DE102013202281B4

DE102013202281B4 - Motor-Steuervorrichtung

Info

Publication number: DE102013202281B4
Application number: DE102013202281.6A
Authority: DE
Inventors: Hiroshi Nakamura
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2012-02-13
Filing date: 2013-02-13
Publication date: 2020-11-05
Anticipated expiration: 2033-02-14
Also published as: JP2013164047A; DE102013202281A1; JP5569545B2

Abstract

Motor-Steuervorrichtung, welche umfasst:einen Drehmoment-Steuerungs-Abschnitt (S400-S404, S408), welcher eingerichtet ist, ein Abtriebs-Drehmoment (210) eines internen Verbrennungsmotors durch Einstellen einer Ansaugluft-Menge und eines Zündzeitpunkts des internen Verbrennungsmotors zu steuern; undeinen Drehmoment-Erweiterungs-Abschnitt (S406, S412, S420-S428, S436, S438, S450,S452, S472, S474, S492, S494), welcher eingerichtet ist, um einen Bereich eines Reserve-Drehmoments (222), das durch den Drehmoment-Steuerungs-Abschnitt (S400-S404, S408) sichergestellt wird, in einer Erhöhungs-Richtung zu erweitern, so dass das Reserve-Drehmoment (222) größer als ein oberer Grenzwert (RtdLimTrq) des Reserve-Drehmoments (222) ist, welcher durch einen Verzögerungs-Grenzwert des Zündzeitpunktes ermittelt wird, bevor ein Anforderungs-Drehmoment (200) erhöht wird,wobei der Drehmoment-Steuerungs-Abschnitt (S400-S404, S408) eingerichtet ist, um-das Reserve-Drehmoment (222) als einen Erhöhungs-Betrag des Abtriebs-Drehmoments (210) sicherzustellen, indem die Ansaugluft-Menge erhöht wird, bevor das als Abtriebs-Drehmoment (210) angeforderte Anforderungs-Drehmoment (200) erhöht wird, und-das Abtriebs-Drehmoment (210) durch Verzögern des Zündzeitpunkts in Bezug auf eine Erhöhung des Abtriebs-Drehmoments (210) gemäß des zuvor sichergestellten Reserve-Drehmoments (222) in einer Absenkungs-Richtung einzustellen, bevor das als Abtriebs-Drehmoment (210) angeforderte Anforderungs-Drehmoment (200) erhöht wird, wobei die Motor-Steuervorrichtung darüber hinaus umfasst:einen Grenzwert-Gewinnungs-Abschnitt (S410, S430-S434, S440-S448, S460-S470, S480-S490), welcher eingerichtet ist, einen Erweiterungs-Grenzwert (MaxExp) als einen Grenzwert eines Erweiterungs-Betrags des Reserve-Drehmoments (222) zu gewinnen, wenn der Bereich des Reserve-Drehmoments (222) in der Erhöhungs-Richtung erweitert wird, um größer als der obere Grenzwert (RtdLimTrq) zu sein, wobeider Drehmoment-Erweiterungs-Abschnitt (S406, S412, S420-S428, S436, S438, S450, S452, S472, S474, S492, S494) eingerichtet ist, den Bereich des Reserve-Drehmoments (222) innerhalb eines Bereichs des Erweiterungs-Grenzwerts (MaxExp) zu erweitern, welcher durch den Grenzwert-Gewinnungs-Abschnitt (S410, S430-S434, S440-S448, S460-S470, S480-S490) gewonnen wird.

Description

Gebiet der Technik
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Motor-Steuervorrichtung, welche eine Ansaugluft-Menge und einen Zündzeitpunkt basierend auf einem Anforderungs-Drehmoment steuert.
Hintergrund der Erfindung
Herkömmlicherweise wird ein Abtriebs-Drehmoment bei einem internen Verbrennungsmotor durch eine Ansaugluft-Menge und einen Zündzeitpunkt bzw. ein Zündzeitverhalten gesteuert.
Die JP 2008 - 128 082 A beschreibt eine Reserve-Drehmoment-Steuerung, welche ausgeführt wird, wenn ein als Abtriebs-Drehmoment angefordertes Anforderungs-Drehmoment erhöht wird. In der Reserve-Drehmoment-Steuerung wird die Ansaugluft-menge entsprechend einer Erhöhung beim Anforderungs-Drehmoment zuvor erhöht und wird der Zündzeitpunkt zuvor verzögert, um ein Erhöhen des Abtriebs-Drehmoments in Übereinstimmung mit einer Erhöhung der Menge an Ansaugluft zu beenden.
In der Reserve-Drehmoment-Steuerung wird eine, einem Vorziehen des Zündzeitpunkts gemäße Erhöhung des Abtriebs-Drehmoments als Reserve-Drehmoment sichergestellt, indem der Zündzeitpunkt zuvor verzögert wird, wenn das Anforderungs-Drehmoment erhöht wird. Daher ist ein Ansprechen des Abtriebs-Drehmoments bezogen auf eine Erhöhung des Anforderungs-Drehmoments, verbessert.
