DE102010052856B4 - Steuersystem für einen Motor für Drehmomentzunahmeanforderungen eines Fahrzeugs - Google Patents

Steuersystem für einen Motor für Drehmomentzunahmeanforderungen eines Fahrzeugs Download PDF

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Abstract

Steuersystem (10) für einen Motor (12) für Drehmomentzunahmeanforderungen eines Fahrzeugs, das umfasst: N Fahrzeugsteuermodule (102-1, 102-2, ... 102-N), die N jeweilige Fahrzeugdrehmomentanforderungen (Treq_c(1), Treq_c(2), ... Treq_c(N)) erzeugen, wobei N eine ganze Zahl ist, die größer als oder gleich 1 ist, ein Fahrermodul (101), das eine Fahrerdrehmomentanforderung (Treq_d) erzeugt, ein Zuteilungsmodul (104), das eine erste Drehmomentanforderung (Treq_a) erzeugt, und ein Drehmomentsteuermodul (109), dadurch gekennzeichnet, dass das Zuteilungsmodul (104) die erste Drehmomentanforderung (Treq_a) erzeugt, wenn eine der N Fahrzeugdrehmomentanforderungen (Treq_c(1), Treq_c(2), ... Treq_c(N)) größer ist als die Fahrerdrehmomentanforderung (Treq_d), ein Drehmomentsteigerungsmodul (106) eine zweite Drehmomentanforderung (Taug) erzeugt, und das Drehmomentsteuermodul (109): ein Ausgangsdrehmoment (TE) des Motors (12) auf der Basis der zweiten Drehmomentanforderung (Taug) mit einer ersten Rate und während einer ersten Periode (T0–T1) erhöht, und das Ausgangsdrehmoment (TE) des Motors (12) auf der Basis der ersten Drehmomentanforderung (Treq_a) mit einer zweiten Rate und während einer zweiten Periode (T1–T2) erhöht, wobei die erste Periode (T0–T1) von der zweiten Periode (T1–T2) verschieden ist und vor dieser liegt, und wobei die erste Rate größer ist als die zweite Rate.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Motorsteuersystem und insbesondere auf die Steuerung des Motordrehmoments bei einer Anforderung eines erhöhten Drehmoments.
  • Das Ausgangsdrehmoment eines Motors kann auf der Basis einer Fahrerdrehmomentanforderung von einem Fahrerbefehlsmodul und auf der Basis von Fahrzeugdrehmomentanforderungen von Fahrzeugsteuermodulen erzeugt werden. Das Fahrerbefehlsmodul kann eine Fahrerdrehmomentanforderung auf der Basis eines Fahrpedalsignals erzeugen. Die Fahrzeugsteuermodule können beispielsweise ein Getriebesteuermodul und ein Fahrwerksteuermodul, die jeweilige Drehmomentanforderungen erzeugen, umfassen.
  • Ein Motorsteuermodul kann die Fahrer- und Fahrzeugdrehmomentanforderungen auf der Basis von jeweiligen Niveaus der Drehmomentanforderungen priorisieren, um ein Drehmomentreferenzsignal zu erzeugen. Das Motorsteuermodul betreibt den Motor, um das Motorausgangsdrehmoment auf der Basis des Drehmomentreferenzsignals zu erzeugen. Das Drehmomentreferenzsignal kann gleich der Fahrerdrehmomentanforderung gesetzt werden, wenn keine Fahrzeugdrehmomentanforderungen bestehen. Das Drehmomentreferenzsignal kann auf der Basis der Fahrzeugdrehmomentanforderung mit der höchsten Priorität erzeugt werden. Einer Fahrzeugdrehmomentanforderung, die größer ist als die Fahrerdrehmomentanforderung und die anderen Fahrzeugdrehmomentanforderungen kann eine höchste Priorität gegeben werden.
  • Der Motor liefert die Drehmomentanforderung mit höchster Priorität auf der Basis von vorbestimmten Drehmomentansprechverstärkungen innerhalb einer bestimmten Ansprechzeit. Die Fähigkeit, die Ansprechzeit zu verringern, ist aufgrund von inhärenten Verzögerungen, die mit einem Luftzuführungssystem eines Motors verbunden sind, begrenzt.
  • Die DE 100 61 431 B4 offenbart ein Verfahren zur Drehmomentüberhöhung beim Anfahren eines Kraftfahrzeugs mittels einer Kupplung. Das durch den Fahrer über ein Fahrpedal vorgegebene Fahrervorgabemoment, das das vom Fahrer vorgegebene Solldrehmoment darstellt, wird zusammen mit dem Drehmoment-Istwert einer Differenzbildungsstufe zugeführt, durch die ein Differenzmoment gebildet wird. Das Differenzmoment wird einer Multiplizierstufe zugeführt und dort mit einem Multiplikationsfaktor multipliziert, so dass ausgangsseitig ein überhöhtes Differenzmoment gebildet wird. Die Überhöhung des Drehmoments wird mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit verringert, bis letztlich in der Endphase des Anfahrens ein nicht überhöhtes Solldrehmoment vorliegt.
  • Die DE 10 2006 000 419 A1 offenbart eine Fahrzeugdrehmomentsteuerungsvorrichtung, die beim Anfahren eines Fahrzeugs das von einem Fahrer über ein Gaspedal angeforderte Drehmoment mit einem Drehmomentkorrekturwert korrigiert, um ein Befehlsdrehmoment zu erzeugen, und die nach der Anfangsperiode der Beschleunigung eine Drehmomentglättung über ein Tiefpassfilter durchführt, um ein geglättetes Drehmoment zu erhalten. Das Beschleunigungsverhalten beim Anfahren des Fahrzeugs soll sich dadurch besser anfühlen.
  • Die DE 10 2008 030 519 A1 offenbart ein Steuersystem gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.
  • Es ist die Aufgabe der Erfindung, schnellere Drehmomentansprechzeiten zu ermöglichen.
  • Diese Aufgabe wird durch ein Steuersystem mit den Merkmalen des Anspruches 1 gelöst.
  • Weitere vorteilhafte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen angegeben.
  • Die Erfindung wird im Folgenden beispielhaft anhand der Zeichnungen beschrieben:
  • 1 ein Funktionsblockdiagramm eines beispielhaften Motorsystems gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
  • 2 ein Funktionsblockdiagramm eines Motorsteuermoduls gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist;
  • 3 ein Verfahren zum Betreiben eines Motors darstellt;
  • 4 ein Verfahren zum Erzeugen eines Drehmomentreferenzsignals gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung darstellt;
  • 5 ein Verfahren zum Erzeugen eines Signals für ein zugeteiltes Drehmoment gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung darstellt; und
  • 6 ein Diagramm von Beispielsignalen, die während eines Ereignisses einer Drehmomentzunahmeanforderung erzeugt werden, gemäß den Prinzipien der vorliegenden Offenbarung ist.
  • Die folgende Beschreibung ist dem Wesen nach lediglich beispielhaft und soll die Offenbarung, ihre Anwendung oder ihre Verwendungen keineswegs begrenzen.
  • Für die Zwecke der Deutlichkeit werden in den Zeichnungen dieselben Bezugszeichen verwendet, um ähnliche Elemente zu identifizieren. Wie hier verwendet, sollte der Ausdruck A, B und/oder C so aufgefasst werden, dass er ein logisches (A oder B oder C) unter Verwendung eines logischen Nicht-Exklusiv-Oder bedeutet. Selbstverständlich können die Schritte innerhalb eines Verfahrens in einer anderen Reihenfolge ausgeführt werden, ohne die Prinzipien der vorliegenden Offenbarung zu ändern.
