DE102009020219A1

DE102009020219A1 - Systeme und Verfahren zur Sicherheitsdiagnose bei einer Schleppmomentanforderung

Info

Publication number: DE102009020219A1
Application number: DE102009020219A
Authority: DE
Inventors: Richard B. Haslett Jess; Michael L. Hartland Kociba; Joseph M. Warren Stempnik; James L. Munith Worthing; Katie C. Linden Bonasse
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2008-05-14
Filing date: 2009-05-07
Publication date: 2010-01-14
Anticipated expiration: 2029-05-08
Also published as: CN101580062B; US9475388B2; US20090287378A1; DE102009020219B4; CN101580062A

Abstract

Ein Motorsteuerungssystem für ein Fahrzeug umfasst ein Drehmomentmodul und ein Schleppanforderungsbewertungsmodul. Das Drehmomentmodul steuert einen Drehmomentabtrieb eines Motors auf der Grundlage einer Fahrerdrehmomentanforderung und erhöht den Drehmomentabtrieb auf der Grundlage einer Radschleppmomentanforderung, die auf der Grundlage einer Drehzahl eines angetriebenen Rads erzeugt wird. Das Schleppanforderungsbewertungsmodul deaktiviert das Erhöhen des Drehmomentabtriebs, wenn die Drehzahl des angetriebenen Rads um mehr als eine vorbestimmte Drehzahl größer als eine Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads ist.

Description

QUERVERWEIS AUF VERWANDTE ANMELDUNGEN
Diese Anmeldung beansprucht die Priorität der vorläufigen US-Anmeldung mit der Nr. 61/127,490, die am 14. Mai 2008 eingereicht wurde. Der Offenbarungsgehalt der vorstehenden Anmeldung ist hier durch Bezugnahme mit aufgenommen.
GEBIET
Die vorliegende Offenbarung betrifft Fahrzeugsysteme und insbesondere Verbrennungsmotoren.
HINTERGRUND
Die hier bereitgestellte Hintergrundbeschreibung dient der allgemeinen Darstellung des Kontexts der Offenbarung. Die Arbeit der gegenwärtig genannten Erfinder, sofern sie in diesem Hintergrundabschnitt beschrieben ist, sowie Aspekte der Beschreibung, die zum Zeitpunkt der Einreichung nicht anderweitig als Stand der Technik ausgewiesen sind, werden weder explizit noch implizit als Stand der Technik gegen die vorliegende Offenbarung anerkannt.
Verbrennungsmotoren verbrennen eine Mischung aus Luft und Kraftstoff in Zylindern, um Kolben anzutreiben, wodurch ein Antriebsdrehmoment erzeugt wird. Eine Luftströmung in den Motor wird über eine Drosselklap pe geregelt. Insbesondere stellt die Drosselklappe eine Drosselklappenfläche ein, wodurch die Luftströmung in den Motor erhöht oder verringert wird. Wenn die Drosselklappenfläche zunimmt, nimmt die Luftströmung in den Motor zu. Ein Kraftstoffsteuerungssystem stellt die Rate ein, mit welcher Kraftstoff eingespritzt wird, um den Zylindern ein gewünschtes Luft/Kraftstoffgemisch bereitzustellen. Das Erhöhen der Luft und des Kraftstoffs für die Zylinder erhöht den Drehmomentabtrieb des Motors.
Es wurden Motorsteuerungssysteme entwickelt, um das Drehmoment, das von dem Motor abgegeben wird, zum Erreichen eines Solldrehmoments zu steuern. Andere Fahrzeugsysteme, wie etwa ein Fahrwerksteuerungssystem, können erfordern, dass das von dem Motor abgegebene Drehmoment aus verschiedenen Gründen über das vom Fahrer angeforderte Drehmoment hinaus erhöht wird. Zum Beispiel kann das überschüssige Drehmoment verwendet werden, um ein Schleppen eines Rads des Fahrzeugs zu beseitigen, um die Zugkraft des Fahrzeugs zu erhöhen, um die Fahrzeugstabilität zu erhöhen, um das Schalten eines Gangs zu glätten und/oder für andere geeignete Zwecke.
Ein Radschleppereignis tritt auf, wenn ein angetriebenes Rad des Fahrzeugs mit einer anderen Rate als nicht angetriebene Räder des Fahrzeugs verzögert. Ein Schleppereignis eines angetriebenen Rads kann z. B. durch das Betreiben des Fahrzeugs auf einer Oberfläche mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten, das Schalten eines Gangs in einem Getriebe und/oder die Deaktivierung eines oder mehrerer Zylinder des Motors verursacht werden.
Zum Beispiel kann der Fahrer Druck von dem Gaspedal wegnehmen (d. h. den Drehmomentbetrag, der von dem Motor angefordert wird, verringern), während sich das Fahrzeug auf einer Oberfläche befindet, die einen nied rigen Reibungskoeffizienten aufweist. Wenn der Fahrer Druck vom Gaspedal wegnimmt, bewirken Fahrzeugverluste, dass ein negatives Drehmoment auf die angetriebenen Räder des Fahrzeugs aufgebracht wird. Diese Verluste können auf mechanische Verluste (z. B. Reibung der Antriebswelle), Luftverluste (z. B. Pumpverluste des Motors) und andere Fahrzeugverluste zurückzuführen sein. Wenn der Reibungskoeffizient niedrig ist, wird das Aufbringen des negativen Drehmoments bewirken, dass die angetriebenen Räder mit einer schnelleren Rate verzögern als die nicht angetriebenen Räder, und es kann bewirken, dass die angetriebenen Räder blockieren.
Negative Drehmomente können auf die angetriebenen Räder auch aufgebracht werden, wenn verschiedene Fahrzeugoperationen auftreten, etwa wenn das Schalten eines Gangs von einem niedrigeren Übersetzungsverhältnis in ein höheres Übersetzungsverhältnis ausgeführt wird oder wenn ein oder mehrere Zylinder des Motors deaktiviert werden. Das durch das Schalten in das höhere Übersetzungsverhältnis aufgebrachte negative Drehmoment kann durch die mechanische Kopplung zwischen den angetriebenen Rädern und dem in Eingriff stehenden Zahnrad verursacht sein. Das durch Deaktivieren eines oder mehrerer Zylinder aufgebrachte negative Drehmoment kann durch Pumpverluste des Motors und/oder Gas verursacht sein, das in den deaktivierten Zylindern eingeschlossen ist.
Wenn ein Schleppereignis auftritt, erzeugt das Fahrwerksteuerungssystem eine Schleppmomentanforderung, um den Drehmomentabtrieb des Motors über das von dem Fahrer angeforderte Drehmoment zu erhöhen. Dieses Drehmoment wird angefordert, um die angetriebenen Räder auf die Drehzahl der nicht angetriebenen Räder zu beschleunigen. Das Erhöhen des Drehmoments, das von dem Motor abgegeben wird, und das Beschleuni gen der angetriebenen Räder, wenn ein Schleppereignis auftritt, erhöht die Stabilität und Beherrschbarkeit des Fahrzeugs.
ZUSAMMENFASSUNG
Ein Motorsteuerungssystem für ein Fahrzeug umfasst ein Drehmomentmodul und ein Schleppanforderungsbewertungsmodul. Das Drehmomentmodul steuert den Drehmomentabtrieb eines Motors auf der Grundlage einer Fahrerdrehmomentanforderung und erhöht den Drehmomentabtrieb auf der Grundlage einer Radschleppmomentanforderung, die auf der Grundlage der Drehzahl eines angetriebenen Rads erzeugt wird. Das Schleppanforderungsbewertungsmodul deaktiviert das Erhöhen des Drehmomentabtriebs, wenn die Drehzahl des angetriebenen Rads um mehr als eine vorbestimmte Drehzahl größer als die Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads ist.
Gemäß weiteren Merkmalen deaktiviert das Schleppanforderungsbewertungsmodul das Erhöhen, wenn während des Erhöhens ein Gaspedal länger als eine vorbestimmte Zeitspanne lang betätigt wird.
Gemäß noch weiteren Merkmalen wird die vorbestimmte Drehzahl auf der Grundlage einer maximalen Differenz zwischen der Drehzahl des angetriebenen Rads und der Drehzahl des nicht angetriebenen Rads beim Wenden des Fahrzeugs ermittelt.
Gemäß weiteren Merkmalen entspricht die Drehzahl des nicht angetriebenen Rads der größten Drehzahl eines von mehreren nicht angetriebenen Rädern des Fahrzeugs.
Ein Fahrzeugsystem umfasst das Fahrwerksteuerungsmodul und ein Motorsteuerungsmodul. Das Fahrwerksteuerungsmodul umfasst das Schleppanforderungsbewertungsmodul und erzeugt die Radschleppmomentanforderung. Das Motorsteuerungsmodul steuert den Drehmomentabtrieb des Motors.
