erzeugt, das Erzeugen der ersten Widerstandsanforderung stoppt und eine zweite Widerstandsanforderung erzeugt. Diese vorbestimmte Zeitdauer kann kalibrierbar sein und kann beispielsweise auf 200,0 ms gesetzt werden.
Ein Zähler (nicht gezeigt) kann jedes Mal erhöht werden, wenn ein kurzes Widerstands-Anforderungsereignis diagnostiziert wird. Das Überwachungsmodul 306 weist das Modul 210 für das vorausgesagte Drehmoment und das Momentandrehmomentmodul 212 an, das Einstellen der jeweiligen Drehmomentanforderungen basierend auf der Widerstandsanforderung zu stoppen, wenn eine vorbestimmte Anzahl von kurzen Widerstandsanforderungsereignissen (z. B. drei) während einer vorbestimmten Zeitdauer (z. B. 1,0 s) auftritt. Zusätzlich kann das Überwachungsmodul 306 das Modul 210 für das vorausgesagte Drehmoment und das Momentandrehmomentmodul 212 anweisen, das Einstellen der jeweiligen Drehmomentanforderung basierend auf zukünftigen Widerstandsanforderungen zu unterlassen. Das Modul 210 für das vorausgesagte Drehmoment und das Momentandrehmomentmodul 212 stellen dann die vorausgesagte bzw. die Momentandrehmomentanforderung basierend auf der Fahrer-Drehmomentanforderung ein.
Das Überwachungsmodul 306 überwacht die Reaktion des Fahrzeugs und stellt die vorausgesagte und die Momentandrehmomentanforderung dementsprechend selektiv ein. Insbesondere vergleicht das Überwachungsmodul 306 die Reaktion des Fahrzeugs mit einer erwarteten Reaktion. Für eine Widerstandsanforderung kann die erwartete Reaktion darin bestehen, dass der Radwiderstand aufhört, da die Widerstandsanforderung erzeugt wurde, um den Widerstand des angetriebenen Rades zu beseitigen.
Wenn der Radwiderstand beseitigt ist, überwacht das Überwachungsmodul 306 die Widerstandsanforderung, und es kann die Anpassungen aufgrund der Widerstandsanforderung begrenzen oder abschalten. Das Überwachungsmodul 310 kann das Modul 210 für das vorausgesagte Drehmoment und das Momentandrehmomentmodul 212 auch anweisen, das Einstellen der jeweiligen Drehmomentanforderungen basierend auf zukünftigen Widerstandsanforderungen zu unterlassen, bis das Chassissteuersystem die Widerstandsanforderung löscht (d. h. das Anfordern stoppt). Wenn die Markierungszeit endet, kann das Überwachungsmodul 306 die Drehmomentanforderungen basierend auf dem von dem Fahrer angeforderten Drehmoment begrenzen. Lediglich beispielhaft kann das Überwachungsmodul 306 die Drehmomentanforderungen auf einen vorbestimmten Drehmomentbetrag oder einen -prozentanteil größer als die Fahrer-Drehmomentanforderung begrenzen, wie beispielsweise 10,0 Nm.
Wenn der Radwiderstand nach dem Ablaufen der Markierungszeit weiterhin auftritt, kann das Überwachungsmodul 306 das Modul 210 für das vorausgesagte Drehmoment und das Momentandrehmomentmodul 212 anweisen, die jeweiligen Drehmomentanforderungen basierend auf der Fahrer-Drehmomentanforderung zu begrenzen. Lediglich beispielhaft können das Modul 210 für das vorausgesagte Drehmoment und das Momentandrehmomentmodul 212 dann die jeweiligen Drehmomentanforderungen auf einen vorbestimmten Drehmomentbetrag größer als die Fahrer-Drehmomentanforderung begrenzen, wie beispielsweise ungefähr 10,0 Nm.