  • Wie hier verwendet, bezieht sich der Begriff Modul auf eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung (ASIC), eine elektronische Schaltung, 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, die die beschriebene Funktionalität bereitstellen.
  • In der folgenden Beschreibung liegt eine ”Drehmomentzunahmeanforderung” vor, wenn eine Fahrzeugdrehmomentanforderung erzeugt wird, die größer ist als eine gegenwärtige Fahrerdrehmomentanforderung. Dagegen liegt eine ”Drehmomentabnahmeanforderung” vor, wenn eine Fahrzeugdrehmomentanforderung erzeugt wird, die geringer ist als eine gegenwärtige Fahrerdrehmomentanforderung. Eine Fahrzeugdrehmomentanforderung kann sich auf eine Drehmomentanforderung beziehen, die durch ein Fahrzeugsystem wie z. B. ein Traktionsregelsystem, ein Tempomatsystem, eine Klimaanlage, ein Servolenksystem usw. erzeugt wird. Eine Fahrerdrehmomentanforderung bezieht sich auf eine Drehmomentanforderung, die beispielsweise auf der Basis einer Fahrzeugfahrereingabe wie z. B. einer Drosselklappensteuerungseingabe (z. B. Fahrpedaleingabe) erzeugt wird. Die hier beschriebenen Ausführungsformen schaffen eine ansprechfähige und stabile Steuerung eines Motors, um Drehmomentzunahmeanforderungen ohne Erhöhung der Drehmomentansprechverstärkungen zu erfüllen.
  • Eine Fahrzeugdrehmomentanforderung kann als ”Drehmomentzunahmeanforderung” bezeichnet werden, wenn die Fahrzeugdrehmomentanforderung eine Fahrerdrehmomentanforderung übersteigt. Das Motorsteuermodul kann zum Erzeugen eines erhöhten Niveaus eines Motorausgangsdrehmoments, das die Fahrerdrehmomentanforderung übersteigt, auf der Basis einer Drehmomentzunahmeanforderung arbeiten. Während eines Getriebeherunterschaltens kann beispielsweise eine Anforderung für ein erhöhtes Drehmoment erzeugt werden, um ein Motorausgangsdrehmoment zu erzeugen, um die Zahnräder eines Getriebes auf eine synchrone Drehzahl zu beschleunigen. Dies ermöglicht das Getriebeherunterschalten innerhalb einer bestimmten Herunterschaltperiode. Das Motorsteuermodul kann Drehmomentansprechverstärkungen erhöhen, um die Ansprechzeit zu verringern, um die Anforderung für das erhöhte Drehmoment zu schaffen. Eine Drehmomentüberschreitung und/oder eine verringerte Kraftstoffsparsamkeit können sich aufgrund der erhöhten Drehmomentansprechverstärkungen ergeben.
  • Die folgenden beschriebenen Ausführungsformen minimieren und schaffen konsistente Drehmomentansprechzeiten für Drehmomentzunahmeanforderungen, während sie eine Drehmomentüberschreitung minimieren und während sie die Kraftstoffsparsamkeit aufrechterhalten. Dieses Drehmomentansprechen wird ohne Erzeugen einer unterdämpften oder instabilen Systembedingung geschaffen. Das Beschleunigen von Drehmomentzunahmeanforderungen minimiert die Ausgangsdrehmoment-Verzögerungszeit und verbessert die Fahrzeugstabilität und die Getriebeschaltqualität.
  • Mit Bezug auf 1 ist ein Motorsteuersystem 10 für Drehmomentzunahmeanforderungen gezeigt. Das Motorsteuersystem 10 umfasst einen Motor 12 und ein Motorsteuermodul (ECM) 100. Der Motor 12 verbrennt ein Luft/Kraftstoff-Gemisch, um ein Motordrehmoment zu erzeugen. Das ECM 100 betreibt den Motor zum Erzeugen des Motordrehmoments auf der Basis eines Drehmomentreferenzsignals Tref. Das ECM 100 kann das Drehmomentreferenzsignal Tref auf der Basis eines Signals Treq_a für das zugeteilte Drehmoment erzeugen, das auf der Basis einer Fahrerdrehmomentanforderung Treq_d und von Fahrzeugdrehmomentanforderungen Treq_c(1), Treq_c(2), ..., Treq_c(N) erzeugt wird. Das ECM 100 erhöht das Ausgangsdrehmoment des Motors 12 auf der Basis von vorübergehenden Überschreitungsdrehmomentniveaus, die größer sind als Niveaus von Drehmomentzunahmeanforderungen. Die Überschreitungsdrehmomentniveaus sind auf eine vorbestimmte Periode abgezielt, bevor auf die Drehmomentzunahmeanforderungen abgezielt wird. Dies ermöglicht schnellere Drehmomentansprechzeiten. Mit anderen Worten, die Zeit zum Schaffen einer Drehmomentzunahmeanforderung wird unter Verwendung der nachstehend beschriebenen Ausführungsformen verringert.
  • Luft wird durch eine Drosselklappe 16 in einen Einlasskrümmer 14 gesaugt. Die Drosselklappe 16 regelt die Luftmassenströmung in den Einlasskrümmer 14. Luft innerhalb des Einlasskrümmers 14 wird in Zylinder verteilt. Der Motor 12 kann N Zylinder umfassen, wobei N eine ganze Zahl ist. Für den Erläuterungszweck ist nur ein Zylinder 18 gezeigt.
  • Kraftstoff kann durch einen Kraftstoffaktuator 20 zugeführt werden. Der Kraftstoffaktuator 20 kann eine Kraftstoffeinspritzdüse sein. Der Kraftstoff kann direkt in den Zylinder 18 eingespritzt werden. Der Kraftstoffaktuator 20 kann durch ein Kraftstoffbefehlssignal 21 gesteuert werden. Der Kraftstoffaktuator 20 spritzt Kraftstoff ein, der mit der Luft kombiniert wird, um ein Luft/Kraftstoff-Gemisch im Zylinder 18 zu bilden. Der Kraftstoffaktuator 20 kann gesteuert werden, um ein gewünschtes Luft/Kraftstoff-Verhältnis innerhalb des Zylinders 18 zu schaffen.
  • Ein Einlassventil 22 öffnet und schließt sich selektiv, um zu ermöglichen, dass die Luft und/oder der Kraftstoff in den Zylinder 18 eintreten. Das Einlassventil 22 kann durch eine Einlassnockenwelle 24 betätigt werden. Ein Kolben (nicht dargestellt) komprimiert das Luft/Kraftstoff-Gemisch innerhalb des Zylinders 18. Eine Zündkerze 25 leitet die Verbrennung des Luft/Kraftstoff-Gemisches ein, wobei der Kolben im Zylinder 18 angetrieben wird. Die Zündkerze 25 kann durch einen Zündfunkenaktuator 26 auf der Basis eines Zündfunkenbefehlssignals 27 gesteuert werden. Der Kolben treibt eine Kurbelwelle (nicht dargestellt) an, um ein Motordrehmoment zu erzeugen, das einen Antriebsstrangmechanismus eines Fahrzeugs antreibt. Verbrennungsabgas innerhalb des Zylinders 18 wird durch einen Auslasskanal entfernt, wenn ein Auslassventil 28 offen ist. Die Position des Auslassventils 28 kann durch eine Auslassnockenwelle 30 geregelt werden. Obwohl ein einzelnes Einlassventil 22 und ein einzelnes Auslassventil 28 dargestellt sind, können die hier beschriebenen Ausführungsformen auf einen Motor mit einer beliebigen Anzahl von Einlass- und Auslassventilen pro Zylinder 18 angewendet werden.