Ein Verzögerungs-Betrag des Zündzeitpunkts weist jedoch eine Begrenzung auf, und das Reserve-Drehmoment weist auch eine obere Begrenzung auf. Wenn gefordert ist, das Anforderungs-Drehmoment um einen Erhöhungs-Betrag, der größer als die obere Grenze bzw. der obere Grenzwert des Reserve-Drehmoments ist, die bzw. der von einem Grenzwert des Verzögerungs-Betrags abhängt, zu erhöhen, kann das Reserve-Drehmoment nur bis zu dem Grenzwert erhöht werden. Das Abtriebs-Drehmoment ist somit unzulänglich, bzw. defizitär, relativ zu dem Anforderungs-Drehmoment, selbst wenn der Zündzeitpunkt vorgezogen ist.
Wenn es notwendig ist, das Anforderungs-Drehmoment um einen Absenkungs-Betrag, der größer als ein reduzierbarer Betrag ist, abzusenken, wobei eine Abhängigkeit von dem Grenzwert des Verzögerungs-Drehmoments besteht, kann das Reserve-Drehmoment nur um den reduzierbaren Betrag herunter abgesenkt werden. Das Abtriebs-Drehmoment ist daher überschüssig, relativ zu dem Anforderungs-Drehmoment, selbst wenn der Zündzeitpunkt verzögert ist.
Das Dokument DE 10 2007 017 239 A1 bezieht sich auf Motor-Steuervorrichtung, welche umfasst: einen Drehmoment-Steuerungs-Abschnitt, welcher eingerichtet ist, ein Abtriebs-Drehmoment eines internen Verbrennungsmotors durch Einstellen einer Ansaugluft-Menge und eines Zündzeitpunkts des internen Verbrennungsmotors zu steuern; und einen Drehmoment-Erweiterungs-Abschnitt, welcher eingerichtet ist, um einen Bereich eines Reserve-Drehmoments, das durch den Drehmoment-Steuerungs-Abschnitt (sichergestellt wird, in einer Erhöhungs-Richtung zu erweitern, so dass das Reserve-Drehmoment größer als ein oberer Grenzwert des Reserve-Drehmoments ist, welcher durch einen Verzögerungs-Grenzwert des Zündzeitpunktes ermittelt wird. Das Dokument DE 10 2005 058 864 A1 offenbart ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Fahrzeugs, wobei eine Kupplungsbetätigung in Richtung des Schließens der Fahrzeugkupplung bei Erkennen eines charakteristischen Schaltvorgangs nur dann von einer ersten Prüfeinheit erkannt wird, wenn gleichzeitig durch ein Gangsignal ein eingelegter Gang erkannt wird.
Dokument DE 10 2004 012 522 B3 offenbart ein Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine mit einer besonderen Eignung zur Einregelung einer konstant zu haltenden Leerlaufdrehzahl, wobei bei Vorliegen entsprechender Betriebsparameter, die einen bevorstehenden Momentenabruf signalisieren, ein Momentenvorhalt erzeugt wird.
Zusammenfassung
Die Aufgabe der vorliegenden Offenbarung besteht darin, eine Motor-Steuervorrichtung bereit zu stellen, in welcher eine Unzulänglichkeit und ein Überschuss an Abtriebs-Drehmoment relativ zu einem Anforderungs-Drehmoment in einem Fall soweit als möglich reduziert ist, in welchem in dem Anforderungs-Drehmoment zumindest eine der Änderungen Erhöhung und Absenkung auftritt.
Diese Aufgabe wird durch die Gegenstände von Patentanspruch 1 und Patentanspruch 4 gelöst. Erfindungsgemäße Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung gemäß weist die Motor-Steuervorrichtung einen Drehmoment-Steuerungs-Abschnitt und einen Drehmoment-Erweiterungs-Abschnitt auf. Der Drehmoment-Steuerungs-Abschnitt stellt ein Reserve-Drehmoment als einen Erhöhungs-Betrag des Abtriebs-Drehmoments sicher, indem zuvor die Ansaugluft-Menge erhöht wird, und dieser stellt das Abtriebs-Drehmoment in einer Absenkungsrichtung durch vorheriges Verzögern des Zündzeitpunkts unter Berücksichtigung einer Erhöhung an Abtriebs-Drehmoment gemäß des zuvor sichergestellten Reserve-Drehmoments ein, wenn ein als Abtriebs-Drehmoment angefordertes Anforderungs-Drehmoment erhöht wird. Der Drehmoment-Erweiterungs-Abschnitt erweitert einen Bereich des, durch den Drehmoment-Steuerungs-Abschnitt sichergestellten, Reserve-Drehmoments so, dass er größer ist als ein oberer Grenzwert des Reserve-Drehmoments, welcher durch einen Verzögerungs-Grenzwert des Zündzeitpunkts ermittelt wird, wenn das Anforderungs-Drehmoment angehoben wird.