Das Überwachungsmodul 306 vergleicht auch die Widerstandanforderung nach dem Ablaufen der Markierungszeit mit einer erwarteten Widerstandsanforderung. Beispielsweise kann eine Erhöhung der Drehmomenterzeugung (z. B. 10 Nm) mindestens für eine vorbestimmte Zeitdauer (z. B. 1000 ms) für eine gegebene Widerstandsanforderung erwartet werden. Das Überwachungsmodul 306 weist das Modul 210 für das vorausgesagte Drehmoment und das Momentandrehmomentmodul 212 an, die jeweiligen Drehmomentanforderungen basierend auf der erwarteten Widerstandsanforderung einzustellen, wenn die Widerstandsanforderung von der erwarteten Widerstandsanforderung um mehr als einen vorbestimmten Betrag oder Prozentanteil abweicht. Solch eine Begrenzung kann eingeführt werden, um beispielsweise eine unnötige Fahrzeugbeschleunigung zu verhindern.
Nun auf 4 Bezug nehmend, ist ein Flussdiagramm gezeigt, das beispielhafte Schritte darstellt, die von dem Chassisanforderungs-Bewertungsmodul 300 ausgeführt werden. Eine Steuerung beginnt bei Schritt 402, bei dem die Steuerung die Fahrer-Drehmomentanforderung und die Chassis-Drehmomentanforderung empfängt. Insbesondere ist die Chassis-Drehmomentanforderung eine Widerstandsanforderung (d. h. eine Drehmomentanforderung, um die Drehmomenterzeugung über die Fahrer-Drehmomentanforderung hinaus zu erhöhen, um den Widerstand eines Rades zu beseitigen).
Die Steuerung fährt bei Schritt 404 fort, bei dem die Steuerung ermittelt, ob die Widerstandsanforderung gültig ist. Wenn ja, fährt die Steuerung bei Schritt 406 fort; ansonsten geht die Steuerung zu Schritt 408 über. Lediglich beispielhaft kann die Steuerung die Widerstandanforderung unter Verwendung einer beliebigen geeigneten Technik validieren, wie beispielsweise der Zweierkomplementprüfung, der Zählerprüfung mit aktivem, rollierendem Fehler und/oder der Prüfung auf fehlende Benachrichtigung.
Die Steuerung fährt bei Schritt 406 fort, bei dem die Steuerung ermittelt, ob die Einschaltbedingungen erfüllt wurden. Wenn ja, fährt die Steuerung bei Schritt 410 fort; ansonsten geht die Steuerung zu Schritt 408 über. Lediglich beispielhaft können die Einschaltbedingungen erfüllt sein, wenn: die Widerstandsanforderung größer als die Fahrer-Drehmomentanforderung ist; ein Radwiderstand auftritt; das Getriebe nicht auf Parken, Neutral oder Rückwärts steht; das Motorsystem 100 fähig ist, die Widerstandsanforderung zu erfüllen; keine Störung oder kein Fehler für eine Fahrzeugkomponente diagnostiziert wurde; die Position des Gaspedals kleiner als eine vorbestimmte Position ist; und die Fahrzeuggeschwindigkeit in einem vorbestimmten Geschwindigkeitsfenster liegt.
Bei Schritt 408 stellt die Steuerung die vorbestimmte und die Momentandrehmomentanforderung basierend auf der Fahrer-Drehmomentanforderung ein. Auf diese Weise stellt die Steuerung die Aktuatoren basierend auf der Fahrer-Drehmomentanforderung ein, wenn die Widerstandsanforderung ungültig ist oder wenn die Einschaltbedingungen nicht erfüllt sind. Nach Schritt 408 kehrt die Steuerung zu Schritt 402 zurück. Die Steuerung kann bei Schritt 409 auch Daten bezüglich des Zustands der Chassis-Drehmomentanforderung (d. h. ob eine Drehmoment-Anforderungseinstellung aufgetreten ist) und/oder Bereichsdaten an das Chassissteuersystem liefern, bevor sie zu Schritt 402 zurückkehrt.
