DE102012106832A1

DE102012106832A1 - Verfahren und system zum steuern eines motors

Info

Publication number: DE102012106832A1
Application number: DE102012106832A
Authority: DE
Inventors: Fazal Urrahman Syed; Mathew Alan Boesch; Venkatapathi Raju Nallapa
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2011-07-27
Filing date: 2012-07-27
Publication date: 2013-01-31
Also published as: US8597160B2; RU2604003C2; US20130029806A1; RU2012131103A; CN102900544B; CN102900544A

Abstract

Es wird ein Motor mit einem schnellen Unterdruckwiederherstellungsbremskraftverstärkersystem offenbart. Bei einem Beispiel wird ein Aktuator als Reaktion auf einen Strom zwischen dem Bremskraftverstärker und einem Motoreinlasskrümmer eingestellt. Der Betrieb des Motors und der Fahrzeugbremsen kann insbesondere dann verbessert werden, wenn der Motor aufgeladen wird.

Description

Verbesserte Motorsteuerungen haben eine erhöhte Funktionalität bereitgestellt, da Emissionen und Leistungsanforderungen gestiegen sind. Beispielsweise haben elektrisch gesteuerte Drosselventile die Fahrzeugfahrbarkeit und die Motoremissionen über das Einstellen einer Position eines Motordrosselventils verbessert, um den Luftstrom zu dem Motor einzustellen, damit die Kraftstoffzufuhr besser an die Luftzufuhr zu Motorzylindern angepasst werden kann. Elektrisch gesteuerte Drosselventile können jedoch Drehmomentanforderungen von mehreren Eingaben empfangen, einschließlich von einem Bediener eines Fahrzeugs. Weiterhin können die Steuerungen, die die Drosselventilposition einstellen, auch andere Eingaben empfangen, die Anforderungen aufweisen können, die möglicherweise mit den Eingaben, die zu der Bestimmung der Drosselventilposition beitragen, nicht übereinstimmen oder davon differieren können. Beispielsweise können einige Bediener wählen, ein Fahrzeug mit ihren beiden Füßen zu betreiben. Insbesondere können einige Bediener gleichzeitig ein Fahrpedal und einen Fahrzeugbremsaktuator drücken, um die Fahrzeuggeschwindigkeit um eine Ecke oder durch eine Kurve zu steuern. Folglich kann der Fahrzeugcontroller gleichzeitig Eingaben zum Beschleunigen und Verlangsamen des Fahrzeugs empfangen. Das Fahren eines Fahrzeugs, indem dem Fahrzeug gleichzeitig befohlen wird, zu beschleunigen und zu verlangsamen, kann es erschweren, sicherzustellen, dass der Bediener einen gewünschten Grad an Steuerung zum Beschleunigen und Verlangsamen des Fahrzeugs hat. Insbesondere kann es eine Herausforderung darstellen, einen Unterdruck zum Betätigen von Fahrzeugbremsen zum Verlangsamen des Fahrzeugs bereitzustellen sowie ein Motordrehmoment zum sanften Beschleunigen des Fahrzeugs, nachdem die Fahrzeugbremsen zumindest teilweise gelöst sind, bereitzustellen.
Die Erfinder der vorliegenden Erfindung haben die oben erwähnten Begrenzungen erkannt und haben ein Verfahren zum Betreiben eines Motors entwickelt, das Folgendes umfasst: Reduzieren eines gewünschten Motordrehmoments als Reaktion auf das Betätigen einer Fahrzeugbremse während eines Zustands, bei dem ein angefordertes Motordrehmoment größer als ein Schwellwertpegel ist, und Einstellen einer Rate, mit der das gewünschte Motordrehmoment erhöht wird, nachdem die Fahrzeugbremse gelöst ist, als Reaktion auf einen Betriebszustand, während das angeforderte Motordrehmoment im Wesentlichen konstant ist.
Durch Reduzieren des Motordrehmoments während des Betätigens einer Fahrzeugbremse kann der Motoreinlasskrümmerdruck gesenkt werden, um Bremsunterstützung an einen Bediener zu liefern, so dass die Fahrzeugbremskraft erhöht werden kann, obwohl von dem Motor immer noch ein Drehmoment ausgegeben wird. Durch Einstellen der Rate der Motordrehmomenterhöhung, während das angeforderte Motordrehmoment im Wesentlichen konstant ist, kann außerdem die Fahrzeugbeschleunigung gesteuert werden, um nach dem Bremsen eine sanfte und vorhersagbare Fahrzeugbeschleunigung bereitzustellen.
Die vorliegende Beschreibung kann mehrere Vorteile bieten. Beispielsweise kann der Ansatz einem Fahrer eine verbesserte Bremsunterstützung liefern. Weiterhin kann der Ansatz die Fahrzeugbeschleunigung nach dem Lösen von Fahrzeugbremsen verbessern. Noch weiter kann der Ansatz Fahrzeugbeschleunigungs- und -verlangsamungsanforderungen von einem Bediener priorisieren.
Die obigen Vorteile und andere Vorteile und Merkmale der vorliegenden Erfindung ergeben sich ohne Weiteres aus der folgenden ausführlichen Beschreibung, entweder alleine oder in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen.
Es versteht sich, dass die obige kurze Darstellung vorgelegt wird, um in vereinfachter Form eine Auswahl von Konzepten einzuführen, die in der ausführlichen Beschreibung näher beschrieben werden. Sie soll keine wichtigen oder essentiellen Merkmale des beanspruchten Gegenstands identifizieren, dessen Schutzbereich ausschließlich durch die Ansprüche, die auf die ausführliche Beschreibung folgen, definiert wird. Weiterhin ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf Implementierungen beschränkt, die etwaige oben oder in einem beliebigen Teil dieser Offenbarung erwähnte Nachteile lösen.
KURZE BESCHREIBUNG DER FIGUREN
1 zeigt eine schematische Darstellung eines Motors;
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit dem Motor von 1;
3 zeigt ein Blockdiagramm eines Motordrehmomentsteuerverfahrens;
4 zeigt eine prophetische Arbeitssequenz und
5 zeigt ein Flussdiagramm eines Beispielverfahrens zum Betreiben eines Motors.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die vorliegende Beschreibung betrifft das Steuern eines Motors. Bei einem Beispiel wird ein Motordrehmoment während eines vom Bediener initiierten Fahrzeugbremsereignisses eingestellt, um den Einlasskrümmerdruck zu senken, so dass dem Bediener eine Bremsunterstützung bereitgestellt werden kann. 1 zeigt ein Beispiel eines Motor- und Bremskraftverstärkersystems. 2 zeigt ein Beispiel eines Motors in einem Fahrzeug. Ein Steuerblockdiagramm eines beispielhaften Motordrehmomentsteuerverfahrens ist in 3 gezeigt. Das Drehmomentsteuerverfahren von 3 sorgt für das Steuern des Motordrehmoments während eines Fahrzeugbremsereignisses sowie nach dem Lösen einer Fahrzeugbremse. Eine beispielhafte Fahrzeugbremssequenz, bei der Motordrehmoment gesteuert wird, ist in 4 dargestellt. Schließlich ist in 5 ein Verfahren zum Steuern des Motordrehmoments zum Bereitstellen der Sequenz von 4 gezeigt.