  • Das Motorsteuersystem 10 kann einen Einlassnockenwellen-Phasensteller 32 und einen Auslassnockenwellen-Phasensteller 34 umfassen, die jeweils die Drehzeitsteuerung der Einlass- und der Auslassnockenwelle 24, 30 regeln. Die Positionen der Einlass- und Auslassventile 22, 28 können in Bezug aufeinander und/oder in Bezug auf die Kurbelwelle geregelt werden. Durch Regeln der Positionen des Einlassventils 22 und des Auslassventils 28 wird das Luft/Kraftstoff-Gemisch im Zylinder 18 eingestellt und das Motorausgangsdrehmoment wird geregelt.
  • Die Drosselklappe 16 kann durch einen Drosselklappenaktuator 40 gesteuert werden. Der Drosselklappenaktuator 40 kann die Drosselklappe 16 auf der Basis eines Drosselklappen-Befehlssignals 41 steuern. Der Motor 12 kann auch einen Drosselklappen-Positionssensor (TPS) 42, einen Einlassluft-Temperatursensor (IAT-Sensor) 44, einen Luftmassensensor (MAF-Sensor) 46, einen Krümmerabsolutdrucksensor (MAP-Sensor) 48, einen Motorkühlmittel-Temperatursensor 50, einen Motordrehzahlsensor 52 und einen Fahrpedal-Positionssensor 54 umfassen. Der TPS 42 kann ein Drosselklappen-Positionssignal 43 erzeugen. Der IAT-Sensor 44 kann ein IAT-Signal 45 erzeugen. Der MAF-Sensor 46 kann ein MAF-Signal 47 erzeugen. Der MAP-Sensor 48 kann ein MAP-Signal 49 erzeugen. Der Motorkühlmittel-Temperatursensor 50 kann ein Temperatursignal 51 erzeugen. Der Motordrehzahlsensor 52 kann ein Motordrehzahlsignal 53 erzeugen. Der Fahrpedal-Positionssensor 54 kann ein Fahrpedal-Positionssignal 55 erzeugen.
  • Das ECM 100 steuert den Motor zum Erzeugen eines Motorausgangsdrehmoments auf der Basis von Drehmomentanforderungssignalen. Die Drehmomentanforderungssignale können das Fahrerdrehmoment-Anforderungssignal Treq_d, das durch ein Fahrerbefehlsmodul 101 erzeugt wird, umfassen. Das Fahrerbefehlsmodul 101 kann das Fahrerdrehmoment-Anforderungssignal Treq_d auf der Basis des Fahrpedal-Positionssignals 55 erzeugen. Die Drehmomentanforderungssignale können auch die Fahrzeugdrehmoment-Anforderungssignale Treq_c(1), Treq_c(2), ..., Treq_c(N) von jeweiligen Fahrzeugsteuermodulen 102-1, 102-2, ..., 102-N umfassen. Ein erstes der Fahrzeugsteuermodule 102-1 kann ein Getriebesteuermodul sein und ein zweites der Steuermodule 102-2 kann ein Fahrwerksteuermodul sein. Die Fahrzeugsteuermodule 102-1, 102-2, ..., 102-N können gemeinsam als Fahrzeugsteuermodule 102 bezeichnet werden.
  • Das ECM 100 kann ein Zuteilungsmodul 104, ein Drehmomentsteigerungsmodul 106 und ein Drehmomentreferenzmodul 108 umfassen, die das Signal Treq_a für das zugeteilte Drehmoment, ein Drehmomentsteigerungssignal Taug bzw. das Drehmomentreferenzsignal Tref erzeugen. Das Signal Treq_a für das zugeteilte Drehmoment wird auf der Basis der verschiedenen Fahrer- und Fahrzeugdrehmoment-Anforderungssignale erzeugt. Das Drehmomentreferenzsignal Tref kann auf der Basis des Signals Treq_a für das zugeteilte Drehmoment und des Drehmomentsteigerungssignals Taug erzeugt werden. Das Signal Treq_a für das zugeteilte Drehmoment kann in Zusammenhang mit einer Drehmomentzunahmeanforderung erzeugt werden. Das Drehmomentsteigerungssignal Taug bezieht sich auf ein vorübergehendes Drehmomentniveau, das größer ist als das Signal Treq_a für das zugeteilte Drehmoment. Das Drehmomentsteigerungssignal Taug kann unter Verwendung einer linearen Transformation erzeugt werden. Die lineare Transformation ermöglicht die Überschreitung von Verstärkungswerten für die Drosselklappensteuerung. Dies wird als Vorhersageverstärkungsalgorithmus bezeichnet. Die lineare Transformation kann verwendet werden, um ein Ausmaß für die Überschreitung von Verstärkungen, das dem Signal Treq_a für das zugeteilte Drehmoment zugeordnet ist, zu bestimmen. Die Erzeugung dieser Signale wird nachstehend weiter beschrieben.
  • Das ECM 100 kann den Motor 12 betreiben, um ein Motorausgangsdrehmoment auf der Basis des Drehmomentreferenzsignals Tref zu erzeugen. Das ECM 100 kann beispielsweise das Drosselklappen-Befehlssignal 41 auf der Basis des Drehmomentreferenzsignals Tref und auf der Basis von Sensorsignalen erzeugen. Die Sensorsignale können das Drosselklappen-Positionssignal 43, das IAT-Signal 45, das MAF-Signal 47, das MAP-Signal 49, das Temperatursignal 51 und das Motordrehzahlsignal 53 umfassen.
  • Mit Bezug nun auch auf 2 ist ein Funktionsblockdiagramm des ECM 100 gezeigt. Das ECM 100 kann das Drosselklappen-Befehlssignal 41 auf der Basis der Drehmomentanforderungssignale, einschließlich des Fahreranforderungssignals Treq_d, das durch das Fahrerbefehlsmodul 101 erzeugt wird, und der Fahrzeugdrehmoment-Anforderungssignale Treq_c(1), Treq_c(2), ... und Treq_c(N), die durch die Fahrzeugsteuermodule 102-1, 102-2, ... bzw. 102-N erzeugt werden, erzeugen. Das ECM 100 umfasst das Zuteilungsmodul 104, das Drehmomentsteigerungsmodul 106, das Drehmomentreferenzmodul 108 und ein Drehmomentsteuermodul 109. Das Drehmomentsteuermodul 109 kann ein Referenz-MAP-Modul 110, ein Drosselklappen-Steuermodul 112 und ein Drehmoment-Managementmodul 113 umfassen.
  • Das Zuteilungsmodul 104 kann ein Signal Treq_a für das zugeteilte Drehmoment auf der Basis der Drehmomentanforderungssignale Treq_d, Treq_c(1), Treq_c(2), ... und Treq_c(N) erzeugen. Das Signal Treq_a für das zugeteilte Drehmoment kann unter Verwendung eines in 5 offenbarten Verfahrens erzeugt werden. Das Zuteilungsmodul 104 kann auch ein Drehmomentzunahmeanforderungs-Statussignal (ITR-Statussignal) SITR erzeugen. Das ITR-Statussignal SITR gibt an, ob das Signal Treq_a für das zugeteilte Drehmoment eine Drehmomentzunahmeanforderung ist. Das ITR-Statussignal SITR kann logisch WAHR sein, wenn das Signal Treq_a für das zugeteilte Drehmoment eine Drehmomentzunahmeanforderung ist. Das ITR-Statussignal SITR kann logisch FALSCH sein, wenn das Signal Treq_a für das zugeteilte Drehmoment keine Drehmomentzunahmeanforderung ist.