Bei Schritt 410 (d. h. wenn die Widerstandsanforderung gültig ist und die Einschaltbedingungen erfüllt sind) startet die Steuerung den Timer. Der Timer verfolgt die Zeit, die vergangen ist, seit eine gültige Widerstandsanforderung, welche die Einschaltbedingungen erfüllt, empfangen wurde. Die Steuerung fährt bei Schritt 412 fort, bei dem die Steuerung die vorausgesagte und die Momentandrehmomentanforderung basierend auf der Widerstandsanforderung einstellt. Insbesondere stellt die Steuerung die Motoraktuatoren und dadurch die Drehmomentabgabe des Motors 102 basierend auf der Widerstandsanforderung ein.
Die Steuerung fährt dann bei Schritt 414 fort, bei dem die Steuerung ermittelt, ob ein kurzes Widerstands-Anforderungsereignis aufgetreten ist. Wenn ja, geht die Steuerung zu Schritt 416 über; ansonsten fährt die Steuerung bei Schritt 418 fort. Lediglich beispielhaft kann eine kurze Widerstandsanforderung auftreten, wenn in einer vorbestimmten Zeitdauer (z. B. 200,0 ms) eine erste Widerstandsanforderung erzeugt wird, die erste Widerstandsanforderung endet und eine zweite Widerstandsanforderung erzeugt wird. Wenn ein kurzes Widerstandsanforderungsereignis aufgetreten ist, erhöht die Steuerung bei Schritt 416 einen Zähler. Bei Schritt 420 ermittelt die Steuerung, ob der Zähler gleich einem vorbestimmten Wert ist (z. B. drei). Wenn ja, fährt die Steuerung bei Schritt 422 fort; ansonsten geht die Steuerung zu Schritt 418 über.
Bei Schritt 422 stellt die Steuerung die vorausgesagte und die Momentandrehmomentanforderung basierend auf der Fahrer-Drehmomentanforderung ein. Auf diese Weise schaltet die Steuerung die Anpassung der Drehmomentanforderungen basierend auf der Widerstandsanforderung ein und stellt die Drehmomentabgabe des Motors 102 basierend auf der Fahrer-Drehmomentanforderung ein. Die Steuerung fährt bei Schritt 424 fort, bei dem die Steuerung eine Aktuatoreinstellung basierend auf zukünftigen Chassis-Drehmomentanforderungen nicht zulässt, und die Steuerung endet. Auf diese Weise lässt die Steuerung, wenn eine vorbestimmte Anzahl von kurzen Widerstandsanforderungsereignissen in einer vorbestimmten Zeitdauer auftritt, wie beispielsweise 1,0 s, eine Anpassung basierend auf zukünftigen Chassis-Drehmomentanforderungen nicht zu, da zukünftige Anforderungen wahrscheinlich auch fehlerhaft sein werden.
Wieder auf Schritt 418 Bezug nehmend, ermittelt die Steuerung, ob der Timer größer als eine vorbestimmte Dauer oder dieser gleich ist. Wenn ja, fährt die Steuerung bei Schritt 426 fort; ansonsten bleibt die Steuerung bei Schritt 418. Diese Zeitdauer kann als die Markierungszeit bezeichnet werden, kann kalibrierbar sein und kann beispielsweise auf 250,0 ms gesetzt werden.
Bei Schritt 426 überwacht die Steuerung die Reaktion des Fahrzeugs und ermittelt, ob das Fahrzeug wie erwartet anspricht. Für die Widerstandsanforderung ermittelt die Steuerung bei Schritt 426, ob das angetriebene Rad weiterhin einen Radwiderstand aufweist. Wenn ja, fährt die Steuerung bei Schritt 428 fort; ansonsten geht die Steuerung zu Schritt 422 über. Auf diese Weise stellt die Steuerung, wenn der Widerstand des Rades nicht behoben ist, die vorausgesagte und die Momentandrehmomentanforderung basierend auf der Fahrer-Drehmomentanforderung ein, um eine unnötige Fahrzeugbeschleunigung zu verhindern.