Unter Bezugnahme auf 1 wird ein Verbrennungsmotor 10, der mehrere Zylinder umfasst, von denen ein Zylinder in 1 gezeigt ist, durch einen elektronischen Motorcontroller 12 gesteuert. Der Motor 10 enthält einen Brennraum 30 und Zylinderwände 32 mit einem darin positionierten und mit einer Kurbelwelle 40 verbundenen Kolben 36. Der Brennraum 30 ist so gezeigt, dass er mit einem Einlasskrümmer 44 und einem Auslasskrümmer 48 über ein jeweiliges Einlassventil 52 und Auslassventil 54 kommuniziert. Jedes Einlass- und Auslassventil kann von einem Einlassnocken 51 und einem Auslassnocken 53 betätigt werden. Alternativ können ein oder mehrere der Einlass- und Auslassventile von einer elektromechanisch gesteuerten Baugruppe aus Ventilspule und Anker betätigt werden. Die Position des Einlassnockens 51 kann durch einen Einlassnockensensor 55 bestimmt werden. Die Position des Auslassnockens 53 kann von einem Auslassnockensensor 57 bestimmt werden.
Eine Kraftstoffeinspritzdüse 66 ist so positioniert gezeigt, dass sie Kraftstoff direkt in den Zylinder 30 einspritzt, was dem Fachmann als Direkteinspritzung bekannt ist. Der Kraftstoff kann auch zu einem Einlasskanal eingespritzt werden, was dem Fachmann als Einlasskanaleinspritzung bekannt ist. Die Kraftstoffeinspritzdüse 66 führt flüssigen Kraftstoff proportional zu der Impulsbreite eines Signals FPW vom Controller 12 zu. Der Kraftstoff wird der Kraftstoffeinspritzdüse 66 von einem (nicht gezeigten) Kraftstoffsystem zugeführt, das einen Kraftstofftank, eine Kraftstoffpumpe und eine Kraftstoff-Rail (nicht gezeigt) enthält. Die Kraftstoffeinspritzdüse 66 enthält Arbeitsstrom von einem Treiber 68, der auf den Controller 12 reagiert. Außerdem ist der Einlasskrümmer 44 so gezeigt, dass er mit einem optionalen elektronischen Drosselventil 62 kommuniziert, das eine Position einer Drosselventilplatte 64 verstellt, um den Luftstrom von dem Motorlufteinlass 42 zu steuern. Der Einlasskrümmer 44 liefert über einen Kanal 142 auch Unterdruck an einen Bremskraftverstärker 140 Ein Druckventil 144 stellt sicher, dass Luft vom Bremskraftverstärker 140 zum Einlasskrümmer 44 und nicht vom Einlasskrümmer 44 zum Bremskraftverstärker 140 strömt. Der Bremskraftverstärker 140 verstärkt die von einem Fuß 152 über ein Bremspedal 150 an einen Hauptbremszylinder 148 gelieferte Kraft zum Betätigen von Fahrzeugbremsen (nicht gezeigt).
Ein verteilerloses Zündsystem 88 liefert als Reaktion auf den Controller 12 über eine Zündkerze 92 einen Zündfunken an den Brennraum 30. Ein UEGO-Sensor (Universal Exhaust Gas Oxygen) 126 ist vor einem Katalysator 70 an den Auslasskrümmer 48 gekoppelt gezeigt. Alternativ kann ein Zwei-Zustands-Abgassauerstoffsensor für den UEGO-Sensor 126 substituiert werden.
Der Katalysator 70 kann bei einem Beispiel mehrere Katalysator-Bricks enthalten. Bei einem weiteren Beispiel können mehrere Abgasreinigungseinrichtungen, jeweils mit mehreren Bricks, verwendet werden. Der Katalysator 70 kann bei einem Beispiel ein geregelter Katalysator sein.
Der Controller 12 ist in 1 als ein herkömmlicher Mikrocomputer gezeigt, der Folgendes enthält: eine Mikroprozessoreinheit (Central Processing Unit – CPU) 102, Eingangs-/Ausgangsports (I/O) 104, einen Festwertspeicher (Read-Only Memory – ROM) 106, einen Direktzugriffspeicher (Random-Access-Memory – RAM) 108, einen Arbeitsspeicher (Keep Alive Memory – KAM) 110 und einen herkömmlichen Datenbus. Der Controller 12 ist so gezeigt, dass er zusätzlich zu jenen zuvor erörterten Signalen verschiedene Signale von an den Motor 10 gekoppelten Sensoren empfängt, einschließlich: Motorkühlmitteltemperatur (Engine Coolant Temperature – ECT) von einem an eine Kühlhülse 114 gekoppelten Temperatursensor 112; einen an ein Fahrpedal 130 gekoppelten Positionssensor 134 zum Erfassen einer vom Fuß 132 eingestellten Fahrposition; einen an das Bremspedal 150 gekoppelten Positionssensor 154 zum Erfassen von Bremspedalposition, einen Drucksensor 146 zum Erfassen von Bremsverstärkerunterdruck; einen Drucksensor 147 zum Erfassen des Hauptbremszylinderdrucks (z.B. Hydraulikbremsdruck); einen Klopfsensor zum Bestimmen der Zündung von Endgasen (nicht gezeigt); eine Messung des Motorkrümmerdrucks (Manifold Absolute Pressure – MAP) von einem an den Einlasskrümmer 44 gekoppelten Drucksensor 122; einen Motorpositionssensor von einem Hall-Effekt-Sensor 118, der die Position einer Kurbelwelle 40 erfasst; eine Messung von in den Motor eintretender Luftmenge vom Sensor 120 (z.B. einen Heißdraht-Luftmengenmesser); und eine Messung der Drosselventilposition vom Sensor 58. Auch der barometrische Druck kann erfasst werden (Sensor nicht gezeigt) zur Verarbeitung durch den Controller 12. Bei einem bevorzugten Aspekt der vorliegenden Beschreibung erzeugt der Motorpositionssensor 118 bei jeder Umdrehung der Kurbelwelle eine vorbestimmte Anzahl von gleich beabstandeten Impulsen, woraus die Motordrehzahl (min^–1) bestimmt werden kann.
Bei einigen Ausführungsformen kann der Motor an ein Elektromotor-Batterie-System in einem Hybridfahrzeug gekoppelt sein. Das Hybridfahrzeug kann eine Parallelkonfiguration, Reihenkonfiguration oder eine Variation oder Kombinationen davon aufweisen. Weiterhin können bei einigen Ausführungsformen andere Motorkonfigurationen verwendet werden, beispielsweise ein Dieselmotor.
Während des Betriebs durchläuft jeder Zylinder im Motor 10 in der Regel einen Viertaktprozess: der Prozess beinhaltet den Einlasshub, den Verdichtungshub, den Verbrennungshub und den Auslasshub. Während des Einlasshubs schließt sich allgemein das Auslassventil 54, und das Einlassventil 52 öffnet sich. Luft wird über den Einlasskrümmer 44 in den Brennraum 30 eingeleitet, und der Kolben 36 bewegt sich zum Boden des Zylinders, um das Volumen innerhalb des Brennraums 30 zu vergrößern. Die Position, bei der sich der Kolben 36 nahe dem Boden des Zylinders und am Ende seines Hubs befindet (wenn z.B. der Brennraum 30 sein größtes Volumen aufweist), wird von dem Fachmann in der Regel als unterer Totpunkt (UT) bezeichnet. Während des Verdichtungshubs sind das Einlassventil 52 und das Auslassventil 54 geschlossen. Der Kolben 36 bewegt sich zum Zylinderkopf, um die Luft innerhalb des Brennraums 30 zu verdichten. Der Punkt, an dem sich der Kolben 36 am Ende seines Hubs und am nächsten am Zylinderkopf befindet (wenn z.B. der Brennraum 30 sein kleinstes Volumen aufweist), wird vom Fachmann in der Regel als der obere Totpunkt (OT) bezeichnet. Bei einem hiernach als Einspritzung bezeichneten Prozess wird Kraftstoff in den Brennraum eingeleitet. Bei einem hiernach als Zündung bezeichneten Prozess wird der eingespritzte Kraftstoff durch bekannte Zündmittel wie etwa eine Zündkerze 92 gezündet, was zu einer Verbrennung führt. Während des Arbeitshubs drücken die sich ausdehnenden Gase den Kolben 36 zurück zum UT. Die Kurbelwelle 40 wandelt die Kolbenbewegung in ein Drehmoment der Drehwelle um. Während des Auslasshubs öffnet sich schließlich das Auslassventil 54, um das verbrannte Luft-Kraftstoff-Gemisch zum Auslasskrümmer 48 freizusetzen, und der Kolben kehrt zum OT zurück. Man beachte, dass das Obige lediglich als ein Beispiel beschrieben wird und dass Einlass- und Auslassventilöffnungs- und/oder -schließsteuerzeiten variieren können, um eine positive oder negative Ventilüberschneidung, ein spätes Einlassventilschließen oder verschiedene andere Beispiele bereitzustellen.