Ein weiteres Fahrzeugssystem umfasst ein Motorsteuerungsmodul und ein Fahrwerksteuerungsmodul. Das Motorsteuerungsmodul umfasst das Motorsteuerungssystem. Das Fahrwerksteuerungsmodul erzeugt die Radschleppmomentanforderung.
Gemäß noch weiteren Merkmalen verhindert das Schleppanforderungsbewertungsmodul das Erhöhen, wenn die Radschleppmomentanforderung kleiner als die Fahrerdrehmomentanforderung ist und/oder die Fahrerdrehmomentanforderung größer als eine vorbestimmte maximale Fahrerdrehmomentanforderung ist und/oder die Radschleppmomentanforderung größer als oder kleiner als eine gespeicherte Radschleppmomentanforderung ist und/oder die Radschleppmomentanforderung größer als eine vorbestimmte maximale Radschleppmomentanforderung ist und/oder die Drehzahl des nicht angetriebenen Rads größer oder kleiner als ein vorbestimmter Drehzahlbereich ist.
Gemäß weiteren Merkmalen verhindert das Schleppanforderungsbewertungsmodul das Erhöhen selektiv, wenn eine Differenz zwischen der Drehzahl des angetriebenen Rads und der Drehzahl des nicht angetriebenen Rads kleiner als eine vorbestimmte Drehzahldifferenz ist und/oder eine Fahrzeugverzögerung größer als eine vorbestimmte Verzögerung ist, wenn die Radschleppmomentanforderung erzeugt wird.
Gemäß noch weiteren Merkmalen verhindert das Schleppanforderungsbewertungsmodul das Erhöhen, während die Radschleppmomentanforderung größer als eine vorbestimmte minimale Radschleppmomentanforderung ist.
Gemäß weiteren Merkmalen umfasst das Motorsteuerungssystem ferner ein Fahrwerksteuerungsmodul, das die Radschleppmomentanforderung erzeugt. Das Schleppanforderungsbewertungsmodul verhindert und/oder deaktiviert selektiv das Erhöhen. Das Schleppanforderungsbewertungsmodul liefert Fehlerdaten an das Fahrwerksteuerungsmodul, wenn das Erhöhen verhindert und/oder deaktiviert wird.
Ein Motorsteuerungsverfahren für ein Fahrzeug umfasst, dass der Drehmomentabtrieb eines Motors auf der Grundlage einer Fahrerdrehmomentanforderung gesteuert wird; dass der Drehmomentabtrieb auf der Grundlage einer Radschleppmomentanforderung erhöht wird, welche auf der Grundlage der Drehzahl eines angetriebenen Rads erzeugt wird; und dass das Erhöhen des Drehmomentabtriebs deaktiviert wird, wenn die Drehzahl des angetriebenen Rads um mehr als eine vorbestimmte Drehzahl größer als die Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads ist.
Gemäß weiteren Merkmalen umfasst das Motorsteuerungsverfahren ferner, dass das Erhöhen deaktiviert wird, wenn ein Gaspedal während des Erhöhens langer als eine vorbestimmte Zeitspanne lang betätigt wird.
Gemäß noch weiteren Merkmalen wird die vorbestimmte Drehzahl auf der Grundlage einer maximalen Differenz zwischen der Drehzahl des angetriebenen Rads und der Drehzahl des nicht angetriebenen Rads ermittelt, während das Fahrzeug wendet.
Gemäß weiteren Merkmalen entspricht die Drehzahl des nicht angetriebenen Rads der größten Drehzahl eines von mehreren nicht angetriebenen Rädern des Fahrzeugs.
Gemäß noch weiteren Merkmalen umfasst das Motorsteuerungsverfahren ferner, dass die Radschleppmomentanforderung unter Verwendung eines Fahrwerksteuerungsmoduls erzeugt wird und dass der Drehmomentabtrieb des Motors unter Verwendung eines Motorsteuerungsmoduls gesteuert wird.
Gemäß weiteren Merkmalen umfasst das Motorsteuerungsverfahren ferner, dass das Erhöhen verhindert wird, wenn die Radschleppmomentanforderung kleiner als die Fahrerdrehmomentanforderung ist und/oder die Fahrerdrehmomentanforderung größer als eine vorbestimmte maximale Fahrerdrehmomentanforderung ist und/oder die Radschleppmomentanforderung größer oder kleiner als eine gespeicherte Radschleppmomentanforderung ist und/oder die Radschleppmomentanforderung größer als eine vorbestimmte maximale Radschleppmomentanforderung ist und/oder die Drehzahl des nicht angetriebenen Rads größer oder kleiner als ein vorbestimmter Drehzahlbereich ist.
Gemäß noch weiteren Merkmalen umfasst das Motorsteuerungsverfahren ferner, dass das Erhöhen verhindert wird, wenn eine Differenz zwischen der Drehzahl des angetriebenen Rads und der Drehzahl des nicht angetriebenen Rads kleiner als eine vorbestimmte Drehzahldifferenz ist und/oder eine Fahrzeugverzögerung größer als eine vorbestimmte Verzögerung ist, wenn die Radschleppmomentanforderung erzeugt wird.
Gemäß weiteren Merkmalen umfasst das Motorsteuerungsverfahren ferner, dass das Erhöhen verhindert wird, während die Radschleppmoment anforderung größer als eine vorbestimmte minimale Radschleppmomentanforderung ist.
Gemäß noch weiteren Merkmalen umfasst das Motorsteuerungsverfahren ferner, dass die Radschleppmomentanforderung unter Verwendung eines Fahrwerksteuerungsmoduls erzeugt wird, das das Erhöhen unter Verwendung eines zweiten Moduls selektiv verhindert und/oder deaktiviert wird, und dass Fehlerdaten an das Fahrwerksteuerungsmodul geliefert werden, wenn das Erhöhen verhindert und/oder deaktiviert wird.
Weitere Anwendungsgebiete der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der hier nachstehend bereitgestellten genauen Beschreibung. Es versteht sich, dass die genaue Beschreibung und spezielle Beispiele nur zur Veranschaulichung gedacht sind und den Umfang der Offenbarung nicht beschränken sollen.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die vorliegende Offenbarung wird anhand der genauen Beschreibung und der beiliegenden Zeichnungen besser verstanden werden, wobei:
1 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
2A–2C Funktionsblockdiagramme beispielhafter Motorsteuerungssysteme sind, welche ein Schleppanforderungsbewertungsmodul gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung umfassen;
3 ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung des Schleppanforderungsbewertungsmoduls gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
4 ein Flussdiagramm ist, das beispielhafte Schritte darstellt, die von dem Schleppanforderungsbewertungsmodul gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden; und
5A–5B ein weiteres Flussdiagramm ist, das beispielhafte Schritte darstellt, die von dem Schleppanforderungsbewertungsmodul gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ausgeführt werden.
GENAUE BESCHREIBUNG
Die folgende Beschreibung ist rein beispielhafter Natur und ist keinesfalls dazu gedacht, die Offenbarung, ihre Anwendung oder Verwendungen zu begrenzen. Der Klarheit halber werden gleiche Bezugszeichen in den Zeichnungen verwendet, um ähnliche Elemente zu bezeichnet. Bei der Verwendung hierin soll der Ausdruck mindestens eine von A, B und C so aufgefasst werden, dass er ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines nicht exklusiven logischen Oder bedeutet. Es versteht sich, dass Schritte in einem Verfahren in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden können, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu verändern.
Bei der Verwendung hierin bezeichnet der Ausdruck Modul eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schal tung, einen Prozessor (gemeinsam genutzt, dediziert oder Gruppe) und einen Speicher, die ein oder mehrere Software- oder Firmwareprogramme ausführen, eine kombinatorische Logikschaltung und/oder andere geeignete Komponenten, welche die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
Ein Motorcontroller steuert das von einem Motor abgegebene Drehmoment durch auf der Grundlage von Fahrerdrehmomentanforderungen. Bei einigen Umständen können weitere Fahrzeugsysteme, wie etwa ein Fahrwerksteuerungssystem, anfordern, dass der Motorcontroller das von dem Motor abgegebene Drehmoment über die Fahrerdrehmomentanforderung hinaus erhöht. Zum Beispiel kann ein Fahrwerksteuerungssystem eine Schleppmomentanforderung erzeugen, um das Schleppen eines angetriebenen Rads des Fahrzeugs abzustellen.
Der Motorcontroller gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung führt die Schleppmomentanforderung aus und erhöht das von dem Motor abgegebene Drehmoment über die Fahrerdrehmomentanforderung hinaus, nachdem die Schleppmomentanforderung aktiviert wird. Ein Schleppanforderungsbewertungsmodul bewertet die Schleppmomentanforderung auf Gültigkeit und aktiviert selektiv die Ausführung der Schleppmomentanforderung, wenn angegebene Aktivierungsbedingungen erfüllt sind.