Bei Schritt 428 überwacht die Steuerung die Widerstandsanforderung. Bei Schritt 428 begrenzt die Steuerung auch die Widerstandsanforderung. Beispielsweise kann die Steuerung die Drehmomentanforderungen begrenzen, wenn die Widerstandsanforderung von der erwarteten Widerstandsanforderung um mehr als einem vorbestimmten Betrag oder Prozentanteil abweicht. Bei Schritt 430 ermittelt die Steuerung, ob die Widerstandsanforderung beendet ist. Wenn ja, kehrt die Steuerung zu Schritt 408 zurück, um die Aktuatoren basierend auf der Fahrer-Drehmomentanforderung einzustellen; ansonsten kehrt die Steuerung zu Schritt 426 zurück.
Nun auf 5 Bezug nehmend, ist eine beispielhafte graphische Darstellung des Betriebs des Chassisanforderungs-Bewertungsmoduls 300 gezeigt. Die durchgezogene Linie 502 repräsentiert eine beispielhafte Fahrer-Drehmomentanforderung. Lediglich zu Darstellungszwecken ist die Fahrer-Drehmomentanforderung 502 als konstant dargestellt. Die gestrichelte Linie 504 repräsentiert den Zustand der Widerstandsanforderung, wie beispielsweise aktiv (z. B. EIN) oder inaktiv (z. B. AUS). Die gestrichelte Linie 506 repräsentiert eine beispielhafte Widerstandsanforderung, und die gestrichelte Linie 508 repräsentiert die Drehmomentanforderungen (d. h. die vorausgesagte und die Momentandrehmomentanforderung).
Das Chassissteuermodul 138 erzeugt die Widerstandsanforderung 506 zu der Zeit 510, wie durch die gestrichelte Linie 504 gezeigt. Insbesondere fordert das Chassissteuermodul 138 eine Erhöhung der Drehmomenterzeugung über die Fahrer-Drehmomentanforderung 502 hinaus an, um beispielsweise einen Radwiderstand zu beseitigen. Das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul 300 stellt die Drehmomentanforderungen 508 basierend auf der Widerstandsanforderung 506, wie bei 512 gezeigt, für eine vorbestimmte Zeitdauer ein. Auf diese Weise werden die Aktuatoren basierend auf der Widerstandsanforderung 506 während der Zeitdauer eingestellt, und die Drehmomentabgabe des Motors 102 wird über die Fahrer-Drehmomentanforderung 502 hinaus erhöht. Diese Zeitdauer (d. h. zwischen den Zeiten 510 und 514) wird als die Markierungszeit bezeichnet. Zu der Zeit 514 endet die Markierungszeit.
Zu der Zeit 514 begrenzt das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul 300 die Drehmomentanforderung 508, wie bei 516 gezeigt. Lediglich beispielhaft begrenzt das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul 300 die Drehmomentanforderungen 508 auf einen vorbestimmten Drehmomentbetrag oder -prozentanteil größer als die Fahrer-Drehmomentanforderung 502. Das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul 300 überwacht die Widerstandsanforderung 506 und begrenzt die Drehmomentanforderungen 508 basierend auf der erwarteten Widerstandsanforderung. Die Widerstandsanforderung 506 endet zu der Zeit 518. Wenn die Widerstandsanforderung 506 endet, werden die Drehmomentanforderungen 508 basierend auf der Fahrer-Drehmomentanforderung 502 eingestellt.