Figurenliste
Die vorgenannten und andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden in der folgenden detaillierten Beschreibung unter Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen deutlicher. Es stellen dar:

1 ist ein Blockdiagramm, welches ein Motor-Steuerungssystem gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung zeigt;
2 ist ein Verlaufsdiagramm, welches eine Reserve-Drehmoment-Steuerung gemäß der Ausführungsform zeigt;
3 ist ein Verlaufsdiagramm, welches eine Reserve-Drehmoment-Steuerung gemäß einem Vergleichsbeispiel zeigt;
4 ist ein Flussdiagramm, welches eine Drehmoment-Steuerungs-Verarbeitung gemäß der Ausführungsform zeigt;
5 ist ein Flussdiagramm, welches eine Verarbeitung für ein Setzen eines Reserve-Drehmoments gemäß der Ausführungsform zeigt;
6 ist ein Flussdiagramm, welches eine Verarbeitung für ein Begrenzen eines Reserve-Drehmoments gemäß der Ausführungsform zeigt;
7 ist ein Flussdiagramm, welches eine andere Verarbeitung für ein Setzen eines Reserve-Drehmoments gemäß der Ausführungsform zeigt;
8 ist ein Flussdiagramm, welches eine andere Verarbeitung für ein Setzen eines Reserve-Drehmoments gemäß der Ausführungsform zeigt;
9 ist ein Flussdiagramm, welches eine andere Verarbeitung für ein Setzen eines Reserve-Drehmoments gemäß der Ausführungsform zeigt; und
10 ist ein Flussdiagramm, welches eine andere Verarbeitung für ein Setzen eines Reserve-Drehmoments gemäß der Ausführungsform zeigt.

Detaillierte Beschreibung
Eine Ausführungsform der vorliegenden Offenbarung wird unter Bezug auf die Zeichnungen beschrieben.
Wie in 1 gezeigt, steuert ein Motorsteuerungssystem 2 einen Betrieb eines internen Verbrennungsmotors 10. Im Folgenden wird der interne Verbrennungsmotor 10 als Motor 10 bezeichnet. Der Motor 10 verwendet Benzin, um ein in einen Zylinder gesaugtes Gasgemisch durch einer Zündkerze 22 zu entzünden.
Ein Luftfilter (nicht gezeigt) ist stromaufwärts eines Einlassrohrs 100 des Motors 10 vorgesehen. Daneben sind in dem Einlassrohr 100 von dem Luftfilter zu dem Motor 10 hin ein Luftflussmesser 12, ein Drosselventil 14, ein Ansaugluft-Drucksensor 18 und ein Injektor 20 in dieser Reihenfolge vorgesehen. Zusätzlich ist der Motor 10 stromabwärts des Einlassrohrs 100 vorgesehen.
Der Luftflussmesser 12 erfasst eine Ansaugluft-Menge in dem Einlassrohr 100. Das Drosselventil 14 stellt die von dem Einlassrohr 100 zu dem Motor 10 gesaugte Ansaugluft-Menge ein. Ein Öffnungsgrad des Drosselventils 14 wird durch einen Motor 15 gesteuert. Das Drosselventil 14 ist mit einem Drossel-Öffnungsgrad-Sensor 16 versehen, welcher den Öffnungsgrad des Drosselventils 14 erfasst. Der Öffnungsgrad des Drosselventils 14 wird im Folgenden als der Drossel-Öffnungsgrad bezeichnet.
Der Ansaugluft-Drucksensor 18, welcher einen Ansaugluft-Druck erfasst, ist in einem Ausgleichsbehälter 102 stromabwärts des Drosselventils 14 vorgesehen. Der Injektor 20, welcher einen Treibstoff injiziert, ist an einer Position nahe bei einem Ansaugkanal eines Ansaugkrümmers 104 vorgesehen, welcher Luft von dem Ausgleichsbehälter 102 zu jedem Zylinder des Motors 10 leitet.
Die Zündkerze 22 ist für jeden Zylinder an einem Zylinderkopf eines Motors 10 angeordnet. Ein Gasgemisch in dem Zylinder wird durch eine Funkenentladung der Zündkerze 22 entzündet. Ein Temperatursensor 24, welcher eine Kühlmittel-Temperatur erfasst, und ein Drehzahlsensor (Kurbelwellenwinkelsensor) 26, welcher eine Motor-drehzahl erfasst, sind an einem Motorblock des Motors 10 angebracht.
Ausgabesignale verschiedener Sensoren, wie beispielsweise des Luftflussmessers 12, des Drossel-Öffnungsgrad-Sensors 16, des Ansaugluft-Drucksensors 18, des Temperatursensors 24, des Drehzahlsensors 26 und eines (nicht gezeigten) Beschleunigungssensors werden an eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) 40 übertragen.
Die ECU 40 ist hauptsächlich aus einem Mikrocomputer konstruiert, welcher eine CPU, einen RAM, einen ROM und eine Eingabe/Ausgabe-Schnittstelle (I/O interface) aufweist. Indem ein in dem ROM gespeichertes Steuerungsprogramm ausgeführt wird, implementiert die ECU 40 verschiedene Motorsteuerungen, wie beispielsweise eine auf das Drosselventil 14 bezogene Drosselsteuerung, eine auf den Injektor 20 bezogene Injektionssteuerung und eine auf die Zündkerze 22 bezogene Zündungssteuerung.