Während das von dem Motor abgegebene Drehmoment auf der Grundlage der Schleppmomentanforderung erhöht wird, überwacht das Schleppanforderungsbewertungsmodul die Raddrehzahl des angetriebenen (schleppenden) Rads, des Rads, für welches die Schleppmomentanforderung erzeugt wurde. Das Schleppanforderungsbewertungsmodul deaktiviert selektiv die Ausführung der Schleppmomentanforderung, wenn die Drehzahl des angetriebenen Rads die Fahrzeuggeschwindigkeit überschreitet.
Mit Bezug nun auf 1 ist ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsystems 100 dargestellt. Das Motorsystem 100 kann in einem beliebigen geeigneten Fahrzeugtyp implementiert sein, der einen Hybridfahrzeugtyp umfasst. Das Motorsystem 100 umfasst einen Motor 102, der ein Luft/Kraftstoffgemisch verbrennt, um Antriebsdrehmoment zu erzeugen. Obwohl hier ein funkengezündeter Benzinmotor beschrieben ist, kann die vorliegende Offenbarung auf andere Typen von Drehmomentproduzenten angewendet werden, welche nicht auf Benzinmotoren, Dieselmotoren, Brennstoffzellenmotoren, Erdgasmotoren und Hybridmotoren, die einen oder mehrere Elektromotoren implementieren, beschränkt sind. Durch ein Drosselklappenventil 106 wird Luft in einen Ansaugkrümmer 104 eingesaugt. Ein elektronischer Drosselklappencontroller (ETC) 108 steuert das Öffnen des Drosselklappenventils 106.
Ein Motorsteuerungsmodul (ECM) 110 regelt das Öffnen des Drosselklappenventils 106 über den ETC 108. Auf diese Weise steuert das ECM 110 eine Luftströmung in den Ansaugkrümmer 104. Luft aus dem Ansaugkrümmer 104 wird in Zylinder des Motors 102 eingesaugt. Obwohl der Motor 102 mehrere Zylinder umfassen kann, ist rein zur Veranschaulichung nur ein beispielhafter Zylinder 112 gezeigt. Nur als Beispiel kann der Motor 102 2, 3, 4, 5, 6, 8, 10 und/oder 12 Zylinder umfassen.
Das ECM 110 steuert auch die Kraftstoffmenge, die durch Kraftstoffeinspritzventile, etwa das Kraftstoffeinspritzventil 114, eingespritzt wird. Zum Beispiel kann das ECM 110 einen Impuls eine vorbestimmte Zeitspanne lang erzeugen. Das Kraftstoffeinspritzventil 114 öffnet sich, während der Impuls erzeugt wird. Entsprechend kann die eingespritzte Kraftstoffmenge auf der Grundlage der Länge des Impulses (d. h. der Impulsbreite) eingestellt werden. Das Kraftstoffeinspritzventil 114 kann Kraftstoff in den Ansaugkrümmer 104 an einer zentralen Stelle oder an mehreren Stellen einspritzen, etwa in der Nähe eines Einlassventils, das dem Zylinder 112 zugeordnet ist. Alternativ kann das Kraftstoffeinspritzventil 114 den Kraftstoff direkt in die Zylinder einspritzen. Bei verschiedenen Implementierungen kann ein Kraftstoffeinspritzventil für jeden Zylinder bereitgestellt sein.
Der eingespritzte Kraftstoff vermischt sich mit der Luft und erzeugt das Luft/Kraftstoffgemisch. Ein (nicht gezeigter) Kolben komprimiert das Luft/Kraftstoffgemisch in dem Zylinder 112. Auf der Grundlage eines Signals von dem ECM 110 wird eine Zündkerze 116 erregt, wodurch das Luft/Kraftstoffgemisch gezündet wird. Obwohl der Motor 102 so gezeigt ist, dass er die Zündkerze 116 umfasst, kann der Motor 102 ein beliebiger geeigneter Motortyp sein, etwa ein Motor mit Selbstzündung. Bei anderen Motorsystemen kann es sein, dass die Zündkerze 116 nicht benötigt wird, um eine Verbrennung einzuleiten. Die Verbrennungsnebenprodukte (d. h. das Abgas) werden aus dem Zylinder 112 in ein Abgassystem 118 ausgestoßen.
Die Verbrennung des Luft/Kraftstoffgemischs bewirkt, dass der Kolben eine (nicht gezeigte) Kurbelwelle drehend antreibt und Drehmoment erzeugt. Von dem Motor 102 abgegebenes Drehmoment wird an ein (nicht gezeigtes) Getriebe übertragen. Das Getriebe überträgt Drehmoment an ein oder mehrere (nicht gezeigte) Räder des Fahrzeugs. Das Fahrzeug kann eine beliebige geeignete Anzahl von Rädern umfassen. Nur als Beispiel kann das Fahrzeug vier Räder umfassen.
Das ECM 110 steuert das von dem Motor 102 abgegebene Drehmoment. Nur als Beispiel kann das ECM 110 ein Drehmomentmodul 111 umfassen, das den Drehmomentabtrieb steuert, indem es die Luftströmung in den Motor 102, die eingespritzte Kraftstoffmenge, den Zündfunkenzeit punkt und/oder weitere geeignete Motorparameter einstellt. Das ECM 110 steuert das von dem Motor 102 abgegebene Drehmoment auf der Grundlage von Fahrereingaben. Das ECM 110 kann den Drehmomentabtrieb auch auf der Grundlage von Signalen steuern, welche von verschiedenen (nicht gezeigten) Sensoren bereitgestellt werden, etwa einem Luftmassenstromsensor (MAF-Sensor), einem Krümmerabsolutdrucksensor (MAP-Sensor), einem Ansauglufttemperatursensor (IAT-Sensor), einem Kühlmitteltemperatursensor und/oder anderen Sensoren.
Der Fahrer gibt Drehmoment- und/oder Drehzahlanforderungen ein, indem er eine oder mehrere Einrichtungen in dem Fahrzeug verwendet. Zum Beispiel kann der Fahrer ein Gaspedal betätigen, um Drehmoment anzufordern, und ein Bremspedal, um ein Bremsen des Fahrzeugs anzufordern (und/oder auszuführen). Eine Betätigung des Bremspedals kann auch verwendet werden, um eine Verringerung des von dem Motor 102 abgegebenen Drehmoments anzufordern. Ein Fahrereingabemodul 120 empfängt Signale von verschiedenen Sensoren, welche die Eingaben des Fahrers erfassen.
Zum Beispiel empfängt das Fahrereingabemodul 120 Signale von einem oder mehreren Gaspedalpositionssensoren (APP-Sensoren) (z. B. dem APP-Sensor 122) und einem oder mehreren Bremspedalpositionssensoren (BPP-Sensoren) (z. B. dem BPP-Sensor 124). Der APP-Sensor 122 erfasst die Position des Gaspedals und erzeugt auf der Grundlage der Position des Gaspedals ein APP-Signal. Auf ähnliche Weise erfasst der BPP-Sensor 124 die Position des Bremspedals und erzeugt auf der Grundlage der Position des Bremspedals ein BPP-Signal. Das Fahrereingabemodul 120 überträgt die Fahrereingaben an das ECM 110.
Das ECM 110 ermittelt eine Fahrerdrehmomentanforderung auf der Grundlage der Fahrereingaben. Die Fahrerdrehmomentanforderung entspricht einem Drehmomentbetrag (z. B. Nm), der von dem Fahrer angefordert wird. Das ECM 110 stellt das von dem Motor 102 abgegebene Drehmoment auf der Grundlage der Fahrerdrehmomentanforderung ein. Bei einigen Umständen kann das ECM 110 Drehmomentanforderungen von anderen Fahrzeugsystemen, etwa einem Fahrwerksteuerungssystem empfangen. Das ECM 110 stellt das von dem Motor 102 abgegebene Drehmoment selektiv ein, um derartige Drehmomentanforderungen zu erfüllen.
Ein Fahrwerksteuerungsmodul 130 erzeugt Fahrwerkdrehmomentanforderungen für das Fahrwerksteuerungssystem. Zum Beispiel kann das Fahrwerksteuerungsmodul 130 eine Fahrwerkdrehmomentanforderung erzeugen, um ein Radschleppen (d. h. wenn ein Schleppereignis auftritt), zu beseitigen. Eine Drehmomentanforderung, die auf der Grundlage von Radschleppen erzeugt wird, wird als eine Schleppmomentanforderung bezeichnet. Ein Schleppereignis tritt auf, wenn ein angetriebenes Rad mit einer anderen Rate als nicht angetriebene Räder des Fahrzeugs verzögert. Nur als Beispiel kann ein Schleppereignis durch den Betrieb des Fahrzeugs auf einer Oberfläche mit einem niedrigen Reibungskoeffizienten, das Schalten eines Gangs in dem Getriebe und/oder ein Deaktivieren eines oder mehrerer Zylinder des Motors 102 verursacht werden.
Das Fahrwerksteuerungsmodul 130 empfängt Raddrehzahlsignale von verschiedenen Raddrehzahlsensoren, etwa einem Raddrehzahlsensor 132. Obwohl nur der Raddrehzahlsensor 132 gezeigt ist, kann das Fahrzeug mehr als einen Raddrehzahlsensor umfassen und das Fahrzeug kann mehr als einen Raddrehzahlsensor für jedes Rad des Fahrzeugs umfassen.