Claims

Motorsteuersystem eines Fahrzeugs, umfassend: ein Drehmomentmodul (204, 206, 208), das eine Drehmomentabgabe eines Motors (102) basierend auf einer Fahrer-Drehmomentanforderung steuert und das die Drehmomentabgabe basierend auf einer Chassis-Drehmomentanforderung, die zum Beseitigen eines Radwiderstands erzeugt wird, selektiv erhöht; und ein Chassisanforderungs-Bewertungsmodul (300), das die Erhöhung der Drehmomentabgabe basierend auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einem Getriebezustand und/oder einer Gaspedalposition selektiv verhindert, dadurch gekennzeichnet, dass das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul (300) eine Dauer vom Beenden der Erhöhung durch das Drehmomentmodul (204, 206, 208) bis zum Erzeugen einer zweiten Chassis-Drehmomentanforderung verfolgt und ein kurzes Anforderungsereignis diagnostiziert, wenn die Dauer kleiner als eine vorbestimmte Dauer ist, und dass das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul (300) zukünftige Erhöhungen der Drehmomentabgabe abschaltet, die auf zukünftigen Chassis-Drehmomentanforderungen basieren, wenn eine vorbestimmte Anzahl von kurzen Anforderungsereignissen innnerhalb einer zweiten vorbestimmten Dauer diagnostiziert werden.
Motorsteuersystem nach Anspruch 1, wobei das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul (300) die Erhöhung verhindert, wenn der Getriebezustand Neutral, Parken oder Rückwärts ist.
Motorsteuersystem nach Anspruch 1, wobei das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul (300) die Erhöhung verhindert, wenn die Gaspedalposition größer als eine vorbestimmte Position ist.
Motorsteuersystem nach Anspruch 1, wobei das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul (300) die Erhöhung verhindert, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als eine vorbestimmte minimale Geschwindigkeit oder größer als eine vorbestimmte maximale Geschwindigkeit ist.
Motorsteuersystem nach Anspruch 1, wobei das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul (300) die Erhöhung basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Getriebezustand, der Gaspedalposition und/oder einer Drehzahl eines angetriebenen Rades selektiv verhindert.
Motorsteuersystem nach Anspruch 5, wobei das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul (300) die Erhöhung verhindert, wenn die Drehzahl des angetriebenen Rades größer als eine Drehzahl eines nicht angetriebenen Rades ist.
Motorsteuersystem nach Anspruch 1, wobei das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul (300) die Erhöhung basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Getriebezustand, der Gaspedalposition und/oder basierend darauf selektiv verhindert, ob eine Störung in einem Sensor und/oder einem Modul des Fahrzeugs diagnostiziert wird.
Motorsteuersystem nach Anspruch 1, wobei das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul (300) die Erhöhung basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Getriebezustand, der Gaspedalposition und/oder basierend darauf selektiv verhindert, ob die Chassis-Drehmomentanforderung größer als ein vorbestimmtes maximales Drehmoment des Motors (102) ist.
Motorsteuersystem nach Anspruch 1, wobei das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul (300) die Drehmomentabgabe basierend auf der Fahrer-Drehmomentanforderung begrenzt, wenn sich eine Reaktion des Fahrzeugs für eine vorbestimmte Dauer nach der Erhöhung von einer erwarteten Reaktion unterscheidet.
Motorsteuersystem nach Anspruch 1, wobei das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul (300) die Drehmomentabgabe basierend auf der Fahrer-Drehmomentanforderung begrenzt, wenn ein Radwiderstandsereignis für eine vorbestimmte Dauer nach der Erhöhung fortbesteht.
Motorsteuersystem nach Anspruch 1, ferner ein Chassissteuermodul (138) umfassend, das die Chassis-Drehmomentanforderung erzeugt, wobei das Chassisanforderungs-Bewertungsmodul (300) nach dem Verhindern und/oder Abschalten der Erhöhung Störungsdaten an das Chassissteuermodul (138) überträgt.
Motorsteuersystem nach Anspruch 1, wobei das Drehmomentmodul (204, 206, 208) mindestens einen Motorbetriebsparameter basierend auf der Chassis-Drehmomentanforderung erhöht.