Nunmehr unter Bezugnahme auf 2 wird eine schematische Darstellung eines Fahrzeugs mit dem Motor von 1 gezeigt. Das Fahrzeug 200 enthält den über einen Drehmomentwandler 202 an ein Getriebe 204 gekoppelten Motor 10. Der Motor 10 liefert Drehmoment an Fahrzeugräder 210 über das Getriebe 204. Der Controller 12 empfängt Signale von dem Motor 10 und dem Getriebe 204 und liefert Steuersignale dorthin. Der Controller 12 betätigt auch Zahnräder 206, die über Kupplungen 210 ausgewählt werden können. Der Controller 12 kann während des Betriebs auch Signale von einem Objektsensor 220 und einer Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung 221 empfangen. Bei einem Beispiel kann der Objektsensor 220 ein optischer Sender und empfangender Sensor sein. Bei weiteren Beispielen kann der Objektsensor 220 Schallwellen senden und empfangen. Der Objektsensor 220 liefert eine Entfernung von dem Fahrzeug zu einem Objekt außerhalb des Fahrzeugs (z.B. einem anderen Fahrzeug). Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann von einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 226 erfasst werden.
Somit sorgen die Systeme von 1 und 2 für: einen Motor, der einen Lufteinlass mit einem Drosselventil enthält; ein Fahrpedal; einen Bremsaktuator und einen Controller, der Anweisungen enthält zum Reduzieren des Motordrehmoments als Reaktion auf das Betätigen des Bremsaktuators während eines Zustands, bei dem eine Position des Fahrpedals keine Reduktion des Motordrehmoments anzeigt, wobei der Controller zusätzliche Anweisungen enthält zum Erhöhen des Motordrehmoments nach dem Freigeben des Bremsaktuators als Reaktion auf eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, in dem der Motor arbeitet. Somit kann der Controller Anforderungen zum Beschleunigen und Verlangsamen eines Fahrzeugs zur gleichen Zeit berücksichtigen. Das Motorsystem umfasst weiterhin ein elektrisch gesteuertes Drosselventil, wobei der Controller zusätzliche Anweisungen zum Erhöhen und Senken des Motordrehmoments über das Einstellen einer Position des elektrisch gesteuerten Drosselventils beinhaltet. Das Motorsystem umfasst weiterhin eine einstellbare Nockenwelle, wobei der Controller zusätzliche Anweisungen zum Erhöhen und Senken des Motordrehmoments über das Einstellen einer Position der einstellbaren Nockenwelle beinhaltet. Das Motorsystem ist ein System, bei dem der Controller weitere Anweisungen zum Summieren eines Fehlers zwischen einem gewünschten Motoreinlasskrümmerdruck und einem tatsächlichen Motoreinlasskrümmerdruck zum Bestimmen eines Motordrehmomentreduktionsausmaßes beinhaltet. Das Motorsystem ist ein System, bei dem der Controller weitere Anweisungen zum Bestimmen einer Motordrehmomentzunahme auf der Basis einer Fahrzeuggeschwindigkeit beinhaltet. Das Motorsystem ist ein System, bei dem der Controller weitere Anweisungen zum Senken des Motordrehmoments als Reaktion auf eine Änderung der Position des Fahrpedals beinhaltet.
Nunmehr unter Bezugnahme auf 3 wird ein Blockdiagramm eines Motordrehmomentsteuerverfahrens gezeigt. Das Verfahren 300 empfängt Eingaben des MAP und der Fahrzeuggeschwindigkeit. Weiterhin kann das Verfahren 300 bei einigen Beispielen auch Eingaben von Getriebezahnrad-, Drehmomentwandlerkupplungszustand und Objektdetektionsdaten empfangen. Das Verfahren 300 lässt sich über Anweisungen innerhalb eines Controllers 12 ausführen, wie in 1 und 2 gezeigt.
Bei 302 indexiert das Verfahren 300 eine Tabelle oder Funktion über eine erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit. Ein gewünschter Motoreinlasskrümmerabsolutdruck (MAP – Manifold Absolute Pressure) wird aus der Tabelle oder der Funktion ausgegeben. Der gewünschte Motoreinlass-MAP kann empirisch bestimmt und in der Tabelle oder Funktion gespeichert werden. Bei einem Beispiel ist der gewünschte Motoreinlass-MAP ein Druck, der einem Bediener eine Bremsunterstützung liefern kann, um ein Fahrzeug mit einer gewünschten Rate zu verlangsamen. Bei einem Beispiel nimmt der gewünschte Motor-MAP ab, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt, um eine zusätzliche Fahrzeugbremsunterstützung einem Bediener bereitzustellen, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt. Auf diese Weise kann zusätzliche Bremskraft an die Fahrzeugbremsen geliefert werden. Die Ausgabe von der Tabelle oder Funktion wird zu einem Summierknoten 306 gelenkt.
Beim Summierknoten 306 wird der tatsächliche MAP von dem gewünschten Motoreinlass-MAP subtrahiert, um ein Fehlersignal e_brk zu liefern. Das Fehlersignal e_brk wird dann zu 308 gelenkt.
Bei 304 indexiert das Verfahren 300 eine Tabelle oder Funktion über eine erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit. Ein gewünschtes Entspannungs-Motoreinlass-(MAP-)Fehlerausmaß wird von der Tabelle oder Funktion ausgegeben. Das Entspannungs-Motoreinlass-Fehlerausmaß ist eine Variable, die das Motordrehmoment über Erhöhen des Motoreinlass-MAP erhöht, nachdem der MAP reduziert worden ist, um einem Bediener eine Bremsunterstützung bereitzustellen, während die Fahrzeugbremse und das Fahrpedal gleichzeitig betätigt werden. Das gewünschte Entspannungs-Motoreinlass-MAP-Fehlerausmaß kann empirisch bestimmt und in der Tabelle oder Funktion gespeichert werden. Bei einem Beispiel ist das gewünschte Entspannungs-Motoreinlass-MAP-Fehlerausmaß ein Fehlerwert, der das Motordrehmoment mit einer Rate erhöht, die eine sanfte Fahrzeugbeschleunigung liefert, nachdem Fahrzeugbremsen gelöst worden sind. Bei anderen Beispielen können zusätzliche Abmessungen der Tabelle geliefert werden, so dass das gewünschte Entspannungs-Motoreinlass-MAP-Fehlerausmaß als Reaktion auf eine Entfernung zwischen dem Fahrzeug und Objekten vor oder hinter dem Fahrzeug eingestellt werden kann. Weiterhin kann das gewünschte Entspannungs-Motoreinlass-MAP-Fehlerausmaß als Reaktion auf den Zustand der Drehmomentwandlerkupplung und/oder des gegenwärtig ausgewählten Gangs eines an den Motor gekoppelten Getriebes eingestellt werden. Beispielsweise kann in einem ersten Zustand, bei dem der Motor an ein Getriebe gekoppelt ist und bei dem sich das Getriebe in einem Gang befindet, der ein niedrigerer Gang ist, während der Drehmomentwandler entriegelt ist, das gewünschte Entspannungs-Motoreinlass-MAP-Fehlerausmaß ein erstes Ausmaß zum Verbessern der Fahrzeugbeschleunigung nach Freigeben eines Bremspedals sein. Da das Verfahren von 3 zu ausgewählten Zeitintervallen ausgeführt werden kann, stellt das Ausmaß an gewünschten Entspannungs-Motoreinlass-MAP-Fehler die Rate ein, mit der das gewünschte Drehmoment und der MAP erhöht werden. Während eines zweiten Zustands jedoch, falls der Drehmomentwandler verriegelt ist und sich das Getriebe in dem gleichen Gang wie während des ersten Zustands befindet, kann das gewünschte Entspannungs-Motoreinlass-MAP-Fehlerausmaß reduziert werden, so dass die Erhöhung beim Motordrehmoment für den Bediener weniger offensichtlich ist, um die Fahrzeugfahrbarkeit zu verbessern. Somit kann das von dem Motor zu den Fahrzeugrädern übertragene Drehmoment auf der Basis eines Drehmomentwandlerzustands gesteuert werden, so dass Drehmomentimpulse durch den Fahrzeugtriebstrang weniger bemerkt werden.