Jeder Raddrehzahlsensor, etwa der Raddrehzahlsensor 132, erfasst die Drehzahl eines der Räder des Fahrzeugs. Mit anderen Worten erfasst jeder Raddrehzahlsensor eine Raddrehzahl (WS). Die Raddrehzahl eines angetriebenen Rads wird als die Drehzahl eines angetriebenen Rads (DWS) bezeichnet, während die Raddrehzahl eines nicht angetriebenen Rads als die Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads (UDWS) bezeichnet wird. Das Fahrwerksteuerungsmodul 130 ermittelt auf der Grundlage der Drehzahlen der angetriebenen und nicht angetriebenen Räder, ob gerade ein Schleppereignis auftritt. Das Fahrwerksteuerungsmodul 130 erzeugt eine Schleppmomentanforderung, wenn ein Schleppereignis auftritt. Die Schleppmomentanforderung kann an einer oder mehreren vorbestimmten Stellen, etwa im Speicher 131, gespeichert werden.
Die Schleppmomentanforderung fordert, dass das ECM 110 ein von dem Motor 102 abgegebenes Drehmoment eine vorbestimmte Zeitspanne lang erhöht (d. h. über die Fahrerdrehmomentanforderung hinaus), um das Radschleppen abzustellen. Der erhöhte Drehmomentabtrieb und die Zeitspanne können so berechnet sein, dass die Drehzahl des angetriebenen Rads auf die Fahrzeuggeschwindigkeit oder auf die Drehzahl des nicht angetriebenen Rads beschleunigt wird.
Das Motorsystem 100 umfasst auch ein Bremssteuerungsmodul 140, das ein Bremsen des Fahrzeugs steuert. Zum Beispiel kann das Bremssteuerungsmodul 140 das Bremsen eines der nicht angetriebenen Räder des Fahrzeugs während der Schleppmomentanforderung befehlen. Die Beschleunigung des angetriebenen Rads in Koordination mit dem Bremsen eines nicht angetriebenen Rads erhöht die Fahrzeugstabilität und Beherrschbarkeit.
Nun mit Bezug auf 2A–2C sind Funktionsblockdiagramme beispielhafter Steuerungssysteme dargestellt. Ein Schleppanforderungsbewertungsmodul 150 empfängt die Schleppmomentanforderung, ermittelt, ob verschiedene Aktivierungsbedingungen erfüllt sind, und aktiviert oder deaktiviert selektiv eine Ausführung der Schleppmomentanforderung auf der Grundlage dessen, ob die Aktivierungsbedingungen erfüllt sind. Das ECM 110 erhöht das von dem Motor 102 abgegebene Drehmoment auf der Grundlage der Schleppmomentanforderung, wenn die Schleppmomentanforderung aktiviert ist.
Wenn das Schleppanforderungsbewertungsmodul 150 eine Ausführung der Schleppmomentanforderung deaktiviert, überträgt das Schleppanforderungsbewertungsmodul 150 eine Fehleranzeige an das Fahrwerksteuerungsmodul 130. Das Schleppanforderungsbewertungsmodul 150 berichtet auch seine Gründe für die Deaktivierung. Zum Beispiel kann das Schleppanforderungsbewertungsmodul 150 Daten hinsichtlich seiner Gründe an einer vorbestimmten Stelle, etwa in dem Speicher 131, speichern. Auf diese Daten kann später zugegriffen werden und sie können zur Diagnose und/oder für Kalibrierungen verwendet werden.
Nach dem Aktivieren der Schleppmomentanforderung deaktiviert das Schleppanforderungsbewertungsmodul 150 der vorliegenden Offenbarung selektiv eine Ausführung der Schleppmomentanforderung. Mit anderen Worten deaktiviert das Schleppanforderungsbewertungsmodul 150 die Ausführung der Schleppmomentanforderung, während das von dem Motor 102 abgegebene Drehmoment auf der Grundlage der Schleppmomentanforderung erhöht wird. Zum Beispiel deaktiviert das Schleppanforderungsbewertungsmodul 150 eine Ausführung der Schleppmomentanforderung, wenn die Drehzahl des angetriebenen Rads die Drehzahl des nicht angetriebenen Rads um mehr als eine vorbestimmte Drehzahl überschrei tet. Da die Schleppmomentanforderung erzeugt wurde, um die Drehzahl des angetriebenen Rads auf die Drehzahl des nicht angetriebenen Rads zu beschleunigen, ist eine weitere Beschleunigung der Drehzahl des angetriebenen Rads wahrscheinlich nicht notwendig.
Das Schleppanforderungsbewertungsmodul 150 ist derart ausgestaltet, dass es an einer beliebigen geeigneten Stelle angeordnet werden kann. Zum Beispiel kann das Schleppanforderungsbewertungsmodul 150 bei einer Implementierung (z. B. 2A) außerhalb sowohl des ECM 110 als auch des Fahrwerksteuerungsmoduls 130 angeordnet sein. Bei anderen Implementierungen kann das Schleppanforderungsbewertungsmodul 150 in dem ECM 110 angeordnet sein (siehe z. B. 2B), in dem Fahrwerksteuerungsmodul (siehe z. B. 2C) oder an einer beliebigen weiteren geeigneten Stelle.
Mit Bezug nun auf 3 ist ein Funktionsblockdiagramm einer beispielhaften Implementierung des Schleppanforderungsbewertungsmoduls 150 dargestellt. Das Schleppanforderungsbewertungsmodul 150 umfasst ein Modul 302 für die maximale Drehzahl eines nicht angetriebenen Rades, ein Schleppanforderungsaktivierungsmodul 304, ein Modul 306 für niedrige Anforderung und ein Deaktivierungsmodul 308.
Das Modul 302 für die maximale Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads ermittelt eine maximale Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads (UDWS_MAX) auf der Grundlage eines Vergleichs der Drehzahlen der nicht angetriebenen Räder. Nur als Beispiel kann das Fahrzeug zwei nicht angetriebene Räder umfassen: ein erstes nicht angetriebenes Rad und ein zweites nicht angetriebenes Rad. Die Drehzahlen des ersten und zweiten nicht angetriebenen Rads können als UDWS₁ bzw. UDWS₂ dargestellt werden. Das Modul 302 für die maximale Drehzahl eines nicht angetrie benen Rads ermittelt allgemein die maximale Drehzahl des nicht angetriebenen Rads auf der Grundlage der größeren der ersten und zweiten Drehzahlen der nicht angetriebenen Räder.
Wenn ein Schleppereignis auftritt, kann das Bremssteuerungsmodul 140 das Bremsen eines der nicht angetriebenen Räder befehlen. Zum Beispiel kann das Bremssteuerungsmodul 140 das Bremsen eines nicht angetriebenen Rads befehlen, das bezüglich des schleppenden angetriebenen Rads diagonal angeordnet ist. Das Modul 302 für die maximale Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads setzt die maximale Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads während des Bremsens auf die größte Drehzahl der nicht angetriebenen Räder, wenn ein Raddrehzahldelta (nachstehend genauer erörtert) größer als eine vorbestimmte Drehzahl ist. Die vorbestimmte Drehzahl kann kalibrierbar sein und kann nur als Beispiel auf etwa 5,0 km/h eingestellt sein.
Wenn das Raddrehzahldelta beim Bremsen nicht größer als die vorbestimmte Drehzahl ist (z. B. beim geradlinigen Bremsen oder vom Fahrer auferlegten Bremsen), begrenzt das Modul 302 für die maximale Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads die Rate der maximalen Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads. Die auferlegte Ratenbegrenzung kann kalibrierbar sein und kann so gesetzt sein, dass die maximale Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads z. B. um etwa 2,0 kph/s (2000 U/h/s) dekrementiert wird. Während einer Verzögerung, wenn kein Bremsen auftritt (z. B. beim Ausrollen), und während einer vom Fahrer angeforderten Beschleunigung setzt das Modul 302 für die maximale Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads die maximale Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads auf die größte Drehzahl der nicht angetriebenen Räder.
Das Schleppanforderungsaktivierungsmodul 304 empfängt die Schleppmomentanforderung (Drag_TR) und verschiedene andere Eingaben und ermittelt, ob die Aktivierungsbedingungen zur Ausführung der Schleppmomentanforderung erfüllt sind. Die anderen Eingaben können z. B. die Fahrerdrehmomentanforderung (Drive_TR), die gespeicherte Schleppmomentanforderung (Stored Drag_TR), die maximale Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads (UDWS_MAX), die Drehzahl des angetriebenen (schleppenden) Rads (DWS) und/oder weitere Eingaben umfassen.