Motorsteuerverfahren, umfassend: Steuern einer Drehmomentabgabe eines Motors (102) basierend auf einer Fahrer-Drehmomentanforderung; selektives Erhöhen der Drehmomentabgabe basierend auf einer Chassis-Drehmomentanforderung, die zum Beseitigen eines Radwiderstands erzeugt wird; und selektives Verhindern des Erhöhens der Drehmomentabgabe basierend auf einer Fahrzeuggeschwindigkeit, einem Getriebezustand und/oder einer Gaspedalposition, gekennzeichnet durch Verfolgen einer Dauer vom Beenden der Erhöhung bis zum Erzeugen einer zweiten Chassis-Drehmomentanforderung; Diagnostizieren eines kurzen Anforderungsereignisses, wenn die Dauer kleiner als eine vorbestimmte Dauer ist, und Abschalten zukünftiger Erhöhungen der Drehmomentabgabe, die auf zukünftigen Chassis-Drehmomentanforderungen basieren, wenn eine vorbestimmte Anzahl von kurzen Anforderungsereignissen innerhalb einer zweiten vorbestimmten Dauer diagnostiziert wird.
Motorsteuerverfahren nach Anspruch 13, das ferner umfasst, dass das Erhöhen verhindert wird, wenn der Getriebezustand Neutral, Parken oder Rückwärts ist.
Motorsteuerverfahren nach Anspruch 13, das ferner umfasst, dass das Erhöhen verhindert wird, wenn die Gaspedalposition größer als eine vorbestimmte Position ist.
Motorsteuerverfahren nach Anspruch 13, das ferner umfasst, dass das Erhöhen verhindert wird, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als eine vorbestimmte minimale Geschwindigkeit oder größer als eine vorbestimmte maximale Geschwindigkeit ist.
Motorsteuerverfahren nach Anspruch 13, das ferner umfasst, dass das Erhöhen basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Getriebezustand, der Gaspedalposition und einer Drehzahl eines angetriebenen Rades selektiv verhindert wird.
Motorsteuerverfahren nach Anspruch 17, das ferner umfasst, dass das Erhöhen verhindert wird, wenn die Drehzahl des angetriebenen Rades größer als eine Drehzahl eines nicht angetriebenen Rades ist.
Motorsteuerverfahren nach Anspruch 13, das ferner umfasst, dass das Erhöhen basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Getriebezustand, der Gaspedalposition und basierend darauf selektiv verhindert wird, ob eine Störung in einem Sensor und/oder einem Modul des Fahrzeugs diagnostiziert wird.
Motorsteuerverfahren nach Anspruch 13, das ferner umfasst, dass das Erhöhen basierend auf der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Getriebezustand, der Gaspedalposition und basierend darauf selektiv verhindert wird, ob die Chassis-Drehmomentanforderung größer als ein vorbestimmtes maximales Drehmoment des Motors (102) ist.
Motorsteuerverfahren nach Anspruch 13, das ferner umfasst, dass die Drehmomentabgabe basierend auf der Fahrer-Drehmomentanforderung begrenzt wird, wenn sich eine Reaktion des Fahrzeugs für eine vorbestimmte Dauer, nachdem das Erhöhen begonnen hat, von einer erwarteten Reaktion unterscheidet.
Motorsteuerverfahren nach Anspruch 13, das ferner umfasst, dass die Drehmomentabgabe basierend auf der Fahrer-Drehmomentanforderung begrenzt wird, wenn ein Radwiderstandsereignis für eine vorbestimmte Dauer fortbesteht, nachdem die Erhöhung begonnen hat.
Motorsteuerverfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend: ein Erzeugen der Chassis-Drehmomentanforderung unter Verwendung eines Chassissteuermoduls (138); und ein Übertragen von Störungsdaten an das Chassissteuermodul (138), nachdem das Erhöhen verhindert und/oder abgeschaltet wird.
Motorsteuersystem nach Anspruch 13, wobei das Erhöhen der Drehmomentabgabe des Motors (102) umfasst, dass mindestens ein Motorbetriebsparameter basierend auf der Chassis-Drehmomentanforderung erhöht wird.