Analog kann in einem ersten Zustand, wenn der Motor an ein Getriebe gekoppelt ist und wenn das Getriebe in einem Gang ist, der ein niedrigerer Gang ist, während der Drehmomentwandler entriegelt ist, das gewünschte Entspannungs-Motoreinlass-MAP-Fehlerausmaß ein erstes Ausmaß zum Verbessern der Fahrzeugbeschleunigung nach der Freigabe eines Bremspedals sein. Jedoch kann während eines zweiten Zustands, falls sich das Getriebe in einem höheren Gang befindet und der Drehmomentwandler entriegelt ist, das gewünschte Entspannungs-Motoreinlass-MAP-Fehlerausmaß im Vergleich zu der Zeit während des ersten Zustands vergrößert werden, so dass die Fahrzeugbeschleunigung verbessert werden kann. Da sich das Getriebe in einem höheren Gang befindet, kann die erhöhte Rate, mit der das Motordrehmoment vergrößert wird, für den Bediener weniger offensichtlich sein. Die Ausgabe von der Tabelle oder Funktion bei 304 wird zu 308 gelenkt.
Bei 308 erfolgt eine Abfrage des Fahrzeugbremsschalters, um zu bestimmen, ob die Fahrzeugbremse betätigt wird oder nicht. Falls die Fahrzeugbremse betätigt wird, wird der Wert e_brk an 310 weitergeleitet. Falls die Fahrzeugbremse nicht betätigt wird, wird ansonsten der Wert e_unwnd an 310 weitergeleitet. Wenn e_brk an 310 weitergeleitet wird, kann das Motordrehmoment je nachdem, ob e_brk positiv oder negativ ist, reduziert oder erhöht werden. Falls e_brk positiv ist, kann der MAP erhöht werden, um das Motordrehmoment zu vergrößern. Falls e_brk negativ ist, kann der MAP reduziert werden, um das Motordrehmoment zu senken. Der MAP und das Motordrehmoment können vergrößert werden, wenn e_unwnd an 310 weitergeleitet wird. Die Ausgabe von 308 ist als e gezeigt und ist die Basis für Grenzen bei 318.
Bei 310 wird der von 308 weitergeleitete Wert mit –1 multipliziert, um das Vorzeichen des an 310 weitergeleiteten Werts zu ändern. Bei anderen Beispielen kann 310 eliminiert werden durch Ändern der Operationen bei 306 und der Werte bei 304. Die Ausgabe von 310 wird an 312 und 314 weitergeleitet.
Bei 312 multipliziert das Verfahren 300 den von 310 weitergeleiteten Wert mit einem Verstärkungsterm. Somit wird an dem von 310 weitergeleiteten Wert eine proportionale Einstellung vorgenommen. Der hinsichtlich der Verstärkung eingestellte Wert wird von 312 an den Summierknoten 320 geliefert.
Bei 314 multipliziert das Verfahren 300 den von 310 weitergeleiteten Wert mit einem zweiten Verstärkungsterm. Der hinsichtlich der Verstärkung eingestellte Wert wird an 316 geliefert, wo der hinsichtlich der Verstärkung eingestellte Wert zu anderen hinsichtlich der Verstärkung eingestellten Werten von vorausgegangenen Ausführungen des Verfahrens 300 addiert wird, so dass die Ausgabe von 314 bei 316 numerisch integriert wird. Die Ausgabe von 316 wird zu 318 weitergeleitet, wo sie zwischen einem durch 0 – (e·K_pe) definierten Höchstwert, wobei K_pe die Ausgabe von 312 ist, und einem durch – TE_Cal_Min – (e·K_pe) definierten Mindestwert, wobei TE_Cal_Min eine empirisch bestimmte Kalibrierungskonstante ist, begrenzt werden kann. Auf diese Weise ist die Motordrehmomenteinstellung eine akkumulierte Einstellung. Die Ausgabe von 318 wird zum Summierknoten 320 gelenkt.
Beim Summierknoten 320 addiert das Verfahren 300 die Ausgabe von 312 und 318. Der Summierknoten leitet das Ergebnis an 322 weiter. Die Ausgabe vom Summierknoten 320 wird bei 322 begrenzt. Bei einem Beispiel kann ein Höchstwert von null von 322 zu einer Berechnung des gewünschten Motordrehmoments weitergeleitet werden. Weiterhin kann ein durch eine Kalibrierungskonstante TE_Cal_Min definierter Mindestwert empirisch bestimmt und zum Begrenzen der Ausgabe von 322 verwendet werden.
Somit sorgt das Verfahren von 3 für das Bestimmen einer Einstellung auf ein gewünschtes Motordrehmoment. Die Einstellung auf ein gewünschtes Motordrehmoment berücksichtigt, ob eine Fahrzeugbremse gedrückt wird oder nicht, berücksichtigt Fahrzeuggeschwindigkeit, gewählten Getriebegang, Entfernung zwischen Fahrzeug und Objekten und Drehmomentwandlerbetriebszustand. Die Einstellung auf ein gewünschtes Motordrehmoment wird zum Bestimmen des gewünschten Motordrehmoments und zum Setzen der Position einer Nockenwelle und eines Drosselventils zum Bereitstellen des gewünschten Motordrehmoments verwendet.
Nunmehr unter Bezugnahme auf 4 wird eine prophetische Arbeitssequenz gezeigt. Die Sequenz kann darüber bereitgestellt werden, dass die Verfahren von 3 und 5 vom Controller 12 von 1 und 2 ausgeführt werden.
Die erste Kurve in 4 von oben stellt das gewünschte Motordrehmoment über der Zeit dar. Das gewünschte Motordrehmoment nimmt in der Richtung des Y-Achsenpfeils zu. Die X-Achse stellt Zeit dar, und die Zeit nimmt von links nach rechts zu.
Die zweite Kurve in 4 von oben stellt den Fahrzeugfahrpedalbefehl über der Zeit dar. Der Fahrzeugfahrpedalbefehl nimmt in der Richtung des Y-Achsenpfeils zu. Die X-Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von links nach rechts zu.
Die dritte Kurve in 4 von oben stellt den Motoreinlass-MAP über der Zeit dar. Der Motoreinlass-MAP nimmt in der Richtung des Y-Achsenpfeils zu. Somit nimmt der Einlasskrümmerunterdruck in einer dem Y-Pfeil entgegengesetzten Richtung zu. Die X-Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von links nach rechts zu.
Die vierte Kurve in 4 von oben stellt das Bremspedalniederdrücken über der Zeit dar. Das Bremspedalniederdrücken nimmt in der Richtung des Y-Achsenpfeils zu. Die X-Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von links nach rechts zu.