Das Schleppanforderungsaktivierungsmodul 304 aktiviert die Ausführung der Schleppmomentanforderung, wenn verschiedene Aktivierungsbedingungen erfüllt sind. Die Erfüllung eines ersten Satzes von Aktivierungsbedingungen kann beispielsweise auf der Größe der Fahrerdrehmomentanforderung, einem Vergleich der Fahrerdrehmoment- und Schleppmomentanforderungen, einem Vergleich der Schleppmomentanforderung und der gespeicherten Schleppmomentanforderung und der Größe der maximalen Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads basieren.
Die Erfüllung eines zweiten Satzes von Aktivierungsbedingungen kann auf der Differenz zwischen der maximalen Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads und der Drehzahl des angetriebenen Rads, der Fahrzeugverzögerung und/oder der Größe der Schleppmomentanforderung beruhen. Die Aktivierungsbedingungen und die Erfüllung jeder der Aktivierungsbedingungen sind nachstehend erörtert.
Das Schleppanforderungsaktivierungsmodul 304 kann auf der Grundlage eines Vergleichs der Schleppmomentanforderung mit der Fahrerdrehmomentanforderung ermitteln, ob eine Bedingung des ersten Satzes von Aktivierungsbedingungen erfüllt ist. Zum Beispiel kann diese Aktivierungsbedingung erfüllt sein, wenn die Schleppmomentanforderung größer als die Fahrerdrehmomentanforderung ist. Wenn die Fahrerdrehmomentanforderung größer als die Schleppmomentanforderung ist, kann die Ausführung der Schleppmomentanforderung nicht notwendig sein, da der Motor 102 bereits Drehmoment über das hinaus ausgibt, was zum Abstellen des Radschleppens angefordert ist. Entsprechend braucht die Schleppmomentanforderung nicht ausgeführt (oder aktiviert) werden, wenn sie kleiner als die Fahrerdrehmomentanforderung ist.
Das Schleppanforderungsaktivierungsmodul 304 ermittelt auf der Grundlage eines Vergleichs der Fahrerdrehmomentanforderung mit einem maximalen Fahreranforderungsschwellenwert, ob eine weitere Bedingung des ersten Satzes von Aktivierungsbedingungen erfüllt ist. Zum Beispiel kann diese Aktivierungsbedingung erfüllt sein, wenn die Fahrerdrehmomentanforderung kleiner als der maximale Fahreranforderungsschwellenwert ist. Der Fahrerdrehmomentanforderungsschwellenwert kann kalibrierbar sein und kann z. B. auf 100 Nm gesetzt sein. Eine Ausführung der Schleppmomentanforderung während die Fahrerdrehmomentanforderung größer als der Fahrerdrehmomentanforderungsschwellenwert ist, kann verhindern, dass der Fahrer das von dem Motor 102 abgegebene Drehmoment wie gewünscht steuern kann.
Das Schleppanforderungsaktivierungsmodul 304 ermittelt auch, ob die Schleppmomentanforderung gleich der gespeicherten Schleppmomentanforderung ist. Wenn dem so ist, kann diese Aktivierungsbedingung des ersten Satzes von Aktivierungsbedingungen als erfüllt angesehen werden. Da die Schleppmomentanforderung an zwei Stellen gespeichert ist (z. B. im Speicher 131), kann ein Unterschied zwischen der Schleppmomentanforderung und der gespeicherten Schleppmomentanforderung anzeigen, dass die Schleppmomentanforderung ungültig ist oder beschädigt worden ist.
Das Schleppanforderungsaktivierungsmodul 304 kann auch auf der Grundlage eines Vergleichs der Schleppmomentanforderung und eines maximalen Schleppanforderungsschwellenwerts ermitteln, ob eine der Aktivierungsbedingungen erfüllt ist. Zum Beispiel kann das Schleppanforderungsaktivierungsmodul 304 ermitteln, dass diese Aktivierungsbedingung erfüllt ist, wenn die Schleppmomentanforderung kleiner als der maximale Schleppanforderungsschwellenwert ist. Der maximale Schleppanforderungsschwellenwert kann kalibrierbar sein und kann auf der Grundlage einer maximal möglichen Schleppmomentanforderung gesetzt sein. Schleppmomentanforderungen, die größer als der maximale Schleppanforderungsschwellenwert sind, sind wahrscheinlich ungültig. Nur als Beispiel kann der maximale Schleppanforderungsschwellenwert etwa 250,0 Nm betragen. Bei verschiedenen Implementierungen ist diese Aktivierungsbedingung in dem ersten Satz von Aktivierungsbedingungen enthalten.
Das Schleppanforderungsaktivierungsmodul 304 kann auch ermitteln, ob die maximale Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads in einem vorbestimmten Drehzahlbereich liegt. Der vorbestimmte Bereich kann kalibrierbar sein und kann auf der Grundlage von Drehzahlen eingestellt sein, außerhalb derer das Fahrwerksteuerungsmodul 130 keine Schleppmomentanforderungen erzeugt. Nur als Beispiel kann der vorbestimmte Drehzahlbereich Drehzahlen von etwa 4,0 Kilometer pro Stunde (km/h) bis etwa 300,0 km/h umfassen. Das Schleppanforderungsaktivierungsmodul 304 kann annehmen, dass diese Aktivierungsbedingung erfüllt ist, wenn die maximale Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads in dem vorbestimmten Drehzahlbereich liegt. Bei verschiedenen Implementierungen ist diese Aktivierungsbedingung in dem ersten Satz von Aktivierungsbedingungen enthalten.
Das Schleppanforderungsaktivierungsmodul 304 kann auch erfordern, dass mindestens eine Bedingung des zweiten Satzes von Aktivierungsbedingungen erfüllt ist, bevor die Schleppmomentanforderung aktiviert wird. Der zweite Satz von Aktivierungsbedingungen kann z. B. auf einer Fahrzeugverzögerung und einer Differenz zwischen der maximalen Drehzahl eines nicht angetriebenes Rads und der Drehzahl des angetriebenen Rads basieren, ist aber nicht darauf beschränkt.
Das Schleppanforderungsaktivierungsmodul 304 ermittelt ein Raddrehzahldelta (ΔWS) auf der Grundlage der Differenz zwischen der maximalen Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads und der Drehzahl des angetriebenen Rads. Das Schleppanforderungsaktivierungsmodul 304 kann ermitteln, dass diese Aktivierungsbedingung erfüllt ist, wenn das Raddrehzahldelta größer als ein Raddrehzahldelta-Schwellenwert ist. Der Raddrehzahldelta-Schwellenwert kann kalibrierbar sein und kann z. B. auf etwa 2,5 km/h gesetzt sein.
Ob die Aktivierungsbedingung hinsichtlich einer Fahrzeugverzögerung erfüllt ist, kann auf der Grundlage eines Vergleichs der Fahrzeugverzögerung mit einem Verzögerungsschwellenwert ermittelt werden. Zum Beispiel kann das Schleppanforderungsaktivierungsmodul 304 diese Aktivierungsbedingung als erfüllt ansehen, wenn die Fahrzeugverzögerung kleiner als der Verzögerungsschwellenwert ist. Der Verzögerungsschwellenwert kann kalibrierbar sein und kann auf der Grundlage einer maximalen Verzögerung eingestellt sein, die auftreten kann, wenn der Fahrer Druck vom Gaspedal wegnimmt, während ein Berg überquert wird. Nur als Beispiel kann der Verzögerungsschwellenwert auf eine Verzögerung von etwa 1,0 km/h/s gesetzt sein.
Die Fahrzeugverzögerung kann auf der Grundlage einer beliebigen geeigneten Messung der Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt werden. Zum Beispiel kann die Fahrzeugverzögerung auf der Grundlage der Drehzahl des angetriebenen Rads oder der Getriebeabtriebsdrehzahl ermittelt werden. Es kann auch ein Filter auf die verwendete Messung der Fahrzeuggeschwindigkeit angewandt werden. Das Schleppanforderungsaktivierungsmodul 304 kann auf der Grundlage eines Signal/Rausch-Abstands für die verwendete Messung der Fahrzeuggeschwindigkeit ermitteln, ob ein Filter angewandt werden soll. Nur als Beispiel kann ein Filter mit einem gewichteten gleitenden Mittelwert angewandt werden. Der Filterkoeffizient des angewandten Filters kann kalibrierbar sein und kann z. B. auf etwa 0,8 gesetzt sein.
Auf der Grundlage der vorstehend erwähnten Aktivierungsbedingungen kann das Schleppanforderungsaktivierungsmodul 304 die Ausführung der Schleppmomentanforderung unter Verwendung der folgenden Beziehung (Beziehung 1) aktivieren. Aktiviere Ausführung der Schleppmomentanforderung, wenn:
die Schleppmomentanforderung größer als die Fahrerdrehmomentanforderung ist;
die Fahrerdrehmomentanforderung kleiner als der maximale Fahreranforderungsschwellenwert ist;
die Schleppmomentanforderung kleiner als der maximale Schleppanforderungsschwellenwert ist;
die maximale Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads innerhalb des vorbestimmten Drehzahlbereichs liegt; und
das Raddrehzahldelta größer als der Raddrehzahldelta-Schwellenwert ist; oder
die Fahrzeugverzögerung kleiner als der Verzögerungsschwellenwert ist.