  • Das Zuteilungsmodul 104 kann einen Speicher 114 umfassen. Der Speicher 114 kann ein ITR-Bedingungsflag für jedes der Fahrzeugdrehmoment-Anforderungssignale Treq_c(1), Treq_c(2), ... und Treq_c(N) speichern, wie z. B. ITR-Bedingungsflags ITR(1), ITR(2), ... und ITR(N). Ein ITR-Bedingungsflag kann angeben, ob eine Fahrzeugdrehmomentanforderung eine Drehmomentzunahmeanforderung ist. Ein ITR-Bedingungsflag kann logisch WAHR sein, wenn die entsprechende Fahrzeugdrehmomentanforderung eine Drehmomentzunahmeanforderung ist. Das ITR-Bedingungsflag kann logisch FALSCH sein, wenn die entsprechende Fahrzeugdrehmomentanforderung keine Drehmomentzunahmeanforderung ist.
  • Das Zuteilungsmodul 104 kann einen Speicher 116 umfassen. Der Speicher 116 kann ein DTR-Bedingungsflag für jedes der Fahrzeugdrehmoment-Anforderungssignale Treq_c(1), Treq_c(2), ... und Treq_c(N) speichern, wie z. B. DTR-Bedingungsflags DTR(1), DTR(2), ... und DTR(N). Ein DTR-Bedingungsflag kann angeben, ob eine Fahrzeugdrehmomentanforderung eine Drehmomentabnahmeanforderung ist. Ein DTR-Bedingungsflag kann logisch WAHR sein, wenn die entsprechende Fahrzeugdrehmomentanforderung eine Drehmomentabnahmeanforderung ist. Das DTR-Bedingungsflag kann logisch FALSCH sein, wenn die entsprechende Fahrzeugdrehmomentanforderung keine Drehmomentabnahmeanforderung ist.
  • Das Zuteilungsmodul 104 kann auch das ITR-Statussignal SITR auf der Basis der ITR-Bedingungsflags und DTR-Bedingungsflags erzeugen. Das ITR-Statussignal SITR kann unter Verwendung eines in 5 offenbarten Verfahrens erzeugt werden.
  • Das Drehmomentsteigerungsmodul 106 erzeugt ein Signal Taug für eine Anforderung eines gesteigerten Drehmoments auf der Basis des Signals Treq_a für das zugeteilte Drehmoment und des ITR-Statussignals SITR. Das Drehmomentsteigerungsmodul 106 kann ein Modul 117 für eine lineare Transformation, das eine lineare Transformation des Signals für das zugeteilte Drehmoment durchführt, und ein Modul 118 für eine lineare Verstärkung, das einen linearen Multiplikator und eine Versatzkomponente für die lineare Transformation bestimmt, umfassen. Die lineare Transformation kann auf einem komplexen linearen Modell basieren. Das Signal Taug für die Anforderung eines gesteigerten Drehmoments kann unter Verwendung der linearen Transformation erzeugt werden.
  • Das Drehmomentreferenzmodul 108 erzeugt das Drehmomentreferenzsignal Tref auf der Basis des Signals Treq_a für das zugeteilte Drehmoment, des Signals Taug für die Anforderung eines gesteigerten Drehmoments und des ITR-Statussignals SITR. Das Drehmomentreferenzsignal Tref kann beispielsweise auf der Basis des Signals Treq_a für das zugeteilte Drehmoment und des Signals Taug für die Anforderung eines gesteigerten Drehmoments erzeugt werden, wenn eine der Fahrzeugdrehmomentanforderungen eine Drehmomentzunahmeanforderung ist. Das Drehmomentreferenzsignal Tref kann unter Verwendung eines in 4 offenbarten Verfahrens erzeugt werden.
  • Das Drehmomentreferenzmodul 108 kann auch das Drehmomentreferenzsignal Tref auf der Basis eines Motordrehmomentsignals TE erzeugen. Ein Drehmomentabschätzmodul 119 kann das Motordrehmomentsignal TE auf der Basis einer Abschätzung des Motorausgangsdrehmoments erzeugen. Das Drehmomentabschätzmodul 119 kann das Motordrehmoment unter Verwendung eines Motordrehmomentmodells abschätzen. Ein beispielhaftes Motordrehmomentmodell ist in der US-Patentanmeldung Nr. 11/769,797 ( US 2008/0 121 212 A1 ), eingereicht am 28. Juni 2007, offenbart. Das Drehmomentreferenzmodul 108 kann einen Zeitgeber 120 und einen Speicher 121 umfassen.
  • Das Drehmomentsteuermodul 109 kann den Motor 12 zum Erzeugen eines Motorausgangsdrehmoments auf der Basis des Drehmomentreferenzsignals Tref betreiben. Das Drehmomentsteuermodul 109 kann das Drosselklappen-Befehlssignal 41, das Kraftstoffbefehlssignal 21 und das Zündfunken-Befehlssignal 27 auf der Basis des Drehmomentreferenzsignals Tref erzeugen. Das Drehmomentsteuermodul 109 kann den Motor 12 über das Drosselklappen-Befehlssignal 41, das Kraftstoffbefehlssignal 21 und das Zündfunken-Befehlssignal 27 betreiben. Das Kraftstoffbefehlssignal 21 kann festgelegt werden, um ein stöchiometrisches Luft/Kraftstoff-Verhältnis vorzusehen. Das Zündfunken-Befehlssignal 27 kann auf einen minimalen Frühzündungszeitpunkt für das beste Drehmoment (MBT) festgelegt werden.
  • Das Referenz-MAP-Modul 110 erzeugt ein Referenz-MAP-Signal MAPref auf der Basis des Drehmomentreferenzsignals Tref. Das Referenz-MAP-Modul 110 kann ein Proportional-Integral-Differential-Modul (PID-Modul) 122 umfassen, das verwendet wird, um das Referenz-MAP-Signal MAPref zu erzeugen. Das PID-Modul 122 kann PID-Verstärkungen umfassen. Das Drehmomentreferenzsignal Tref kann bewirken, dass die PID-Verstärkungen des PID-Moduls 122 auf der Basis des Signals Taug für die Anforderung eines gesteigerten Drehmoments zunehmen. In einer anderen Ausführungsform bewirkt das Drehmomentreferenzsignal Tref nicht, dass die PID-Verstärkungen zunehmen, sondern vielmehr auf der Basis des Signals Taug für die Anforderung eines gesteigerten Drehmoments auf einem konstanten Pegel bleiben. Die lineare Transformation erhöht den MAP des Motors, verschiebt eine Gleichung für eine komprimierbare Strömung und erzeugt eine vergrößerte Drosselklappenöffnung. Das Drosselklappen-Steuermodul 112 kann das Drosselklappen-Befehlssignal 41 auf der Basis des Referenz-MAP-Signals MAPref erzeugen.
  • Das Drehmoment-Managementmodul 113 kann das Zündfunken-Befehlssignal 27 vom MBT weg und das Kraftstoffbefehlssignal 21 vom stöchiometrischen Verhältnis weg auf der Basis des Signals Treq_a für das zugeteilte Drehmoment und des Motordrehmomentsignals TE modifizieren. Das Drehmoment-Managementmodul 113 kann beispielsweise eine Rate der Erhöhung des Motorausgangsdrehmoments durch Verzögern des Zündfunken-Befehlssignals 27 vom MBT weg und/oder durch Einstellen des Kraftstoffbefehlssignals 21 vom stöchiometrischen Verhältnis weg (z. B. wird die Kraftstoffrate verringert) verringern. Das Motorausgangsdrehmoment, bei dem die Erhöhungsrate über die Zündverzögerung und/oder die Kraftstoffratenverringerung verringert wird, kann als ”gemanagtes Motordrehmoment” bezeichnet werden. Das gemanagte Motordrehmoment kann erzeugt werden, wenn das Motordrehmomentsignal TE das Signal Treq_a für das zugeteilte Drehmoment während einer Drehmomentzunahmeanforderung überschreitet. Das Motorausgangsdrehmoment, das erzeugt wird, wenn die Zündfunkenzeitsteuerung beim MBT betrieben wird und der Kraftstoff auf das stöchiometrische Verhältnis geregelt wird, kann als ”nicht gemanagtes Motordrehmoment” bezeichnet werden.