Die ECU 40 stellt die Ansaugluft-Menge ein, indem sie den Drossel-Öffnungsgrad steuert, und stellt ein Abtriebs-Drehmoment des Motors 10 ein, indem sie einen Zündzeitpunkt bzw. ein Zündzeitverhalten der Zündkerze 22 steuert. Das Abtriebs-Drehmoment wird erhöht, wenn die Ansaugluft-Menge gemäß einer Erhöhung des Drossel-Öffnungsgrads erhöht wird, und wird abgesenkt, wenn die Ansaugluft-Menge gemäß einer Absenkung beim Drossel-Öffnungsgrad abgesenkt wird. Des Weiteren wird das Abtriebs-Drehmoment erhöht, wenn der Zündzeitpunkt vorgezogen wird, und wird dieses abgesenkt, wenn der Zündzeitpunkt verzögert wird.
Die ECU 40 gewinnt bzw. erlangt ein Anforderungs-Drehmoment als eine Summe von einem Basis-Anforderungs-Drehmoment und einem Außen-Anforderungs-Drehmoment. Das Anforderungs-Drehmoment wird in diesem Fall in Form von Abtriebs-Drehmoment des Motors 10 angefordert.
Das Basis-Anforderungs-Drehmoment wird auf Basis einer Summe von einem Antriebs-Anforderungs-Drehmoment, einem Verlust-Drehmoment und einem Leerlauf-Rückmeldungs-Drehmoment berechnet.
Das Antriebs-Anforderungs-Drehemoment ist für ein Fortbewegen eines Fahrzeugs notwendig, und wird aus einem Kennfeld auf Basis einer Gaspedal-Position und der Motordrehzahl gewonnen.
Das Verlust-Drehmoment ist eine Last, welche eine Drehung des Motors 10 behindert, und wird aus einem Kennfeld auf Basis der Motor-Drehzahl, der Kühlmittel-Temperatur und des Ansaugluft-Drucks gewonnen.
Das Leerlauf-Rückmeldungs-Drehmoment weist einen Drehmoment-Steuerungs-Betrag auf, um die Motordrehzahl in einem Leerlaufbetrieb mit einer Solldrehzahl in Übereinstimmung zu bringen, und wird von einer Rückmeldungs-Steuervorrichtung gewonnen.
Das Außen-Anforderungs-Drehmoment wird aus einem Kennfeld auf Basis eines Steuerungssignals gewonnen, welches direkt von einer anderen ECU angefordert oder von einer anderen ECU ausgegeben wird. In diesem Fall wird das Steuerungssignal auf Basis einer Anforderung einer Erhöhung / Absenkung an Drehmoment, zum Beispiel, eines Gangwechsels oder eines Ein / Aus eines Hilfsaggregats, wie beispielsweise einer Klimaanlage, berechnet.
In einer gewöhnlichen Drehmoment-Steuerung wird der Zündzeitpunkt mittels einem minimalen Vorziehen für ein bestes Drehmoment (MBT; minimal advance for best torque) gesetzt, so dass ein Treibstoffverbrauch optimal werden kann. Die Ansaugluft-Menge wird daher auf einen Wert gesetzt, um das Anforderungs-Drehmoment an dem MBT zu erreichen.
In einem Fall, indem die Hilfsvorrichtung eingeschaltet wird, wird das Außen-Anforderungs-Drehmoment (AuxTrq) erzeugt, wie in 2 gezeigt. Wenn das Anforderungs-Drehmoment 200 von dem Basis-Anforderungs-Drehmoment (BasTrq) aus in Bezug auf eine in 2 gepunktete Linie rasch erhöht wird, kann eine Erhöhung an Ansaugluft-Menge nicht zu einer scharfen Erhöhung des Abtriebs-Drehmoments führen. Der Zündzeitpunkt kann daher verzögert werden, um das Abtriebs-Drehmoment zu erhöhen. Weil der Zündzeitpunkt nach MBT festgelegt wird, ist es schwierig, den Zündzeitpunkt zu verzögern.
Des Weiteren wird in 2 eine Änderung eines derzeitigen Abtriebs-Drehmoments 210 als durchgezogene Linie gezeigt, wird eine aus der Ansaugluft-Menge ermittelte Veränderung eines Abtriebs-Drehmoments als Strichpunktlinie 220 gezeigt und wird der Wert des Reserve-Drehmoments, welches in einer Erhöhungs- / Absenkungs- Richtung gemäß dem Anforderungs-Drehmoment 200 gesetzt wird, als Strich-Zweipunkt-Linie 222 gezeigt.