Das Schleppanforderungsaktivierungsmodul 304 kann die Erfüllung einer oder mehrerer Aktivierungsbedingungen nicht benötigen, wenn die Schleppmomentanforderung eine niedrige Schleppanforderung ist (z. B. kleiner als ein niedriger Schleppanforderungsschwellenwert). Das Modul 306 für niedrige Anforderung überträgt eine Anzeige für niedrige Anforderung an das Schleppanforderungsaktivierungsmodul 304, wenn die Schleppmomentanforderung eine niedrige Schleppanforderung ist. Der niedrige Schleppanforderungsschwellenwert kann kalibrierbar sein und kann z. B. auf etwa 50,0 Nm gesetzt sein.
Wenn die Schleppmomentanforderung eine niedrige Schleppanforderung ist, kann das Schleppanforderungsaktivierungsmodul 304 die Bewertung einer oder mehrerer der Aktivierungsbedingungen unterlassen. Mit anderen Worten kann es sein, dass das Schleppanforderungsaktivierungsmodul 304 die Erfüllung einer oder mehrerer der Aktivierungsbedingungen nicht benötigt, wenn die Schleppmomentanforderung eine niedrige Schleppanforderung ist. Nur als Beispiel kann das Schleppanforderungsaktivierungsmodul 304 ein Bewerten des Raddrehzahldeltas und der Fahrzeugverzögerungsbedingungen unterlassen, wenn die Schleppmomentanforderung eine niedrige Schleppanforderung ist. Das Schleppanforderungsaktivierungsmodul 304 kann auch das Bewerten einer oder mehrerer Bedingungen des ersten Satzes von Aktivierungsbedingungen unterlassen, wenn die Schleppmomentanforderung eine niedrige Schleppanforderung ist.
Das Schleppanforderungsaktivierungsmodul 304 aktiviert die Ausführung der Schleppmomentanforderung, wenn die Aktivierungsbedingungen erfüllt sind. Zum Beispiel kann das Schleppanforderungsaktivierungsmodul 304 ein Aktivierungssignal erzeugen oder ein Aktivierungsflag setzen, um die Ausführung der Schleppmomentanforderung zu aktivieren. Das ECM 110 erhöht das von dem Motor 102 abgegebene Drehmoment auf der Grundlage der Schleppmomentanforderung, nachdem die Schleppmomentanforderung aktiviert ist. Wie in 3 gezeigt ist, kann das Drehmomentmodul 111 den Drehmomentabtrieb erhöhen, wenn die Schleppmomentanforderung aktiviert ist. Der erhöhte Drehmomentabtrieb des Motors 102 wird auf der Grundlage der Schleppmomentanforderung die Zeitspanne lang beibehalten, für die die Erhöhung des Drehmomentab triebs angefordert ist (d. h. während die Schleppmomentanforderung aktiv ist).
Das Deaktivierungsmodul 308 wird aktiviert, wenn die Ausführung der Schleppmomentanforderung aktiviert ist. Das Deaktivierungsmodul 308 deaktiviert selektiv die Ausführung der Schleppmomentanforderung auf der Grundlage der maximalen Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads und der Drehzahl des angetriebenen Rads. Zum Beispiel deaktiviert das Deaktivierungsmodul 308 die Ausführung der Schleppmomentanforderung, wenn die Drehzahl des angetriebenen Rads die maximale Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads um mehr als eine vorbestimmte Drehzahl überschreitet. Entsprechend kann das Deaktivierungsmodul 308 die Ausführung der Schleppmomentanforderung unter Verwendung der Beziehung: Deaktiviere, wenn DWS > UDWSMAX + vorbestimmte Drehzahldeaktivieren, wobei UDWS_MAX die maximale Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads ist und DWS die Drehzahl des angetriebenen Rads ist. Die vorbestimmte Drehzahl kann kalibrierbar sein und kann z. B. auf der Grundlage einer maximal möglichen Differenz zwischen der UDSW_MAX und der DWS, die auftreten kann, während das Fahrzeug wendet, eingestellt sein.
Das Deaktivierungsmodul 308 kann die Ausführung der Schleppmomentanforderung auch auf der Grundlage einer Betätigung des Gaspedals selektiv deaktivieren. Der Fahrer erfährt jedoch oft Trägheitseffekte beim Fahren, welche bewirken können, dass der Fahrer das Gaspedal unbeabsichtigt betätigt. Das Deaktivierungsmodul 308 kann das Deaktivieren des Ausführens der Schleppmomentanforderung während einer derartigen Betätigung des Gaspedals unterlassen.
Das Deaktivierungsmodul 308 deaktiviert jedoch die Ausführung der Schleppmomentanforderung, wenn der Fahrer das Gaspedal mindestens eine vorbestimmte Zeitspanne lang betätigt. Die vorbestimmte Zeitspanne kann kalibrierbar sein und kann z. B. auf der Grundlage einer minimalen Zeitspanne gesetzt sein, die der Fahrer benötigt, um das Gaspedal von einer Eingabeposition Null zu einer Maximalposition und zurück zu der Eingabeposition Null zu betätigen. Nur als Beispiel kann die vorbestimmte Zeitspanne auf etwa 100,0 ms eingestellt sein.
Das ECM 110 unterbricht das Steuern des Drehmomentabtriebs des Motors 102 auf der Grundlage der Schleppmomentanforderung, wenn das Deaktivierungsmodul 308 die Schleppmomentanforderung deaktiviert. Zum Beispiel kann das ECM 110 das von dem Motor 102 abgegebene Drehmoment zurück auf das vom Fahrer angeforderte Drehmoment verringern, wenn die Ausführung der Schleppmomentanforderung deaktiviert wird. Eine Erörterung der Steuerung des von dem Motor 102 abgegebenen Drehmoments für die Schleppmomentanforderung findet sich in den US-Patentanmeldungen mit den Nummern 12/357,740, die am 22. Januar 2009 eingereicht wurde, und 12/364,027, die am 2. Februar 2009 eingereicht wurde, welche dem gleichen Rechteinhaber gehören und deren Offenbarungsgehalt hier durch Bezugnahme ausdrücklich vollständig mit aufgenommen ist.
Das Schleppanforderungsaktivierungsmodul 304 überträgt eine Fehleranzeige an das Fahrwerksteuerungsmodul 130, wenn eine oder mehrere der Aktivierungsbedingungen nicht erfüllt sind oder wenn eine Ausführung der Schleppmomentanforderung deaktiviert worden ist. Eine derartige Anzeige, dass die Schleppmomentanforderung nicht ausgeführt wird oder deaktiviert wurde, kann verhindern, dass sich das Fahrwerksteuerungsmodul 130 ”aufschaukelt” oder die Schleppmomentanforderung im Lauf der Zeit inkrementell erhöht. Das Fahrwerksteuerungsmodul 130 kann auch Gegenmaßnahmen ergreifen, wenn die Fehleranzeige empfangen wird, etwa eine interne Diagnose einleiten.
Das Schleppanforderungsaktivierungsmodul 304 meldet auch Fehlerdaten, wenn eine oder mehrere der Aktivierungsbedingungen nicht erfüllt sind oder wenn die Ausführung der Schleppmomentanforderung deaktiviert worden ist. Die Fehlerdaten können an einer vorbestimmten Stelle gespeichert werden, etwa in dem Speicher 131. Nur als Beispiel können die Fehlerdaten Daten hinsichtlich welche der Aktivierungsbedingungen nicht erfüllt war und Daten hinsichtlich dessen, ob die Bedingung vorübergehend oder dauerhaft war, umfassen.
Nun mit Bezug auf 4 ist ein Flussdiagramm dargestellt, das beispielhafte Schritte darstellt, die von dem Schleppanforderungsbewertungsmodul 150 ausgeführt werden. Die Steuerung beginnt mit Schritt 401, bei dem die Steuerung die Schleppmomentanforderung empfängt. Wie vorstehend erörtert kann die Steuerung auch andere Eingaben empfangen. Die Steuerung fährt mit Schritt 402 fort, bei dem die Steuerung ermittelt, ob die Aktivierungsbedingungen für die Schleppmomentanforderung erfüllt worden sind. Falls dem so ist, fährt die Steuerung mit Schritt 404 fort; andernfalls geht die Steuerung zu Schritt 412 weiter. Nur als Beispiel kann die Steuerung unter Verwendung von Beziehung 1 wie vorstehend beschrieben ermitteln, ob die Aktivierungsbedingungen erfüllt sind.
Bei Schritt 412 deaktiviert die Steuerung die Ausführung der Schleppmomentanforderung. Das ECM 110 stellt den Drehmomentabtrieb des Motors 102 auf der Grundlage der Fahrerdrehmomentanforderung ein, wenn die Schleppmomentanforderung deaktiviert wird. Die Steuerung geht zu Schritt 414 weiter, bei dem die Steuerung die Fehleranzeige an das Fahrwerksteuerungsmodul 130 überträgt. Bei Schritt 416 meldet die Steuerung Fehlerdaten, etwa die Quelle des Fehlers und ob der Fehler dauerhaft oder vorübergehend war. Dann endet die Steuerung.