  • Mit Bezug nun auch auf 3 ist ein Verfahren 123 zum Betreiben des Motors 12 gezeigt. Die Steuerung des ECM 100 kann zugehörige Schritte des Verfahrens 123 ausführen. Obwohl die folgenden Schritte von 3–5 hauptsächlich mit Bezug auf die Ausführungsform von 1, 2 und 6 beschrieben werden, werden die Schritte iterativ durchgeführt und können auf andere Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung angewendet werden. Das Verfahren 123 kann in Schritt 124 beginnen.
  • In Schritt 126 bestimmt das ECM eine Drehmomentreferenz und erzeugt ein Drehmomentreferenzsignal Tref. Das ECM kann das Drehmomentreferenzsignal Tref unter Verwendung eines in 4 dargestellten Verfahrens 127 erzeugen.
  • In Schritt 128 bestimmt das Referenz-MAP-Modul 110 einen gewünschten MAP auf der Basis des Drehmomentreferenzsignals Tref. Das ECM 100 kann das MAP-Signal MAPref auf der Basis eines gewünschten MAP erzeugen. In Schritt 130 bestimmt das Drosselklappen-Steuermodul 112 eine effektive Drosselklappefläche Aeff zum Erzeugen eines Absolutdrucks im Einlasskrümmer 14 auf der Basis des Referenz-MAP-Signals MAPref. In Schritt 132 erzeugt das Drosselklappen-Steuermodul 112 das Drosselklappen-Befehlssignal 41 auf der Basis der effektiven Drosselklappenfläche Aeff. Ein beispielhaftes Verfahren zum Bestimmen eines gewünschten MAP und einer effektiven Drosselklappenfläche und zum Erzeugen eines Drosselklappen-Befehlssignals ist im US-Patent Nr. 7,069,905 ( US 7 069 905 B1 ) offenbart.
  • In Schritt 134 kann die Steuerung in Schritt 136 enden, wenn der Motor AUS-geschaltet wird, ansonsten kehrt die Steuerung zu Schritt 126 zurück.
  • Mit Bezug nun auch auf 4 ist das Verfahren 127 zum Erzeugen des Drehmomentreferenzsignals Tref gezeigt. Die Steuerung des ECM 100 kann die zugehörigen Schritte des Verfahrens 127 ausführen. Das Verfahren 127 kann in Schritt 140 beginnen.
  • In Schritt 142 kann das Zuteilungsmodul 104 des ECM 100 eine Anforderung für ein zugeteiltes Drehmoment bestimmen und das Signal Treq_a für das zugeteilte Drehmoment erzeugen. Das Zuteilungsmodul 104 kann auch das ITR-Statussignal SITR erzeugen. Das Zuteilungsmodul 104 kann das Signal Treq_a für das zugeteilte Drehmoment und das ITR-Statussignal SITR unter Verwendung eines in 5 dargestellten Verfahrens 143 erzeugen.
  • In Schritt 144 detektiert das ECM 100 das ITR-Statussignal SITR. Die Steuerung geht zu Schritt 146 weiter, wenn das ITR-Statussignal SITR kein logisches WAHR angibt, ansonsten geht die Steuerung zu Schritt 148 weiter.
  • In Schritt 146 setzt das Drehmomentreferenzmodul 108 einen Wert des Drehmomentreferenzsignals Tref gleich dem Signal Treq_a für das zugeteilte Drehmoment. In Schritt 150 setzt das Drehmomentreferenzmodul 108 ein ITR-Steuerflag CntI_ITR auf INAKTIV zurück. Ein inaktives ITR-Steuerflag CntI_ITR gibt an, dass keine Drehmomentzunahmeanforderung besteht. Das ITR-Steuerflag CntI_ITR kann entweder AKTIV oder INAKTIV sein. Das ITR-Steuerflag CntI_ITR kann im Speicher 121 des Drehmomentreferenzmoduls 108 gespeichert werden. Nach Schritt 150 kann die Steuerung in Schritt 152 enden.
  • In Schritt 148 detektiert das ECM 100 das ITR-Steuerflag CntI_ITR. Die Steuerung geht zu Schritt 154 weiter, wenn das ITR-Steuerflag CntI_ITR nicht AKTIV ist, ansonsten geht die Steuerung zu Schritt 156 weiter.
  • In Schritt 154 kann das Drehmomentreferenzmodul 108 anfänglich den Zeitgeber 120 auf null setzen, um ein erstes Steuerereignis für die Drehmomentzunahmeanforderung zu starten. Der Zeitgeber 120 kann verwendet werden, um eine Überschreitungsperiode zu messen, die vorbestimmt und im Speicher gespeichert sein kann. Ein gesteigertes Drehmoment wird als Drehmomentreferenz während des ersten Steuerereignisses verwendet. Die Steuerung geht nach Schritt 154 zu Schritt 158 weiter. In Schritt 158 setzt das Drehmomentreferenzmodul 108 das ITR-Steuerflag CntI_ITR auf AKTIV. Die Steuerung geht nach Schritt 158 zu Schritt 156 weiter.
  • In Schritt 156 detektiert das Drehmomentreferenzmodul 108 ein Motorausgangsdrehmoment. Das Motorausgangsdrehmoment kann über ein Motordrehmomentsignal TE geliefert werden. Das Drehmomentabschätzmodul 119 kann das Motordrehmomentsignal TE auf der Basis einer Abschätzung des Motorausgangsdrehmoments erzeugen. Das Drehmomentabschätzmodul 119 kann das Motordrehmoment unter Verwendung eines Motordrehmomentmodells abschätzen. Die Steuerung geht nach Schritt 156 zu Schritt 160 weiter.
  • In Schritt 160 bestimmt das Drehmomentreferenzmodul 108 einen Drehmomentschwellenwert Tq_th und vergleicht das Motordrehmomentsignal TE mit dem Drehmomentschwellenwert Tq_th. Der Drehmomentschwellenwert Tq_th kann auf der Basis des Signals Treq_a für das zugeteilte Drehmoment und einer Fehlertoleranz ΔTq bestimmt werden. Der Drehmomentschwellenwert Tq_th kann beispielsweise unter Verwendung von Gleichung 1 bestimmt werden Tq_th = Treq_a – ΔTq (1)
  • Die Steuerung geht zu Schritt 161 weiter, wenn das Motordrehmomentsignal TE größer ist als der Drehmomentschwellenwert Tq_th, ansonsten geht die Steuerung zu Schritt 164 weiter.
  • In Schritt 161 setzt das Drehmomentreferenzmodul 108 den Zeitgeber 120 zurück. Der Zeitgeber 120 kann ein Vorwärtszählzeitgeber sein, der abläuft und auf null zurückgesetzt wird, wenn der Zeitgeber 120 größer ist als ein vorbestimmter (oder kalibrierter) Schwellenwert. Obwohl hier ein Vorwärtszählzeitgeber beschrieben wird, kann ein Rückwärtszählzeitgeber verwendet werden, um die Überschreitungsperiode zu messen. Der Rückwärtszählzeitgeber kann beispielsweise anfänglich in Schritt 154 auf eine vorbestimmte Dauer einer Überschreitungsperiode gesetzt werden und in Schritt 165 dekrementiert werden. Die Überschreitungsperiode läuft ab, wenn der Rückwärtszählzeitgeber gleich null ist. Ein zweites Steuerereignis für die Drehmomentzunahmeanforderung startet beim Ablauf des Zeitgebers 120. Die Steuerung geht nach Schritt 161 zu Schritt 162 weiter.