Wenn das Anforderungs-Drehmoment rasch erhöht wird, wird eine Reserve-Drehmoment-Steuerung ausgeführt. Die Reserve-Drehmoment-Steuerung stellt das Reserve-Drehmoment als einen Erhöhungs-Betrag des Abtriebs-Drehmoments sicher, indem zuvor die Ansaugluft-Menge erhöht wird, und stellt das Abtriebs-Drehmoment in absenkender Richtung durch vorheriges Verzögern des Zündzeitpunkts unter Berücksichtigung einer Erhöhung an Abtriebs-Drehmoment gemäß dem zuvor sichergestellten Reserve-Drehmoment ein. Da der Zündzeitpunkt zuvor verzögert wird, kann das Abtriebs-Drehmoment durch Vorziehen des Zündzeitpunkts gemäß einer Erhöhung beim Anforderungs-Drehmoment rasch erhöht werden.
In diesem Fall wird der Zündzeitpunkt als ein Verzögerungs-Grenzwert gesetzt. In der gewöhnlichen Drehmoment-Steuerung ist das Reserve-Drehmoment nicht als ein größerer Wert als ein oberer Grenzwert (RtdLimTrq) des Reserve-Drehmoments gesetzt, welcher aus dem Verzögerungs-Grenzwert ermittelt wird.
Wie in 2 gezeigt ist, kann ein Basis-Reserve-Drehmoment (BasRsvTrq) jedoch größer als der RtdLimTrq gemäß dem Außen-Anforderungs-Drehmoment sein. Das BasRsvTrq ist ein Erhöhungs-Betrags des Anforderungs-Drehmoments.
In diesem Fall ist ein Erweiterungs-Betrag in einem Bereich eines maximalen Erweiterungs-Betrags (MaxExp) gesetzt und ist ein Anforderungs-Reserve-Drehmoment (ReqRsvTrq) durch Addieren des Erweiterungs-Betrags zu dem RtdLimTrq gesetzt. Der MaxExp ist ein Erweiterungs-Grenzwert des Reserve-Drehmoments, wenn das Reserve-Drehmoment in Erhöhungs-Richtung so erweitert wird, dass es größer als der RtdLimTrq wird. Wie in 2 gezeigt, ist ein MaxRsvTrq (maximales Reserve-Drehmoment) ein Drehmoment, welches durch Addieren des MaxExp zu dem RtdLimTrq gesetzt wird. Die Ansaugluft-Menge wird einer Erhöhung des Drossel-Öffnungsgrads gemäß erhöht, so dass die Ansaugluft-Menge der ReqRsvTrq entsprechen kann. Der Zündzeitpunkt wird als der Verzögerungs-Grenzwert gesetzt.
Wenn das ReqRsvTrq größer als der RtdLimTrq ist, was durch Setzen des Zündzeitpunktes als den Verzögerungs-Grenzwert sichergestellt wird, wird das durch eine Erhöhung an Ansaugluft-Menge sichergestellte Reserve-Drehmoment erweitert, um größer als der RtdLimTrq zu sein. Bevor das Anforderungs-Drehmoment erhöht wird, ist das derzeitige Abtriebs-Drehmoment 210 größer als das Anforderungs-Drehmoment 200, das heißt, das Abtriebs-Drehmoment befindet sich in einem Übermaß-Zustand. Daher erhöht sich die Motordrehzahl, ehe das Anforderungs-Drehmoment erhöht wird.
Wenn der Zündzeitpunkt gemäß einer Erhöhung beim Anforderungsmoment vorgezogen bzw. frühverstellt ist, wird nach der vorliegenden Ausführungsform ein Unzulänglichkeits-Betrag des Abtriebs-Drehmoments relativ zu dem Anforderungs-Drehmoment nach Erhöhung unter Berücksichtigung des Unzulänglichkeits-Betrags des Abtriebs-Drehmoments abgesenkt, während, wie in 3 gezeigt, das Reserve-Drehmoment als RtdLimTrq gesetzt ist. Daher kann ein Absinken der Motordrehzahl, welches durch die Unzulänglichkeit des Abtriebs-Drehmoments relativ zu dem Anforderungs-Drehmoment erzeugt wird, so weit als möglich reduziert werden. Darüber hinaus kann das Abtriebs-Drehmoment durch Erhöhen des Abtriebs-Drehmoments und Vorziehen des Zündzeitpunkts mit dem Anforderungs-Drehmoment rasch in Übereinstimmung gebracht werden.
Wenn das Reserve-Drehmoment gemäß einem in 3 gezeigten Vergleichs-Beispiel als RtdLimTrq gesetzt ist, bevor das Anforderungs-Drehmoment erhöht wird, kann das Abtriebs-Drehmoment mit dem Anforderungs-Drehmoment in Übereinstimmung gebracht werden. Da der Zündzeitpunkt einer Erhöhung des Anforderungs-Drehmoments gemäß vorgezogen wird, sind der unzulängliche Betrag des Abtriebs-Drehmoments relativ zu dem Anforderungs-Drehmoment nach Erhöhung sowie ein absinkender Betrag an Motordrehzahl höher als diejenigen der vorliegenden Ausführungsform.