Wieder mit Bezug auf Schritt 404 (d. h. wenn die Aktivierungsbedingungen erfüllt sind) aktiviert die Steuerung die Schleppmomentanforderung. Das ECM 110 erhöht den Drehmomentabtrieb des Motors 102 auf der Grundlage der Schleppmomentanforderung, wenn die Schleppmomentanforderung aktiviert ist. Auf diese Weise erhöht die Steuerung den Drehmomentabtrieb des Motors 102 über die Fahrerdrehmomentanforderung hinaus, um das Radschleppen zu beseitigen.
Die Steuerung geht zu Schritt 406 weiter, bei dem die Steuerung ermittelt, ob die Drehzahl des angetriebenen Rads (DWS) um mehr als die vorbestimmte Drehzahl größer als die maximale Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads (UDSW_MAX) ist. Wenn dem so ist, geht die Steuerung zu Schritt 412 weiter; andernfalls fährt die Steuerung mit Schritt 408 fort. Mit anderen Worten deaktiviert die Steuerung die Schleppmomentanforderung, wenn die Drehzahl des angetriebenen Rads die maximale Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads um mehr als die vorbestimmte Drehzahl überschreitet. Die vorbestimmte Drehzahl kann kalibrierbar sein und kann z. B. auf der Grundlage einer maximalen Drehzahl gesetzt sein, um welche die Drehzahl des angetriebenen Rads die maximale Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads überschreiten kann, wenn das Fahrzeug wendet.
Bei Schritt 408 ermittelt die Steuerung, ob der Fahrer das Gaspedal mindestens eine vorbestimmte Zeitspanne lang betätigt hat. Wenn dem so ist, geht die Steuerung zu Schritt 412 weiter; andernfalls fährt die Steuerung mit Schritt 410 fort. Mit anderen Worten deaktiviert die Steuerung eine Ausführung der Schleppmomentanforderung, wenn der Fahrer das Gaspedal mindestens die vorbestimmte Zeitspanne lang betätigt. Nur als Beispiel kann die vorbestimmte Zeitspanne auf etwa 100,0 ms eingestellt sein. Die vorbestimmte Zeitspanne kann kalibrierbar sein und kann z. B. auf der Grundlage des minimalen Zeitbetrags gesetzt sein, den der Fahrer benötigt, um das Gaspedal von einer Eingabeposition Null bis zu einer Maximalposition und zurück zu der Eingabeposition Null zu betätigen.
Bei Schritt 410 ermittelt die Steuerung, ob die Schleppmomentanforderung noch aktiv ist. Wenn dem so ist, kehrt die Steuerung zu Schritt 406 zurück; andernfalls fährt die Steuerung mit Schritt 412 fort. Mit anderen Worten deaktiviert die Steuerung die Schleppmomentanforderung, wenn die Schleppmomentanforderung inaktiv wird (d. h., wenn das Fahrwerksteuerungsmodul 130 das Anfordern der Schleppmomentanforderung stoppt). Andernfalls fährt die Steuerung mit dem Überwachen der Bedingungen von Schritt 406 und 408 fort, um zu ermitteln, ob die Schleppmomentanforderung zu einem früheren Zeitpunkt deaktiviert werden soll.
Mit Bezug nun auf 5A ist ein weiteres Flussdiagramm dargestellt, das beispielhafte Schritte zeigt, die von dem Schleppanforderungsbewertungsmodul 150 ausgeführt werden. Die Steuerung beginnt mit Schritt 502, bei dem die Steuerung die Schleppmomentanforderung (Drag_TR) und die Fahrerdrehmomentanforderung (Driver_TR) empfängt. Wie vorstehend erörtert, kann die Steuerung auch andere Eingaben empfangen. Die Steuerung fährt mit Schritt 504 fort, bei dem die Steuerung ermittelt, ob die Schleppmomentanforderung größer als die Fahrerdrehmomentanforderung ist. Wenn dem so ist, fährt die Steuerung mit Schritt 506 fort; andernfalls geht die Steuerung zu Schritt 522 weiter.
Bei Schritt 522 deaktiviert die Steuerung die Schleppmomentanforderung. Die Steuerung überträgt bei Schritt 524 eine Fehleranzeige an das Fahrwerksteuerungsmodul 130 und die Steuerung meldet bei Schritt 526 den Fehler. Die Steuerung kann die Schritte 522, 524 und 526 ähnlich oder identisch wie die Schritte 412, 414 bzw. 416 von 4 ausführen. Die Steuerung endet dann.
Zurück auf Schritt 506 Bezug nehmend (d. h., wenn die Schleppmomentanforderung größer als die Fahrerdrehmomentanforderung ist), ermittelt die Steuerung, ob die Schleppmomentanforderung größer als der maximale Schleppanforderungsschwellenwert ist. Wenn dem so ist, geht die Steuerung zu Schritt 522 weiter; andernfalls fährt die Steuerung mit Schritt 508 fort. Mit anderen Worten deaktiviert die Steuerung die Schleppmomentanforderung und verhindert, dass die Schleppmomentanforderung ausgeführt wird, wenn die Schleppmomentanforderung größer als der maximale Schleppanforderungsschwellenwert ist. Der maximale Schleppanforderungsschwellenwert kann kalibrierbar sein und kann z. B. auf etwa 250,0 Nm gesetzt sein.
Bei Schritt 508 ermittelt die Steuerung, ob die maximale Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads (UDWS_MAX) innerhalb eines vorbestimmten Drehzahlbereichs liegt. Wenn dem so ist, fährt die Steuerung mit Schritt 510 fort; andernfalls geht die Steuerung zu Schritt 522 weiter. Mit ande ren Worten deaktiviert die Steuerung die Schleppmomentanforderung und verhindert die Ausführung der Schleppmomentanforderung, wenn die maximale Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads außerhalb des vorbestimmten Drehzahlbereichs liegt. Der vorbestimmte Drehzahlbereich kann kalibrierbar sein und kann auf Drehzahlen zwischen z. B. etwa 4,0 km/h und etwa 300,0 km/h gesetzt sein.
Bei Schritt 510 ermittelt die Steuerung, ob die Schleppmomentanforderung gleich der gespeicherten Schleppmomentanforderung (Stored Drag_TR) ist. Wenn dem so ist, fährt die Steuerung mit Schritt 512 fort; andernfalls geht die Steuerung zu Schritt 522 weiter. Mit anderen Worten deaktiviert die Steuerung die Schleppmomentanforderung und verhindert eine Ausführung der Schleppmomentanforderung, wenn die Schleppmomentanforderung von der gespeicherten Schleppmomentanforderung abweicht.
Bei Schritt 512 ermittelt die Steuerung, ob die Fahrerdrehmomentanforderung größer als der maximale Fahreranforderungsschwellenwert ist. Wenn dem so ist, geht die Steuerung zu Schritt 522 weiter; andernfalls fährt die Steuerung mit Schritt 514 fort. Mit anderen Worten deaktiviert die Steuerung die Schleppmomentanforderung und verhindert eine Ausführung der Schleppmomentanforderung, wenn die Fahrerdrehmomentanforderung größer als der maximale Fahreranforderungsschwellenwert ist. Bei Schritt 514 ermittelt die Steuerung, ob die Schleppmomentanforderung kleiner als der niedrige Schleppanforderungsschwellenwert (Drag_LOW) ist. Wenn dem so ist, geht die Steuerung zu Schritt 528 weiter; andernfalls fährt die Steuerung mit Schritt 516 fort. Nur als Beispiel kann der niedrige Schleppanforderungsschwellenwert auf etwa 50,0 Nm gesetzt sein.
Bei Schritt 528 aktiviert die Steuerung die Ausführung der Schleppmomentanforderung und die Steuerung fährt mit Schritt 530 fort (d. h., sie verlässt 5A und fährt mit Schritt 530 von 5B fort). Bei den Schritten 530, 532 und 534 geht die Steuerung ähnlich wie bei den Schritten 406, 408 bzw. 410 von 4 vor. Auf diese Weise unterlässt die Steuerung das Ermitteln, ob das Raddrehzahldelta oder die Fahrzeugverzögerung angegebene Bedingungen erfüllen, bevor die Schleppmomentanforderung aktiviert wird.
Zurück auf Schritt 516 Bezug nehmend (d. h. wenn die Schleppmomentanforderung größer als der niedrige Schleppanforderungsschwellenwert ist), ermittelt die Steuerung, ob das Raddrehzahldelta größer als der Raddrehzahldelta-Schwellenwert (ΔWS_TH) ist. Wenn dem so ist, geht die Steuerung zu Schritt 528 weiter und aktiviert die Ausführung der Schleppmomentanforderung; andernfalls fährt die Steuerung mit Schritt 518 fort. Nur als Beispiel kann der Raddrehzahldelta-Schwellenwert auf etwa 2,5 km/h gesetzt sein. Die Steuerung ermittelt das Raddrehzahldelta auf der Grundlage der Differenz zwischen der maximalen Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads und der Drehzahl des angetriebenen Rads.