  • In Schritt 162 setzt das Drehmomentreferenzmodul 108 das Drehmomentreferenzsignal Tref gleich dem Signal Treq_a für das zugeteilte Drehmoment. Das Drehmomentsteuermodul 109 kann den Motor 12 zum Erhöhen eines Motorausgangsdrehmoments betreiben, wenn das Motorausgangsdrehmoment geringer ist als das Drehmomentreferenzsignal Tref. Das Motorausgangsdrehmoment kann auf ein Niveau des Drehmomentreferenzsignals Tref erhöht werden. Eine Erhöhungsrate des Motorausgangsdrehmoments kann auf der Basis des Drehmomentreferenzsignals Tref bestimmt werden. Die Steuerung geht nach Schritt 162 zu Schritt 169 weiter.
  • In Schritt 164 prüft das ECM 100, ob die Überschreitungsperiode abgelaufen ist. Die Steuerung geht zu Schritt 162 weiter, wenn der Zeitgeber 120 angibt, dass die Überschreitungsperiode abgelaufen ist. Die Überschreitungsperiode läuft ab, wenn der Zeitgeber 120 größer ist als der vorbestimmte Schwellenwert. Nur als Beispiel ist in einer Ausführungsform die Überschreitungsperiode ungefähr 200 Millisekunden ± 10 Millisekunden. In einer anderen Ausführungsform ist die Überschreitungsperiode 200 Millisekunden. Die Steuerung geht zu Schritt 165 weiter, um den Zeitgeber 120 zu inkrementieren, wenn Schritt 164 angibt, dass die Überschreitungsperiode nicht abgelaufen ist, ansonsten geht die Steuerung zu Schritt 162 weiter. Die Steuerung geht nach Schritt 165 zu Schritt 166 weiter.
  • In Schritt 166 erzeugt das Drehmomentsteigerungsmodul 106 das Signal Taug für die Anforderung eines gesteigerten Drehmoments auf der Basis des Signals Treq_a für die Anforderung eines zugeteilten Drehmoments. Das Signal Taug für die Anforderung eines gesteigerten Drehmoments kann unter Verwendung einer linearen Transformation des Signals Treq_a für die Anforderung eines zugeteilten Drehmoments erzeugt werden. Das Modul 117 für die lineare Transformation kann die lineare Transformation durchführen, um die Verstärkung zu erhöhen und/oder den Versatz des Signals Treq_a für die Anforderung eines zugeteilten Drehmoments einzustellen. Die lineare Transformation kann einen linearen Multiplikator A und eine Versatzkomponente B umfassen. Die lineare Transformation schafft ein Vorhersagemerkmal durch Einstellen der Verstärkung zum Überschreiten von und Abzielen auf eine ursprüngliche Drehmomentanforderung (z. B. die Anforderung für ein zugeteiltes Drehmoment). Das Signal Taug für die Anforderung eines gesteigerten Drehmoments kann beispielsweise unter Verwendung von Gleichung 2 erzeugt werden. Taug = A·Treq_a + B (2)
  • Das Modul 118 für die lineare Verstärkung kann den linearen Multiplikator A und die Versatzkomponente B bestimmen. Der lineare Multiplikator A und die Versatzkomponente B können vorbestimmte Komponenten sein. Der lineare Multiplikator A und die Versatzkomponente B können ferner auf der Basis des Signals Treq_a für das zugeteilte Drehmoment bestimmt werden. Eine Differenz zwischen dem Signal Treq_a für die Anforderung eines zugeteilten Drehmoments und dem Fahrerdrehmoment-Anforderungssignal Treq_d kann beispielsweise bestimmt werden. Ein erster Betrag des linearen Multiplikators A und ein zweiter Betrag der Versatzkomponente B können auf der Basis der Differenz bestimmt werden. Der erste Betrag kann größer als oder gleich 1,0 sein und der zweite Betrag kann größer als oder gleich 0,0 sein, wenn das Signal Treq_a für die Anforderung eines zugeteilten Drehmoments eine Drehmomentzunahmeanforderung ist. Der erste Betrag kann auf 1,0 gesetzt werden und der zweite Betrag kann auf 0,0 gesetzt werden, wenn das Signal Treq_a für die Anforderung eines zugeteilten Drehmoments keine Drehmomentzunahmeanforderung ist.
  • In Schritt 168 setzt das Drehmomentreferenzmodul 108 das Drehmomentreferenzsignal Tref gleich dem Signal Taug für die Anforderung eines gesteigerten Drehmoments. Eine ansprechbare und stabile Steuerung wird unter Verwendung des gesteigerten Drehmoments als Drehmomentreferenz für die Motordrehmomentsteuerung über die Überschreitungsperiode geschaffen. Das Drehmomentsteuermodul 109 kann den Motor 12 zum Erhöhen eines Motorausgangsdrehmoments betreiben, das geringer ist als das Signal Taug für die Anforderung eines gesteigerten Drehmoments. Das Motorausgangsdrehmoment kann auf ein Niveau des Signals Taug für die Anforderung eines gesteigerten Drehmoments erhöht werden. Eine Erhöhungsrate des Motorausgangsdrehmoments kann auf der Basis des Motorausgangsdrehmoments und des Signals Taug für die Anforderung eines gesteigerten Drehmoments bestimmt werden, das größer ist als das Signal Treq_a für das zugeteilte Drehmoment. Die Erhöhungsrate des Motordrehmoments kann größer sein als die in Schritt 162 bestimmte Erhöhungsrate. Das PID-Modul 122 kann PID-Verstärkungen während der Überschreitungsperiode auf jeweiligen konstanten Kalibrierungspegeln halten.
  • Die PID-Verstärkungen können auf dem Signal Taug für die Anforderung eines gesteigerten Drehmoments und/oder dem Drehmomentreferenzsignal Tref basieren. Da das Signal für die Anforderung eines gesteigerten Drehmoments anstelle des Signals Treq_a für die Anforderung eines zugeteilten Drehmoments verwendet wird, können die PID-Verstärkungen dementsprechend eingestellt werden. Die PID-Verstärkungen können für das Signal Taug für die Anforderung eines gesteigerten Drehmoments relativ zu den PID-Verstärkungen, die für das Signal Treq_a für die Anforderung eines zugeteilten Drehmoments verwendet werden, erhöht oder konstant gehalten werden. Die Steuerung kann in Schritt 152 enden oder nach Schritt 168 zu Schritt 142 zurückkehren.
  • In Schritt 169 stellt das Drehmomentsteuermodul 109 fest, ob ein Motorausgangsdrehmoment TE das Drehmomentreferenzsignal Tref überschreitet. Die Steuerung geht zu Schritt 152 weiter, um zu enden, wenn das Motorausgangsdrehmoment TE das Drehmomentreferenzsignal Tref nicht überschreitet. Die Steuerung geht zu Schritt 170 weiter, wenn das Motorausgangsdrehmoment TE das Drehmomentreferenzsignal Tref überschreitet.
  • In Schritt 170 erzeugt das Drehmoment-Managementmodul 113 ein gemanagtes Motordrehmoment unter Verwendung einer Zündverzögerung und/oder einer Kraftstoffratenverringerung, um eine Überschreitung des Motorausgangsdrehmoments zu minimieren. Dies verringert eine Erhöhungsrate des Motorausgangsdrehmoments. Die Erhöhungsrate des Motorausgangsdrehmoments ist geringer als die in Schritt 162 bestimmte Erhöhungsrate.