Die fünfte Kurve in 4 von oben stellt die Fahrzeuggeschwindigkeit über der Zeit dar. Die Fahrzeuggeschwindigkeit nimmt in der Richtung des Y-Achsenpfeils zu. Die X-Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von links nach rechts zu.
Die sechste Kurve in 4 von oben stellt eine Motordrehmomentreduktion über der Zeit dar. Die Motordrehmomentreduktion nimmt in Richtung des Y-Achsenpfeils zu. Beispielsweise wird das gewünschte Motordrehmoment mehr reduziert, wenn die Motordrehmomentreduktion in der Richtung des Y-Achsenpfeils zunimmt. Die X-Achse stellt die Zeit dar, und die Zeit nimmt von links nach rechts zu.
Zum Zeitpunkt T₀ befinden sich das gewünschte Motordrehmoment und der Fahrzeugfahrpedalbefehl auf niedrigeren Niveaus. Der Motor-MAP befindet sich ebenfalls auf einem niedrigeren Niveau, so dass die Motordrehmomentausgabe auf einem niedrigeren Niveau ist. Das Fahrzeugbremspedal ist noch nicht betätigt worden, und die Fahrzeuggeschwindigkeit befindet sich auf einem relativ niedrigen Niveau. Das Motordrehmomentreduktionsausmaß ist niedrig, da die Fahrzeugbremse nicht betätigt wird.
Zum Zeitpunkt T₁ wird der Fahrzeugfahrpedalbefehl erhöht und das gewünschte Motordrehmoment nimmt mit dem Fahrzeugfahrpedalbefehl zu. Der Fahrzeugfahrpedalbefehl kann eine Eingabe zum Bestimmen des gewünschten Drehmomentausmaßes sein. Das gewünschte Drehmomentausmaß kann jedoch eingestellt werden, um andere Motordrehmomentanforderungen sowie Motordrehmomentreduktionsanforderungen zu berücksichtigen. Der Motoreinlass-MAP nimmt mit dem gewünschten Motordrehmoment zu, so dass der Motor das gewünschte Motordrehmoment liefern kann. Der Motoreinlass-MAP kann über das Einstellen des Motoreinlassdrosselventils und/oder der Einlassventilsteuerzeiten über das Einstellen einer Nockenwellenphase eingestellt werden. Das Fahrzeugbremspedal ist zum Zeitpunkt T₁ nicht gedrückt, und so nimmt die Fahrzeuggeschwindigkeit mit dem gewünschten Drehmoment zu. Zum Zeitpunkt T₁ ist keine Drehmomentreduktion präsent, da die Fahrzeugbremse nicht gedrückt ist.
Zum Zeitpunkt T₂ nimmt der Fahrzeugfahrpedalbefehl ab, und das gewünschte Motordrehmoment wird entsprechend reduziert. Auch der Motor-MAP wird reduziert, da Luft aus dem Motoreinlasskrümmer über Motorkolben gepumpt wird. Der Motor-MAP wird mit einer Rate reduziert, die niedriger ist als die Rate, mit der das gewünschte Motordrehmoment abnimmt, und zwar aufgrund der Zeit, die zum Pumpen von Luft aus dem Motoreinlasskrümmer benötigt wird. Die Fahrzeuggeschwindigkeit beginnt abzunehmen, wenn das gewünschte Motordrehmoment abnimmt, weil die Motordrehmomentausgabe beim Zeitpunkt T₂ nicht ausreicht, um die Fahrzeuggeschwindigkeit aufrechtzuerhalten. Beim Zeitpunkt T₂ ist keine Drehmomentreduktion präsent, da die Fahrzeugbremse nicht gedrückt ist.
Zwischen Zeitpunkt T₂ und Zeitpunkt T₃ nimmt die Fahrzeuggeschwindigkeit weiter ab und das Bremspedal ist gedrückt. Es ist jedoch keine Motordrehmomentreduktion präsent, weil sich der Motor-MAP auf einem niedrigerem Niveau befindet.
Zum Zeitpunkt T₃ nimmt der Fahrzeugfahrpedalbefehl zu und das gewünschte Motordrehmoment nimmt mit dem Fahrzeugfahrpedalbefehl zu. Das Fahrzeugbremspedal wird zum Zeitpunkt T₃ weiter betätigt. Wenn der Motoreinlass-MAP einen Schwellwertpegel auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht, nimmt das Drehmomentreduktionsausmaß zu, wodurch bewirkt wird, dass das gewünschte Drehmomentniveau reduziert wird, obwohl sich der Fahrzeugfahrpedalbefehl auf einem hohen Niveau befindet. Der Motoreinlass-MAP erreicht ein Niveau unter atmosphärischem Druck, so dass Unterdruck an den Bremskraftverstärker geliefert werden kann, um den Bediener beim Betätigen der Fahrzeugbremsen zu unterstützen. Auf diese Weise werden der Motoreinlass-MAP und das Motordrehmoment begrenzt, um eine Kraft zum Unterstützen des die Fahrzeugbremsen betätigenden Bedieners zu liefern, während gleichzeitig Motordrehmoment geliefert wird. Bei einigen Beispielen ist die auf Fahrzeugbremsen ausgeübte Kraft auf einem Niveau, das bewirkt, dass das Fahrzeug mit einer gewünschten Rate langsamer wird, wenngleich Drehmoment von dem Motor an Fahrzeugräder geliefert wird. Somit übersteigt die auf Fahrzeugbremsen ausgeübte Kraft in einigen Beispielen das auf Fahrzeugräder ausgeübte Motordrehmoment.
Zum Zeitpunkt T₄ wird das Fahrzeugbremspedal losgelassen. Infolgedessen wird die Motordrehmomentreduktion mit einer vorbestimmten Rate auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und anderer Variablen (z.B. Getriebegang, Fahrzeugentfernung zu Objekt, Drehmomentwandlerkupplungszustand) reduziert. Mit anderen Worten kann das Motordrehmoment nach dem Lösen der Bremse mit einer Rate erhöht werden, die zu Fahrzeuggeschwindigkeit, Getriebegang, Drehmomentwandlerkupplungszustand und Fahrzeugentfernung zu einem Objekt in Beziehung steht. Infolgedessen nehmen das gewünschte Motordrehmoment und der Motor-MAP zu, obwohl der Fahrzeugfahrpedalbefehl im Wesentlichen konstant ist.
Zum Zeitpunkt T₅ wird die Fahrzeugbremse erneut betätigt. Das gewünschte Motordrehmoment wird reduziert, da der Motoreinlass-MAP größer ist als ein Schwellwertdrehmoment, das auf der Fahrzeuggeschwindigkeit basiert. Der Motor-MAP nimmt mit zunehmendem gewünschtem Motordrehmoment ab. Durch Reduzieren des Motordrehmoments und des MAP kann dem Bediener zusätzliche Unterstützung zum Verlangsamen des Fahrzeugs bereitgestellt werden. Da die Fahrzeuggeschwindigkeit zum Zeitpunkt T₅ höher ist, kann das gewünschte Motordrehmoment weiter reduziert werden, um die Fahrzeugbremskraft zu erhöhen. Zwischen Zeitpunkt T₅ und Zeitpunkt T₆ nimmt das gewünschte Motordrehmoment mit abnehmender Fahrzeuggeschwindigkeit zu, jedoch nimmt das gewünschte Motordrehmoment mit einer niedrigeren Rate zu, so dass die Fahrzeugbremskraft das Motordrehmoment selbst dann übersteigt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit null erreicht.
Zum Zeitpunkt T₆ wird der Fahrzeugfahrpedalbefehl reduziert, während gleichzeitig das Fahrzeugbremspedal weiter betätigt wird. Das gewünschte Motordrehmoment wird mit dem Motorfahrpedalbefehl reduziert. Und da der Motoreinlass-MAP auf ein Niveau unter einem gewünschten MAP reduziert wird, der auf der Fahrzeuggeschwindigkeit basiert, wird die Motordrehmomentreduktion reduziert. Insbesondere wird das gewünschte Motordrehmoment steigen gelassen, da der Motor-MAP niedrig ist, und die Motordrehmomentreduktion geht auf null; der Fahrzeugfahrpedalbefehl ist jedoch niedrig, so dass das Motordrehmoment niedrig bleibt.