Bei Schritt 518 ermittelt die Steuerung, ob die Fahrzeugverzögerung (Decel_v) kleiner als der Verzögerungsschwellenwert (Decel_TH) ist. Wenn dem so ist, geht die Steuerung zu Schritt 528 weiter und aktiviert die Ausführung der Schleppmomentanforderung, andernfalls geht die Steuerung zu Schritt 522 weiter. Die Steuerung kann die Fahrzeugverzögerung auf der Grundlage einer beliebigen geeigneten Messung der Fahrzeuggeschwindigkeit ermitteln, etwa der Drehzahl des angetriebenen Rads oder der Getriebeabtriebsdrehzahl. Die Steuerung kann auch ein Filter auf die Messung der Fahrzeuggeschwindigkeit, die zum Berechnen der Fahrzeugverzögerung verwendet wird, anwenden. Nur als Beispiel kann die Steuerung ein gewichtetes Filter mit gleitendem Mittelwert anwenden und der Verzögerungsschwellenwert kann auf etwa 1,0 km/h/s gesetzt sein.
Fachleute können nun aus der vorstehenden Beschreibung entnehmen, dass die breiten Lehren der Offenbarung in einer Vielzahl von Formen implementiert werden können. Obwohl diese Offenbarung spezielle Beispiele umfasst, soll daher der wahre Umfang der Offenbarung nicht darauf begrenzt sein, da sich dem Fachmann bei einem Studium der Zeichnungen, der Beschreibung und der folgenden Ansprüche weitere Modifikationen offenbaren werden.

Claims

Motorsteuerungssystem für ein Fahrzeug, umfassend: ein Drehmomentmodul, das einen Drehmomentabtrieb eines Motors auf der Grundlage einer Fahrerdrehmomentanforderung steuert und das den Drehmomentabtrieb auf der Grundlage einer Radschleppmomentanforderung, die auf der Grundlage einer Drehzahl eines angetriebenen Rads erzeugt wird, erhöht; und ein Schleppanforderungsbewertungsmodul, das die Erhöhung des Drehmomentabtriebs deaktiviert, wenn die Drehzahl des angetriebenen Rads um mehr als eine vorbestimmte Drehzahl größer als eine Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads ist.
Motorsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei das Schleppanforderungsbewertungsmodul das Erhöhen deaktiviert, wenn ein Gaspedal während des Erhöhens länger als eine vorbestimmte Zeitspanne lang betätigt wird.
Motorsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte Drehzahl auf der Grundlage einer maximalen Differenz zwischen der Drehzahl des angetriebenen Rads und der Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads während eines Wendens des Fahrzeugs ermittelt wird.
Motorsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei die Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads der größten Drehzahl eines von mehreren nicht angetriebenen Rädern des Fahrzeugs entspricht.
Fahrzeugsystem, umfassend: ein Fahrwerksteuerungsmodul, welches das Schleppanforderungsbewertungsmodul von Anspruch 1 umfasst und welches die Radschleppmomentanforderung erzeugt; und ein Motorsteuerungsmodul, das den Drehmomentabtrieb des Motors steuert.
Fahrzeugsystem, umfassend: ein Motorsteuerungsmodul, welches das Motorsteuerungssystem von Anspruch 1 umfasst; und ein Fahrwerksteuerungsmodul, welches die Radschleppmomentanforderung erzeugt.
Motorsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei das Schleppanforderungsbewertungsmodul das Erhöhen verhindert, wenn: die Radschleppmomentanforderung kleiner als die Fahrerdrehmomentanforderung ist und/oder die Fahrerdrehmomentanforderung größer als eine vorbestimmte maximale Fahrerdrehmomentanforderung ist und/oder die Radschleppmomentanforderung größer als oder kleiner als eine gespeicherte Radschleppmomentanforderung ist und/oder die Radschleppmomentanforderung größer als eine vorbestimmte maximale Radschleppmomentanforderung ist und/oder die Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads größer als oder kleiner als ein vorbestimmter Drehzahlbereich ist.
Motorsteuerungssystem nach Anspruch 1, wobei das Schleppanforderungsbewertungsmodul das Erhöhen selektiv verhindert, wenn: eine Differenz zwischen der Drehzahl des angetriebenen Rads und der Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads kleiner als eine vorbestimmte Drehzahldifferenz ist und/oder eine Fahrzeugverzögerung größer als eine vorbestimmte Verzögerung ist, wenn die Radschleppmomentanforderung erzeugt wird.
Motorsteuerungssystem nach Anspruch 8, wobei das Schleppanforderungsbewertungsmodul das Erhöhen verhindert, während die Radschleppmomentanforderung größer als eine vorbestimmte minimale Radschleppmomentanforderung ist.
Motorsteuerungssystem nach Anspruch 1, das ferner ein Fahrwerksteuerungsmodul umfasst, das die Radschleppmomentanforderung erzeugt, wobei das Schleppanforderungsbewertungsmodul das Erhöhen selektiv verhindert und/oder deaktiviert, und wobei das Schleppanforderungsbewertungsmodul Fehlerdaten an das Fahrwerksteuerungsmodul liefert, wenn das Erhöhen verhindert und/oder deaktiviert wird.
Motorsteuerungsverfahren für ein Fahrzeug, das umfasst, dass: ein Drehmomentabtrieb eines Motors auf der Grundlage einer Fahrerdrehmomentanforderung gesteuert wird; der Drehmomentabtrieb auf der Grundlage einer Radschleppmomentanforderung, die auf der Grundlage der Drehzahl eines angetriebenen Rads erzeugt wird, erhöht wird; und das Erhöhen des Drehmomentabtriebs deaktiviert wird, wenn die Drehzahl des angetriebenen Rads um mehr als eine vorbestimmte Drehzahl größer als eine Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads ist.
Motorsteuerungsverfahren nach Anspruch 11, das ferner umfasst, dass das Erhöhen deaktiviert wird, wenn ein Gaspedal während des Erhöhens länger als eine vorbestimmte Zeitspanne lang betätigt wird.
Motorsteuerungsverfahren nach Anspruch 11, wobei die vorbestimmte Drehzahl auf der Grundlage einer maximalen Differenz zwischen der Drehzahl des angetriebenen Rads und der Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads während eines Wendens des Fahrzeugs ermittelt wird.
Motorsteuerungsverfahren nach Anspruch 11, wobei die Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads der größten Drehzahl eines von mehreren nicht angetriebenen Rädern des Fahrzeugs entspricht.
Motorsteuerungsverfahren nach Anspruch 11, das ferner umfasst, dass: die Radschleppmomentanforderung unter Verwendung eines Fahrwerksteuerungsmoduls erzeugt wird; und der Drehmomentabtrieb des Motors unter Verwendung eines Motorsteuerungsmoduls gesteuert wird.
Motorsteuerungsverfahren nach Anspruch 11, das ferner umfasst, dass das Erhöhen verhindert wird, wenn: die Radschleppmomentanforderung kleiner als die Fahrerdrehmomentanforderung ist und/oder die Fahrerdrehmomentanforderung größer als eine vorbestimmte maximale Fahrerdrehmomentanforderung ist und/oder die Radschleppmomentanforderung größer als oder kleiner als eine gespeicherte Radschleppmomentanforderung ist und/oder die Radschleppmomentanforderung größer als eine vorbestimmte maximale Radschleppmomentanforderung ist und/oder die Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads größer als oder kleiner als ein vorbestimmter Drehzahlbereich ist.
Motorsteuerungsverfahren nach Anspruch 11, das ferner umfasst, dass das Erhöhen verhindert wird, wenn: eine Differenz zwischen der Drehzahl des angetriebenen Rads und der Drehzahl eines nicht angetriebenen Rads kleiner als eine vorbestimmte Drehzahldifferenz ist und/oder eine Fahrzeugverzögerung größer als eine vorbestimmte Verzögerung ist, wenn die Radschleppmomentanforderung erzeugt wird.
Motorsteuerungsverfahren nach Anspruch 18, das ferner umfasst, dass das Erhöhen verhindert wird, während die Radschleppmomentanforderung größer als eine vorbestimmte minimale Radschleppmomentanforderung ist.
Motorsteuerungsverfahren nach Anspruch 11, das ferner umfasst, dass: die Radschleppmomentanforderung unter Verwendung eines Fahrwerksteuerungsmoduls erzeugt wird; das Erhöhen unter Verwendung eines zweiten Moduls selektiv verhindert und/oder deaktiviert wird; und Fehlerdaten an das Fahrwerksteuerungsmodul geliefert werden, wenn das Erhöhen verhindert und/oder deaktiviert wird.