  • Mit Bezug nun auch auf 5 ist das Verfahren 143 zum Erzeugen des Signals Treq_a für das zugeteilte Drehmoment gezeigt. Die Steuerung des Zuteilungsmoduls 104 kann die zugehörigen Schritte des Verfahrens 143 ausführen. Das Verfahren 143 kann in Schritt 171 beginnen.
  • In Schritt 172 setzt das Zuteilungsmodul 104 jedes der ITR-Bedingungsflags ITR(1), ITR(2), ..., ITR(N) und jedes entsprechende der DTR-Bedin-gungsflags DTR(1), DTR(2), ..., DTR(N) zurück. In Schritt 174 empfängt das Zuteilungsmodul 104 das Fahrerdrehmoment-Anforderungssignal Treq_d. In Schritt 176 empfängt das Zuteilungsmodul 104 ein Fahrzeugdrehmoment-Anforderungssignal Treq_c(i) von einem der Fahrzeugsteuermodule 102-1, 102-2, ..., 102-N.
  • In Schritt 178 stellt das Zuteilungsmodul 104 fest, ob das Fahrzeugdrehmoment-Anforderungssignal Treq_c(i) eine Drehmomentzunahmeanforderung ist. Eine Drehmomentzunahmeanforderung kann beispielsweise bestimmt werden, wenn der Ausdruck 3 erfüllt ist. Treq_c(i) > Treq_d (3)
  • Die Steuerung geht zu Schritt 180 weiter, wenn das Fahrzeugdrehmoment-Anforderungssignal Treq_c(i) eine Drehmomentzunahmeanforderung darstellt, ansonsten geht die Steuerung zu Schritt 182 weiter.
  • In Schritt 180 setzt das Zuteilungsmodul 104 einen Wert von logisch WAHR auf ein ITR-Bedingungsflag ITR(i), das dem Fahrzeugdrehmoment-Anforderungssignal Treq_c(i) zugeordnet ist. Die Steuerung geht nach Schritt 180 zu Schritt 186 weiter.
  • In Schritt 182 stellt das Zuteilungsmodul 104 fest, ob das Fahrzeugdrehmoment-Anforderungssignal Treq_c(i) eine Drehmomentabnahmeanforderung darstellt. Eine Drehmomentabnahmeanforderung kann beispielsweise bestimmt werden, wenn der Ausdruck 4 erfüllt ist. Treq_c(i) < Treq_d (4)
  • Die Steuerung geht zu Schritt 184 weiter, wenn das Fahrzeugdrehmoment-Anforderungssignal Treq_c(i) eine Drehmomentabnahmeanforderung ist, ansonsten geht die Steuerung zu Schritt 186 weiter.
  • In Schritt 184 setzt das Zuteilungsmodul 104 einen Wert von logisch WAHR auf ein DTR-Bedingungsflag DTR(i), das dem Fahrzeugdrehmoment-Anforderungssignal Treq_c(i) zugeordnet ist. Die Steuerung geht nach Schritt 184 zu Schritt 186 weiter.
  • In Schritt 186 stellt das Zuteilungsmodul 104 fest, ob jede der durch die Fahrzeugsteuermodule 102-1, 102-2, ..., 102-N erzeugten Fahrzeugdrehmomentanforderungen beurteilt ist. Jede der Fahrzeugdrehmomentanforderungen kann als Drehmomentzunahmeanforderung, als Drehmomentabnahmeanforderung oder weder als Drehmomentzunahmenanforderung noch als Drehmomentabnahmeanforderung (beispielsweise als stabile Konstante) beurteilt werden. Die Steuerung geht zu Schritt 188 weiter, wenn jede der Drehmomentanforderungen beurteilt ist, ansonsten kehrt die Steuerung zu Schritt 176 zurück, um (eine) zusätzliche Drehmomentanforderung(en) zu verarbeiten.
  • In Schritt 188 erzeugt das Zuteilungsmodul 104 ein DTR-Statussignal SDTR. Das DTR-Statussignal SDTR gibt an, ob mindestens eines der Fahrzeugdrehmoment-Anforderungssignale Treq_c(1), ..., Treq_c(N) eine Drehmomentabnahmeanforderung ist. Das DTR-Statussignal SDTR gibt logisch WAHR an, wenn mindestens eine Drehmomentabnahmeanforderung besteht. Das DTR-Statussignal SDTR gibt logisch FALSCH an, wenn keines der Fahrzeugdrehmoment-Anforderungssignale Treq_c(1), ..., Treq_c(N) eine Drehmomentabnahmeanforderung ist. Das DTR-Statussignal SDTR kann durch Durchführen einer nicht-exklusiven logischen ODER-Operation der DTR-Bedingungsflags DTR(1), DTR(2), ..., DTR(N) erzeugt werden. Das DTR-Statussignal SDTR kann beispielsweise unter Verwendung von Gleichung 5 erzeugt werden. SDTR = DTR(1) ∪ DTR(2) ∪ ... ∪ DTR(N) (5)
  • In Schritt 190 erzeugt das Zuteilungsmodul 104 ein vorläufiges ITR-Statussignal SITR0. Das vorläufige ITR-Statussignal SITR0 gibt an, ob mindestens eines der Fahrzeugdrehmoment-Anforderungssignale Treq_c(1), ..., Treq_c(N) eine Drehmomentzunahmeanforderung ist. Das vorläufige ITR-Statussignal SITR0 gibt logisch WAHR an, wenn mindestens eine Drehmomentzunahmeanforderung vorliegt. Das vorläufige ITR-Statussignal SITR0 gibt logisch FALSCH an, wenn keine Drehmomentzunahmeanforderung besteht. Das vorläufige ITR-Statussignal SITR0 kann durch Durchführen einer nicht-exklusiven logischen ODER-Operation an den ITR-Bedingungsflags ITR(1), ITR(2), ..., ITR(N) erzeugt werden. Das vorläufige ITR-Statussignal SITR0 kann beispielsweise unter Verwendung von Gleichung 6 erzeugt werden. SITR0 = ITR(1) ∪ ITR(2) ∪ ... ∪ ITR(N) (6)
  • In Schritt 192 detektiert das Zuteilungsmodul 104 das vorläufige ITR-Statussignal SITR0. Die Steuerung geht zu Schritt 194 weiter, wenn der vorläufige ITR-Status WAHR ist, ansonsten geht die Steuerung zu Schritt 196 weiter.
  • In Schritt 194 detektiert das Zuteilungsmodul 104 das DTR-Statussignal SDTR. Die Steuerung geht zu Schritt 197 weiter, wenn der DTR-Status WAHR ist, ansonsten geht die Steuerung zu Schritt 198 weiter.
  • In Schritt 196 detektiert das Zuteilungsmodul 104 das DTR-Statussignal SDTR. Die Steuerung geht zu Schritt 199 weiter, wenn der DTR-Status WAHR ist, ansonsten geht die Steuerung zu Schritt 200 weiter.
  • In Schritt 197 setzt das Zuteilungsmodul 104 das vorläufige ITR-Statussignal SITR0 auf FALSCH zurück, wenn der DTR-Status SDTR eine Drehmomentabnahmeanforderung angibt. Die Steuerung geht nach Schritt 197 zu Schritt 199 weiter.
  • In Schritt 198 wird eine Drehmomentzunahmeanforderung detektiert. Das Zuteilungsmodul 104 setzt das Signal Treq_a für das zugeteilte Drehmoment gleich einem Maximum der Fahrzeugdrehmoment-Anforderungssignale Treq_c(1), ..., Treq_c(N). Ein Steuerereignis, das der Drehmomentzunahmeanforderung zugeordnet ist, kann auf der Basis des Maximums der Fahrzeugdrehmoment-Anforderungssignale durchgeführt werden. Die Steuerung geht nach Schritt 198 zu Schritt 201 weiter.