Somit zeigt 4, dass das gewünschte Motordrehmoment erst dann beeinflusst wird, wenn die Fahrzeugbremse gedrückt wird. Weiterhin kann die Rate, mit der das Motordrehmoment nach dem Lösen der Fahrzeugbremse steigen gelassen wird, auf der Fahrzeuggeschwindigkeit, dem Drehmomentwandlerkupplungszustand, dem gewählten Getriebegang und der Entfernung des Fahrzeugs zu einem Objekt basieren.
Nunmehr unter Bezugnahme auf 5 wird ein Flussdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Betreiben eines Motors gezeigt. Das Verfahren 500 kann über Anweisungen des Controllers 12 von 1 und 2 ausgeführt werden. Weiterhin kann das Verfahren 500 die Sequenz von 4 liefern.
Bei 502 bestimmt das Verfahren 500 die Fahrzeug- und Motorbetriebsbedingungen. Zu den Betriebsbedingungen können unter anderem Motordrehzahl, Fahrzeuggeschwindigkeit, gewünschtes Motordrehmoment, Fahrzeugfahrpedalbefehl, Entfernung zwischen Fahrzeug und Objekten, Getriebegang, Drehmomentwandlerkupplungszustand, MAP und Motorkühlmitteltemperatur zählen. Das Verfahren 500 geht nach dem Bestimmen der Betriebsbedingungen weiter zu 504.
Bei 504 beurteilt das Verfahren 500, ob eine Fahrzeugbremsanforderung vorliegt oder nicht. Beispielsweise beurteilt das Verfahren 500, ob eine Fahrzeugbremse gedrückt ist oder nicht. Falls dies der Fall ist, geht das Verfahren 500 weiter zu 506. Falls nicht, geht das Verfahren 500 weiter zu 514.
Bei 506 bestimmt das Verfahren 500 eine Einstellung an dem Motoreinlass-MAP auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit. Bei einem Beispiel bestimmt das Verfahren 500 eine Einstellung an dem Motoreinlass-MAP, wie bei 306 von 3 beschrieben. Insbesondere ist die Fahrzeuggeschwindigkeit eine Basis für das Indexieren einer Tabelle oder Funktion, die auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit einen gewünschten Motoreinlass-MAP ausgibt. Bei einem Beispiel kann der gewünschte Motor-MAP mit zunehmender Motordrehzahl sinken, um dem Fahrzeugbediener zusätzliche Unterstützung zu geben, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit höher ist. Der tatsächliche Motoreinlass-MAP wird von dem gewünschten Motoreinlass-MAP subtrahiert, um eine Einstellung an dem Motoreinlass-MAP bereitzustellen. Auf diese Weise kann der Motoreinlass-MAP über das Schließen eines Drosselventils und das Verzögern oder Vorverstellen der Ventilsteuerszeit während eines Fahrzeugbremsereignisses reduziert werden, um die Bremsbetätigungsunterstützung für den Fahrzeugbediener zu erhöhen. Das Verfahren 500 geht nach dem Bestimmen einer Einstellung am Motoreinlass-MAP weiter zu 508.
Bei 518 bestimmt das Verfahren 500 eine verfügbare Zunahme beim MAP, die auf der Basis von Fahrzeuggeschwindigkeit und anderen Variablen (z.B. Getriebegang, Drehmomentwandlerkupplungsverriegelungszustand, Entfernung zwischen Fahrzeug und einem Objekt) zur Verfügung steht. Bei einem Beispiel wird die verfügbare Zunahme an dem MAP gemäß und wie bei 304 von 3 beschrieben bestimmt. Insbesondere wird ein gewünschtes Entspannen des Motoreinlass-MAP bestimmt, so dass der MAP in Relation zu dem gewünschten Entspannungsausmaß zunehmen kann. Beispielsweise kann eine mehrdimensionale Tabelle über Fahrzeuggeschwindigkeit, Drehmomentwandlerkupplungszustand, Getriebegang und Entfernung zwischen Fahrzeug und einem Objekt indexiert werden, um eine gewünschte Entspannung des Motoreinlass-MAP bereitzustellen. Die Werte von Tabellenzellen können empirisch bestimmt und im Controllerspeicher gespeichert werden. Bei einem Beispiel nimmt die Rate, mit der das gewünschte Motordrehmoment erhöht wird, zu, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit sinkt. Das Verfahren 500 geht nach dem Bestimmen der verfügbaren Zunahme am MAP weiter zu 508.
Bei 508 bestimmt das Verfahren 500 die Motordrehmomenteinstellung. Bei einem Beispiel wird die Motordrehmomenteinstellung gemäß dem Blockdiagramm von 3 bestimmt. Insbesondere kann, falls eine Fahrzeugbremse betätigt wird, die Motordrehmomenteinstellung den Motoreinlass-MAP und das Motordrehmoment auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit senken. Falls andererseits die Fahrzeugbremse nicht betätigt wird, kann die Motordrehmomenteinstellung den Motoreinlass-MAP und das Motordrehmoment auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und anderer Variablen (z.B. Getriebegang, Drehmomentwandlerkupplungsverriegelungszustand, Entfernung zwischen Fahrzeug und einem Objekt) erhöhen. Der Motoreinlass-MAP und das Motordrehmoment können über einen Proportional-Integral-Controller wie in 3 gezeigt eingestellt werden. Die Steuerterme können ausgedrückt werden als:
wobei Te_iterm(n) der integrale Abschnitt der Motordrehmomenteinstellung ist, e ein Motoreinlass-MAP-Fehler auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit und des tatsächlichen MAP ist, Kpe der Proportionalverstärkungsterm ist, Ts eine Zeit zwischen Abtastwerten und Routinenausführung ist, TE_Cal_Min eine Kalibrierungskonstante ist und Kie ein Integralverstärkungsterm ist. Der Proportionalverstärkungsterm kann ausgedrückt werden als: T_{e_pterm}(n) = e × K_pe
Das Motordrehmomentreduktionsausmaß T_{e_reduction} kann ausgedrückt werden als:
Auf diese Weise können das Motordrehmoment und der Motor-MAP eingestellt werden, um eine Fahrzeugbremskraftunterstützung bereitzustellen, während auch Motordrehmoment an Fahrzeugräder geliefert wird. Das Verfahren 500 geht nach dem Bestimmen der Motordrehmomenteinstellung weiter zu 510.
Bei 510 bestimmt das Verfahren 500 ein angefordertes Motordrehmoment. Bei einem Beispiel kann ein angefordertes Motordrehmoment eine Summe aus mehreren Motordrehmomenten einschließlich eines vom Bediener angeforderten Drehmoments (z.B. Bremsdrehmoments), Motordrehmomenteinstellung von 508, Motorpumpdrehmoment, Motorreibungsdrehmoment und Motornebenverbraucherdrehmoment sein. Ein vom Bediener angefordertes Bremsdrehmoment kann über das Indexieren einer Tabelle auf der Basis einer Spannungsausgabe von einem Fahrpedalsensor bestimmt werden. Bei einem Beispiel können Motorreibungsdrehmoment und Motorpumpdrehmoment gemäß den folgenden Gleichungen bestimmt werden:
PMEP = C₀ + C₁·V_IVO + C₂·V_EVC + C₃·V_IVC-IVO + C₄·N FMEP = C₀ + C₁·N + C₂·N² wobei VD ein Zylinderverdrängungsvolumen ist, wobei FMEP ein effektiver mittlerer Motorzylinderreibungsdruck ist, wobei PMEP ein mittlerer effektiver Motorzylinderpumpdruck ist, C₀–C₄ Regressionskoeffizienten sind, V_IVO ein Zylindervolumen beim Einlassventilöffnen ist, V_EVC ein Zylindervolumen beim Auslassventilschließen ist, V_IVC ein Zylindervolumen beim Einlassventilschließen ist und N die Motordrehzahl ist. Das Motornebenverbraucherdrehmoment kann empirisch bestimmt und in einer Tabelle, die nach Motordrehzahl indexiert ist, gespeichert werden. Das Verfahren 500 geht nach der Bestimmung des gewünschten Motordrehmoments weiter zu 514.