Gemäß der in 2 gezeigten, vorliegenden Ausführungsform, wird die Motor-drehzahl gemäß einem Übermaß des Abtriebs-Drehmoments erhöht, bevor das Anforderungs-Drehmoment erhöht wird. Wenn der Zündzeitpunkt gemäß einer Erhöhung des Anforderungs-Drehmoments vorgezogen wird, wird die Motordrehzahl gemäß der Unzulänglichkeit des Abtriebs-Drehmoments relativ zu dem Anforderungs-Drehmoment abgesenkt. Der Änderungsbetrag der Unzulänglichkeit ist jedoch geringer als derjenige des in 3 gezeigten Vergleichs-Beispiels.
In der vorliegenden Ausführungsform wird eine Differenz zwischen dem Anforderungs-Drehmoment und dem Abtriebs-Drehmoment reduziert, während das Anforderungs-Drehmoment erhöht wird, und wird eine Veränderung der Motordrehzahl reduziert. Eine Fahrbarkeit wird daher verbessert, weil die Reserve-Drehmoment-Steuerung ausgeführt wird, während das Anforderungs-Drehmoment erhöht wird.
Wenn das Anforderungs-Drehmoment verringert wird, wird der Erweiterungs-Betrag in einen Bereich eines Erweiterungs-Minimal-Betrags (MinExp) gesetzt, und wird das ReqRsvTrq als Erweiterungs-Betrag gesetzt. In diesem Fall stellt der MinExp einen Erweiterungs-Grenzwert des Reserve-Drehmoments dar, wenn das Reserve-Drehmoment in einer absinkenden Richtung auf einen negativen Wert erweitert ist. Die Ansaugluft-Menge wird gemäß einer Absenkung des Drossel-Öffnungsgrads abgesenkt, so dass die Ansaugluft-Menge der ReqRsvTrq entsprechen kann. Der MinExp ist in 2 als ein MinRsvTrq (minimales Reserve-Drehmoment) gezeigt.
Bevor das Anforderungs-Drehmoment abgesenkt wird, ist das Abtriebs-Drehmoment 210 kleiner als das Anforderungs-Drehmoment 200, das heißt, das Abtriebs-Drehmoment befindet sich in einem Unzulänglichkeits-Zustand. Daher senkt sich die Motor-Drehzahl ab, bevor das Abtriebs-Drehmoment gemäß einer Absenkung beim Anforderungs-Drehmoment abgesenkt ist.
Wenn der Zündzeitpunkt gemäß einer Absenkung beim Anforderungs-Drehmoment verzögert ist, wird nach der vorliegenden Ausführungsform ein Übermaß-Betrag des Abtriebs-Drehmoments relativ zu dem Anforderungs-Drehmoment nach Absenkung unter Beachtung des Übermaß-Betrags des Abtriebs-Drehmoments abgesenkt, während, wie 3 zeigt, das Reserve-Drehmoment als nicht-negativer Wert sichergestellt ist. Eine durch das Übermaß des Abtriebs-Drehmoments relativ zu dem Anforderungs-Drehmoment erzeugte Erhöhung der Motordrehzahl kann daher so weit wie möglich reduziert werden. Darüber hinaus kann das Abtriebs-Drehmoment durch Absenken des Abtriebs-Drehmoments und Verzögern des Zündzeitpunkts mit dem Anforderungs-Drehmoment rasch in Übereinstimmung gebracht werden.
Wenn die Ansaugluft-Menge abgesenkt wird, um das Reserve-Drehmoment als den nicht-negativen Wert sicherzustellen, bevor das Anforderungs-Drehmoment abgesenkt wird, kann nach dem in 3 gezeigten Vergleichs-Beispiel das Abtriebs-Drehmoment mit dem Anforderungs-Drehmoment in Übereinstimmung gebracht werden. Weil der Zündzeitpunkt gemäß einer Absenkung beim Anforderungs-Drehmoment verzögert wird, sind die Beträge Übermaß-Betrag des Abtriebs-Drehmoments relativ zu dem Anforderungs-Drehmoment nach Absenkung sowie Erhöhungs-Betrag der Motor-drehzahl größer als diejenigen der vorliegenden Ausführungsform.
Gemäß der in 2 gezeigten, vorliegenden Ausführungsform wird, bevor das Anforderungs-Drehmoment abgesenkt wird, die Motordrehzahl gemäß einer Unzulänglichkeit des Abtriebs-Drehmoments abgesenkt. Wenn der Zündzeitpunkt gemäß einer Absenkung des Anforderungs-Drehmoments verzögert wird, wird die Motordrehzahl gemäß dem Übermaß des Abtriebs-Drehmoments relativ zu dem Anforderungs-Drehmoment erhöht. Der Veränderungs-Betrag des Übermaßes ist jedoch kleiner als derjenige des in 3 gezeigten Vergleichs-Beispiels.