  • In Schritt 199 liegt eine Drehmomentabnahmeanforderung vor. Das Zuteilungsmodul 104 setzt das Signal Treq_a für das zugeteilte Drehmoment gleich einem Minimum der Fahrzeugdrehmoment-Anforderungssignale Treq_c(1), ..., Treq_c(N). Ein Steuerereignis, das der Drehmomentabnahmeanforderung zugeordnet ist, kann auf der Basis des Minimums der Fahrzeugdrehmomentanforderung durchgeführt werden. Die Steuerung geht nach Schritt 199 zu Schritt 201 weiter.
  • In Schritt 200 setzt das Zuteilungsmodul 104 das Signal Treq_a für das zugeteilte Drehmoment gleich dem Fahrerdrehmoment-Anforderungssig-nal Treq_d. Die Steuerung geht nach Schritt 200 zu Schritt 201 weiter.
  • In Schritt 201 erzeugt das Zuteilungsmodul 104 das ITR-Statussignal SITR durch Setzen des ITR-Statussignals SITR gleich dem vorläufigen ITR-Statussignal SITR0. Die Steuerung kann nach Schritt 201 in Schritt 202 enden.
  • Mit Bezug nun auf 6 ist ein Diagramm von Beispielsignalen, die während eines Ereignisses einer Drehmomentzunahmeanforderung erzeugt werden, gezeigt. Ein Signal Treq_a für das zugeteilte Drehmoment wird zum Zeitpunkt T0 erzeugt, das einen Pegel von Tq1 aufweist. Zum Zeitpunkt T1 kann das Signal Treq_a für das zugeteilte Drehmoment als Beispiel auf einen Pegel von Tq2 erhöht werden und nach T1 auf dem Pegel von Tq2 gehalten werden. Ein Signal Taug für die Anforderung eines gesteigerten Drehmoments wird auf der Basis von Treq_a zu T0 erzeugt und weist einen Pegel von Tq3 auf. Das Signal Taug für die Anforderung eines gesteigerten Drehmoments kann unter Verwendung einer linearen Transformation mit dem konstanten linearen Multiplikator A und der konstanten Versatzkomponente B erzeugt werden. Dieselbe lineare Transformation kann während einer ganzen Überschreitungsperiode (z. B. 200 ms), die bei T0 beginnt und bei T2 endet, verwendet werden. Das Signal Taug für die Anforderung eines gesteigerten Drehmoments wird zu T1 auf einen Pegel Tq4 erhöht, wenn das Signal Treq_a für das zugeteilte Drehmoment zu T1 auf den Pegel von Tq2 erhöht wird.
  • Ein Drehmomentreferenzsignal Tref wird während der Überschreitungsperiode so erzeugt, dass es gleich dem Signal Taug für die Anforderung eines gesteigerten Drehmoments ist. Das Drehmomentreferenzsignal Tref wird nach der Überschreitungsperiode so erzeugt, dass es gleich dem Signal Treq_a für das zugeteilte Drehmoment ist. Ein Motordrehmomentsignal TE folgt dem Signal Treq_a für das zugeteilte Drehmoment anstelle des Signals Taug für die Anforderung eines gesteigerten Drehmoments nach der Überschreitungsperiode.
  • Die vorstehend beschriebenen Ausführungsformen minimieren die Drehmomentanforderungs-Ansprechzeit, während sie die Systemstabilität aufrechterhalten. Die vorstehend offenbarte lineare Transformation hält zusätzlich zum Aufrechterhalten von PID-Verstärkungen während Überschreitungsperioden die Systemstabilität aufrecht und verhindert eine Drehmomentschwingung. Die Systemverstärkungskalibrierung wird durch Trennen des Bedarfs an erhöhten Verstärkungen für spezifische Bedingungen verbessert.

Claims (5)

  1. Steuersystem (10) für einen Motor (12) für Drehmomentzunahmeanforderungen eines Fahrzeugs, das umfasst: N Fahrzeugsteuermodule (102-1, 102-2, ... 102-N), die N jeweilige Fahrzeugdrehmomentanforderungen (Treq_c(1), Treq_c(2), ... Treq_c(N)) erzeugen, wobei N eine ganze Zahl ist, die größer als oder gleich 1 ist, ein Fahrermodul (101), das eine Fahrerdrehmomentanforderung (Treq_d) erzeugt, ein Zuteilungsmodul (104), das eine erste Drehmomentanforderung (Treq_a) erzeugt, und ein Drehmomentsteuermodul (109), dadurch gekennzeichnet, dass das Zuteilungsmodul (104) die erste Drehmomentanforderung (Treq_a) erzeugt, wenn eine der N Fahrzeugdrehmomentanforderungen (Treq_c(1), Treq_c(2), ... Treq_c(N)) größer ist als die Fahrerdrehmomentanforderung (Treq_d), ein Drehmomentsteigerungsmodul (106) eine zweite Drehmomentanforderung (Taug) erzeugt, und das Drehmomentsteuermodul (109): ein Ausgangsdrehmoment (TE) des Motors (12) auf der Basis der zweiten Drehmomentanforderung (Taug) mit einer ersten Rate und während einer ersten Periode (T0–T1) erhöht, und das Ausgangsdrehmoment (TE) des Motors (12) auf der Basis der ersten Drehmomentanforderung (Treq_a) mit einer zweiten Rate und während einer zweiten Periode (T1–T2) erhöht, wobei die erste Periode (T0–T1) von der zweiten Periode (T1–T2) verschieden ist und vor dieser liegt, und wobei die erste Rate größer ist als die zweite Rate.
  2. Steuersystem (10) nach Anspruch 1, wobei das Drehmomentsteuermodul (109) das Ausgangsdrehmoment
    Figure DE102010052856B4_0002
    während der ersten Periode (T0–T1) und der zweiten Periode (T1–T2) auf entweder die erste Drehmomentanforderung (Treq_a) oder einen Schwellenwert (Tq_th), der auf der Basis der ersten Drehmomentanforderung (Treq_a) erzeugt wird, begrenzt.
  3. Steuersystem (10) nach Anspruch 1, wobei die N Fahrzeugsteuermodule (102-1, 102-2, ... 102-N) ein Fahrgestellsteuermodul und/oder ein Getriebesteuermodul umfassen.
  4. Steuersystem (10) nach Anspruch 1, wobei das Drehmomentsteigerungsmodul (106) die zweite Drehmomentanforderung (Taug) unter Verwendung einer linearen Transformation der ersten Drehmomentanforderung (Treq_a) erzeugt, und wobei die lineare Transformation einen linearen Multiplikator (A) und/oder eine Versatzkomponente (B) umfasst.
  5. Steuersystem (10) nach Anspruch 1, das ferner ein Drehmomentreferenzmodul (108) umfasst, wobei das Drehmomentreferenzmodul (108): einen Drehmomentschwellenwert (Tq_th) auf der Basis der ersten Drehmomentanforderung (Treq_a) und einer Fehlertoleranz (ΔTq) bestimmt; und die erste Periode (T0–T1) auf Ablauf setzt, wenn das Ausgangsdrehmoment (TE) den Drehmomentschwellenwert (Tq_th) überschreitet, und wobei das Drehmomentsteuermodul (109) das Ausgangsdrehmoment (TE) auf die erste Drehmomentanforderung (Treq_a) auf der Basis der zweiten Drehmomentanforderung (Taug) erhöht.
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