Bei 514 stellt das Verfahren 500 das Motordrosselventil und die Nockenphase ein, um ein gewünschtes Ausmaß an Motordrehmoment bereitzustellen. Bei einem Beispiel kann die Nockenphase über das Liefern von Öl an einen Nockenphasenaktuator eingestellt werden. Die Nockenphase und die Drosselventilposition basieren auf einer Motorluftmenge, die bei stöchiometrischen Luft-Kraftstoff-Bedingungen das gewünschte Motordrehmoment erzeugt. Bei einem Beispiel indexieren das gewünschte Motordrehmoment und die Motordrehzahl eine Tabelle, die eine gewünschte Motorluftmenge ausgibt. Die gewünschte Motorluftmenge und die Motordrehzahl indexieren eine weitere Tabelle oder Funktion, die einen Motoreinlasskrümmerdruck zu einer Motorluftladung in Beziehung setzt. Die Tabelle oder Funktion kann eine Reihe von Geraden enthalten, die verschiedene Nockenphasenwinkel und Ansaugkrümmerdrücke berücksichtigen. Die Gerade, die einen Nockenwinkel darstellt, wo der Motorfüllungsgrad über einem Schwellwertpegel liegt, wenn der Motor mit der gewünschten Luftladung betrieben wird, wird gewählt und dann wird der Nocken zu dem Winkel angetrieben. Das Motordrosselventil wird auf der Basis einer MAP-Rückkopplung von dem MAP-Sensor auf den MAP-Wert eingestellt, bei dem die gewünschte Zylinderluftladung an den Motor geliefert wird. Das Verfahren 500 geht nach dem Einstellen der Nockenwellen- und Drosselventilpositionen weiter zum Ausgang.
Somit sorgen die Verfahren von 3 und 5 für das Betreiben eines Motors, das Folgendes umfasst: Reduzieren eines gewünschten Motordrehmoments als Reaktion auf das Betätigen einer Fahrzeugbremse während eines Zustands, bei dem ein angefordertes Motordrehmoment größer als ein Schwellwertpegel ist, und Einstellen einer Rate, mit der das gewünschte Motordrehmoment erhöht wird, nachdem die Fahrzeugbremse gelöst ist, als Reaktion auf einen Betriebszustand, während das angeforderte Motordrehmoment im Wesentlichen konstant ist. Auf diese Weise kann die Fahrzeugsteuerung verbessert werden, wenn einem Fahrzeug gleichzeitig befohlen wird, zu beschleunigen und zu verlangsamen. Da während des Fahrzeugbremsens mehr Bremskraft als Motordrehmoment bereitgestellt wird, kann weiterhin dem Fahrzeugbremsen eine höhere Priorität als der Fahrzeugbeschleunigung gegeben werden. Das Verfahren beinhaltet, dass der Schwellwertpegel ein Motorleerlaufdrehmomentausmaß ist. Das Verfahren beinhaltet, dass das Reduzieren des gewünschten Motordrehmoments das Reduzieren eines Drucks eines Motoreinlasskrümmers über das Schließen eines Drosselventils eines Lufteinlasssystems des Motors beinhaltet. Das Verfahren beinhaltet auch, dass der Betriebszustand eine Fahrzeuggeschwindigkeit ist.
Die Verfahren von 3 und 5 beinhalten auch, dass die Rate, mit der das gewünschte Motordrehmoment erhöht wird, mit abnehmender Fahrzeuggeschwindigkeit größer wird. Das Verfahren beinhaltet auch, dass das gewünschte Motordrehmoment als Reaktion auf das Betätigen der Fahrzeugbremse mit einer Rate reduziert wird, die auf einem Wert einer Fehlersumme zwischen einem gewünschten Motoreinlasskrümmerunterdruck und einem tatsächlichen Motoreinlasskrümmerunterdruck basiert. Das Verfahren beinhaltet auch, dass der Wert der Summe mit einer Rate auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit reduziert wird, wenn die Fahrzeugbremse gelöst wird.
Die Verfahren von 3 und 5 sorgen auch für das Betreiben eines Motors, das Folgendes umfasst:
Reduzieren des Motordrehmoments über Einstellen einer Drosselventilposition und einer Nockenwellenposition als Reaktion auf eine Fahrzeugbremsenbetätigung während eines Zustands, bei dem ein angefordertes Motordrehmoment größer ist als ein Schwellwertpegel, und Einstellen einer Rate, mit der das Motordrehmoment erhöht wird, auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit über das Einstellen der Drosselventilposition und der Nockenwellenposition als Reaktion auf ein Lösen der Fahrzeugbremse. Das Verfahren beinhaltet, dass die Nockenwelle nach spät verstellt wird, um das Motordrehmoment zu reduzieren. Das Verfahren beinhaltet auch, dass die Nockenwelle nach früh verstellt wird, um das Motordrehmoment zu reduzieren. Das Verfahren beinhaltet auch, dass das Motordrehmoment als Reaktion auf eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs erhöht wird. Das Verfahren beinhaltet auch, dass das Motordrehmoment über das Senken einer akkumulierten Motordrehmomenteinstellung erhöht wird.
Die Verfahren von 3 und 5 beinhalten auch, dass das Reduzieren des Motordrehmoments das Reduzieren eines Drucks eines Motoreinlasskrümmers über das Schließen eines Drosselventils eines Lufteinlasssystems des Motors beinhaltet. Das Verfahren beinhaltet auch, dass das Motordrehmoment als Reaktion auf das Betätigen der Fahrzeugbremse mit einer Rate reduziert wird, die auf einem Wert einer Fehlersumme zwischen einem gewünschten Motoreinlasskrümmerunterdruck und einem tatsächlichen Motoreinlasskrümmerunterdruck basiert.
Wie der Durchschnittsfachmann versteht, kann das in 3 und 5 beschriebene Verfahren eine oder mehrere einer beliebigen Anzahl von Verarbeitungsstrategien wie etwa ereignisgetrieben, Interrupt-getrieben, Multitasking, Multithreading und dergleichen darstellen. Die dargestellten verschiedenen Schritte oder Funktionen können als solche in der dargestellten Sequenz oder parallel durchgeführt werden oder in einigen Fällen entfallen. Gleichermaßen ist die Reihenfolge der Verarbeitung nicht notwendigerweise erforderlich, um die hierin beschriebenen Aufgaben, Merkmale und Vorteile zu erzielen, wird aber zur Erleichterung der Darstellung und Beschreibung bereitgestellt. Wenngleich dies nicht explizit gezeigt ist, wird der Durchschnittsfachmann erkennen, dass je nach der jeweiligen verwendeten Strategie ein/e oder mehrere der dargestellten Schritte oder Funktionen jedoch wiederholt ausgeführt werden können.
Dies schließt die Beschreibung ab. Ihre Lektüre durch den Fachmann würde viele Abänderungen und Modifikationen ins Gedächtnis rufen, ohne von dem Gedanken und dem Schutzbereich der Beschreibung abzuweichen. Beispielsweise könnten Einzylinder-, I2-, I3-, I4-, I5-, V6-, V8-, V10-, V12- und V16-Motoren, die in Konfigurationen mit Erdgas, Benzin, Diesel oder einem alternativen Kraftstoff arbeiten, die vorliegende Beschreibung vorteilhafterweise verwenden.