In der vorliegenden Ausführungsform wird, während das Anforderungs-Drehmoment erhöht ist, eine Differenz zwischen dem Anforderungs-Drehmoment und dem Abtriebs-Drehmoment reduziert, und eine Veränderung der Motordrehzahl wird reduziert. Daher ist die Fahrbarkeit verbessert, weil die Reserve-Drehmoment-Steuerung ausgeführt wird, während das Anforderungs-Drehmoment reduziert ist.
Zusätzlich sind der MaxExp und der MinExp, welche Erweiterungs-Grenzwerte repräsentieren, wenn das Reserve-Drehmoment erweitert wird, vorzugsweise gemäß einer Abgas- bzw. Abluft-Menge des Motors 10 zu setzen.
Der Verzögerungs-Grenzwert des Zündzeitpunkts kann noch weiter verzögert gesetzt sein, so dass der obere Grenzwert des Reserve-Drehmoments größer als derjenige eines Motors mit einer kleinen Abluft-Menge werden kann. Die Erweiterungs-Grenzwerte können daher sowohl in der erhöhenden als auch in der absinkenden Richtung des Reserve-Drehmoments als kleinere Werte gesetzt sein. Wenn eine Erweiterung des Reserve-Drehmoments nicht notwendig ist, können die Erweiterungs-Grenzwerte als Null gesetzt sein.
Bei einem Motor mit einer kleinen Abluft-Menge und einem kleinen oberen Grenzwert des Reserve-Drehmoments können ferner die Erweiterungs-Grenzwerte als unterschiedliche Werte gesetzt werden, um zu verhindern, dass ein Motor aufgrund von der Unzulänglichkeit des Abtriebs-Drehmoments gestoppt wird. Zum Beispiel kann der MaxExp groß eingestellt werden und kann der MinExp als ein Wert nahe Null gesetzt werden.
Die Erweiterungs-Grenzwerte können darüber hinaus als ein Fixwert gemäß der Abluft-Menge des Motors gesetzt werden oder können aus einem Kennfeld basierend auf einem der nachfolgenden Betriebszustände gewonnen werden:

(1) Der Erweiterungs-Grenzwert kann auf Basis einer Gaspedal-Position, der Motordrehzahl und der Ansaugluft-Menge gewonnen werden. In einem Betriebsbereich, in welchem sowohl die Motordrehzahl als auch die Last niedrig sind, kann der Erweiterungs-Grenzwert erhöht werden, um eine Unzulänglichkeit des Abtriebs-Drehmoments zu verhindern, welche dazu führt, dass der Motor stoppt.
(2) Der Erweiterungs-Grenzwert kann auf Basis einer Kühlmittel-Temperatur gewonnen werden. In einem Betriebszustand, bevor sich der Motor mit einer niedrigen Kühlmittel-Temperatur erwärmt, kann der Erweiterungs-Grenzwert erhöht sein, um eine Unzulänglichkeit des Abtriebs-Drehmoments zu verhindern, welche dazu führt, dass der Motor stoppt.
(3) Der Erweiterungs-Grenzwert kann auf Basis einer Soll-Motordrehzahl gewonnen werden. In einem Betriebszustand, in welchem die Soll-Motordrehzahl niedrig ist, kann der Erweiterungs-Grenzwert erhöht werden, um eine Unzulänglichkeit des Abtriebs-Drehmoments zu verhindern, welche dazu führt, dass der Motor stoppt.
(4) Der Erweiterungs-Grenzwert kann auf Basis eines angetriebenen Zustands des Hilfsaggregats aus einem Kennfeld oder über einen Schaltwert gewonnen werden. In einem Betriebszustand, in welchem das Hilfsaggregat angetrieben ist, kann der Erweiterungs-Grenzwert erhöht sein. In einem Betriebszustand, in welchem das Hilfsaggregat gestoppt ist, kann der Erweiterungs-Grenzwert abgesenkt sein.

Unter Bezugnahme auf 4 wird im Folgenden eine Drehmoment-Steuerungs-Verarbeitung beschrieben. Diese Drehmoment-Steuerungs-Verarbeitung wird zu einem spezifizierten Zeitintervall ausgeführt. Ein Symbol „S“ repräsentiert einen Schritt in FIG'n. 4 bis 10. Zusätzlich werden Verarbeitungen nach den FIG'n 4 bis 10 durch die ECU 40 ausgeführt.
In S400 gewinnt die ECU 40 das Basis-Anforderungs-Drehmoment und das Außen-Anforderungs-Drehmoment. In S402 gewinnt die ECU 40 das Anforderungs-Drehmoment. Wenn das Anforderungs-Drehmoment erhöht oder abgesenkt wird, gewinnt die ECU 40 des Weiteren einen Erhöhungs-Betrag oder einen Absenkungs-Betrag in Form des BasRsvTrq.
In S404 gewinnt die ECU 40 den durch den Verzögerungs-Grenzwert des Zündzeitpunkts ermittelten, oberen Grenzwert des Reserve-Drehmoments. In S406 setzt die ECU 40 das derzeitige Reserve-Drehmoment basierend auf dem BasRsvTrq, dem oberen Grenzwert des Reserve-Drehmoments und dem Erweiterungs-Grenzwert des Reserve-Drehmoments, falls notwendig. Unter Bezugnahme auf die FIG'n. 5 bis 10 werden die Reserve-Drehmoment-Setzungs-Verarbeitungen des Reserve-Drehmoments beschrieben.