Bezugszeichenliste

10: Verbrennungsmotor
12: Motorcontroller
30: Brennraum
32: Zylinderwände
36: Kolben
40: Kurbelwelle
42: Motorlufteinlass
44: Einlasskrümmer
48: Auslasskrümmer
51: Einlassnocken
52: Einlassventil
53: Auslassnocken
54: Auslassventil
55: Einlassnockensensor
57: Auslassnockensensor
58: Sensor
62: Drosselventil
64: Drosselventilplatte
66: Kraftstoffeinspritzdüse
68: Treiber
70: Katalysator
88: Zündsystem
92: Zündkerze
102: Mikroprozessoreinheit (Central Processing Unit – CPU)
104: Eingangs-/Ausgangsports (I/O)
106: Festwertspeicher (Read-Only Memory – ROM)
108: Direktzugriffspeicher (Random-Access-Memory – RAM)
110: Arbeitsspeicher (Keep Alive Memory – KAM)
112: Temperatursensor
114: Kühlhülse
118: Hall-Effekt-Sensor
120: Sensor
122: Drucksensor
126: UEGO-Sensor (Universal Exhaust Gas Oxygen)
130: Fahrpedal
132: Fuß
134: Positionssensor
140: Bremskraftverstärker (BKV)
142: Kanal
144: Druckventil
146: Drucksensor
147: Drucksensor
148: Hauptbremszylinder
150: Bremspedal
152: Fuß
154: Positionssensor
ECT: Motorkühlmitteltemperatur (Engine Coolant Temperature – ECT)
FPW: Signal
MAP: Motorkrümmerdruck (Manifold Absolute Pressure – MAP)
200: Fahrzeug
202: Drehmomentwandler
204: Getriebe
206: Zahnräder
210: Fahrzeugräder mit Kupplungen
220: Objektsensor
221: Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung
226: Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
300: Verfahren
302: Tabelle oder Funktion über eine erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit indexieren
304: Tabelle oder Funktion über eine erfasste Fahrzeuggeschwindigkeit indexieren
306: Summierknoten
308: Abfrage
310: Multiplizierer
312: Multiplizierer
314: Multiplizierer
316: Addieren
318: Begrenzen
322: Begrenzen
320: Summierknoten
500: Verfahren
502: Bestimmen der Motorbetriebsbedingungen
504: Fahrzeugbremse betätigt?
506: Bestimmen der Einstellung an dem MAP auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit
508: Bestimmen der Motordrehmomenteinstellung
510: Bestimmen des angeforderten Motordrehmoments
512: Bestimmen des gewünschten Motordrehmoments
514: Einstellen des gewünschten Motordrosselventils und der CAM-Steuerung, um das gewünschte Motordrehmoment mit der gewünschten MAP zu liefern
518: Bestimmen der verfügbaren Erhöhung beim MAP auf der Basis von Fahrzeuggeschwindigkeit usw.

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Motors, das Folgendes umfasst: Reduzieren eines gewünschten Motordrehmoments als Reaktion auf das Betätigen einer Fahrzeugbremse während eines Zustands, bei dem ein angefordertes Motordrehmoment größer als ein Schwellwertpegel ist; und Einstellen einer Rate, mit der das gewünschte Motordrehmoment erhöht wird, nachdem die Fahrzeugbremse gelöst ist, als Reaktion auf einen Betriebszustand, während das angeforderte Motordrehmoment im Wesentlichen konstant ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Schwellwertpegel ein Motorleerlaufdrehmoment ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Reduzieren des gewünschten Motordrehmoments das Reduzieren eines Drucks eines Motoreinlasskrümmers über das Schließen eines Drosselventils eines Lufteinlasssystems des Motors beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Betriebszustand eine Fahrzeuggeschwindigkeit ist.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei eine Rate, mit der das gewünschte Motordrehmoment erhöht wird, größer ist, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das gewünschte Motordrehmoment als Reaktion auf das Betätigen der Fahrzeugbremse mit einer Rate reduziert wird, die auf einem Wert einer Fehlersumme zwischen einem gewünschten Motoreinlasskrümmerunterdruck und einem tatsächlichen Motoreinlasskrümmerunterdruck basiert.
Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Wert der Summe mit einer Rate auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit reduziert wird, wenn die Fahrzeugbremse gelöst wird.
Verfahren zum Betreiben eines Motors, das Folgendes umfasst: Reduzieren des Motordrehmoments über Einstellen einer Drosselventilposition und einer Nockenwellenposition als Reaktion auf eine Fahrzeugbremsenbetätigung während eines Zustands, bei dem ein angefordertes Motordrehmoment größer ist als ein Schwellwertpegel; und Einstellen einer Rate, mit der das Motordrehmoment erhöht wird, auf der Basis der Fahrzeuggeschwindigkeit über das Einstellen der Drosselventilposition und der Nockenwellenposition als Reaktion auf ein Lösen der Fahrzeugbremse.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Nockenwellenposition nach spät verstellt wird, um das Motordrehmoment zu reduzieren.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Nockenwellenposition nach früh verstellt wird, um das Motordrehmoment zu reduzieren.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Motordrehmoment als Reaktion auf eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Motordrehmoment über das Senken einer akkumulierten Motordrehmomenteinstellung erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Reduzieren des Motordrehmoments das Reduzieren eines Drucks eines Motoreinlasskrümmers über das Schließen eines Drosselventils eines Lufteinlasssystems des Motors beinhaltet.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei das Motordrehmoment als Reaktion auf das Betätigen einer Fahrzeugbremse mit einer Rate reduziert wird, die auf einem Wert einer Fehlersumme zwischen einem gewünschten Motoreinlasskrümmerunterdruck und einem tatsächlichen Motoreinlasskrümmerunterdruck basiert.
Motorsystem, das Folgendes umfasst: einen Motor, der einen Lufteinlass mit einem Drosselventil enthält; ein Fahrpedal; einen Bremsaktuator und einen Controller, der Anweisungen enthält zum Reduzieren des Motordrehmoments als Reaktion auf das Betätigen des Bremsaktuators während eines Zustands, bei dem eine Position des Fahrpedals keine Reduktion des Motordrehmoments anzeigt, wobei der Controller zusätzliche Anweisungen enthält zum Erhöhen des Motordrehmoments nach dem Freigeben des Bremsaktuators als Reaktion auf eine Geschwindigkeit eines Fahrzeugs, in dem der Motor arbeitet.
Motorsystem nach Anspruch 15, weiterhin umfassend ein elektrisch gesteuertes Drosselventil, wobei der Controller zusätzliche Anweisungen zum Erhöhen und Senken des Motordrehmoments über das Einstellen einer Position des elektrisch gesteuerten Drosselventils beinhaltet.
Motorsystem nach Anspruch 15, weiterhin umfassend eine einstellbare Nockenwelle, wobei der Controller zusätzliche Anweisungen zum Erhöhen und Senken des Motordrehmoments über das Einstellen einer Position der einstellbaren Nockenwelle beinhaltet.
Motorsystem nach Anspruch 15, wobei der Controller weitere Anweisungen zum Summieren eines Fehlers zwischen einem gewünschten Motoreinlasskrümmerdruck und einem tatsächlichen Motoreinlasskrümmerdruck zum Bestimmen eines Motordrehmomentreduktionsausmaßes beinhaltet.
Motorsystem nach Anspruch 18, wobei der Controller weitere Anweisungen zum Bestimmen einer Motordrehmomentzunahme auf der Basis einer Fahrzeuggeschwindigkeit beinhaltet.
Motorsystem nach Anspruch 15, wobei der Controller weitere Anweisungen zum Senken des Motordrehmoments als Reaktion auf eine Änderung der Position des Fahrpedals beinhaltet.