In S408 gewinnt die ECU 40 den Drossel-Öffnungsgrad und einen Verzögerungs-Betrag des Zündzeitpunkts aus einem Kennfeld basierend auf dem Anforderungs-Drehmoment, der Erhöhungs-/Absenkungs-Richtung des Anforderungs-Drehmoments und dem in S406 gesetzten Reserve-Drehmoment.
Unter Bezugnahme auf 5 wird eine in S406 ausgeführte Verarbeitung Nr.1 für ein Setzen eines Reserve-Drehmoments beschrieben. Zusätzlich sind das BasRsvTrq und der MinExp in den in den FIG'n. 5 bis 10 gezeigten Verarbeitungen negative Werte, wenn das Reserve-Drehmoment in die Absenkungs-Richtung erweitert wird.
In S410 berechnet und gewinnt die ECU 40 das MaxRsvTrq und das MinRsvTrq durch die Formeln (1) und (2). $M a x R s v T r q = R t d L i m T r g + M a x E x p$
$M i n R s v T r q = M i n E x p$
Das MaxRsvTrq repräsentiert einen Maximal-Wert des Reserve-Drehmoments, von welchem sichergestellt ist, dass er in der Erhöhungs-Richtung größer als der RtdLimTrq ist.
Das MinRsvTrq repräsentiert einen Minimal-Wert des Reserve-Drehmoments, in welchem das Reserve-Drehmoment auf einen negativen Wert in der Absenkungs-Richtung erweitert ist. Die ECU 40 senkt vorher die Ansaugluft-Menge ab, weil das Reserve-Drehmoment ein negativer Wert wird.
Der MaxExp und der MinExp können als Fixwerte gemäß der Abluft-Menge des Motors gesetzt sein oder können aus einem Kennfeld basierend auf einem MotorBetriebszustand gewonnen werden.
In S412 gewinnt die ECU 40 das Reserve-Drehmoment nach Beschränken des Reserve-Drehmoments, welches basierend auf dem BasRsvTrq, dem MaxRsvTrq und dem MinRsvTrq gesetzt ist. Unter Bezugnahme auf 6 wird eine in S412 ausgeführte Verarbeitung für ein Beschränken des Reserve-Drehmoments detailliert.
In der Verarbeitung Nr. 1 für ein Setzen des Reserve-Drehmoments können bereits der MaxExp und der MinExp leicht gewonnen werden, weil der MaxExp und der MinExp als Fixwerte direkt gesetzt sind, oder können diese aus einem Kennfeld gewonnen werden.
Unter Bezugnahme auf 6 wird die in S412 von 5 ausgeführte Verarbeitung für ein Beschränken des Reserve-Drehmoments beschrieben.
In S420 setzt die ECU 40 das ReqRsvTrq als das BasRsvTrq. In S422 ermittelt die ECU 40, ob das ReqRsvTrq größer als das MaxRsvTrq ist.
Wenn das ReqRsvTrq größer als das MaxRsvTrq ist (S422: Ja), fährt die ECU 40 mit S424 fort. In S424 setzt die ECU 40 das ReqRsvTrq als das MaxRsvTrq, weil das Reserve-Drehmoment nicht größer als das MaxRsvTrq gesetzt werden kann.
Wenn das ReqRsvTrq kleiner oder gleich dem MaxRsvTrq ist (S422: Nein), fährt die ECU 40 mit S426 fort. In S426 ermittelt die ECU 40, ob das ReqRsvTrq kleiner als das MinRsvTrq ist.
Wenn das ReqRsvTrq kleiner als das MinRsvTrq ist (S426: Ja), fährt die ECU 40 mit S428 fort. In S428 setzt die ECU 40 das ReqRsvTrq als das MinRsvTrq, weil das Reserve-Drehmoment nicht kleiner als das MinRsvTrq gesetzt werden kann.
Wenn das ReqRsvTrq größer als MinRsvTrq oder gleich diesem ist (S426: Nein), ermittelt die ECU 40, dass das ReqRsvTrq innerhalb eines setzbaren Bereichs des Reserve-Drehmoments gesetzt werden kann, ohne positiv oder negativ zu berücksichtigen, und wird die gegenwärtige Verarbeitung beendet. Somit ist das ReqRsvTrq noch als das BasRsvTrq gesetzt.
Unter Bezugnahme auf 1 entspricht die ECU 40 einer Motor-Steuervorrichtung der vorliegenden Offenbarung. Weiterhin entspricht die ECU 40 einem Drehmoment-Steuerungs-Abschnitt, einem Drehmoment-Erweiterungs-Abschnitt oder einem Grenzwert-Gewinnungs-Abschnitt gemäß der vorliegenden Offenbarung.
Weiterhin entsprechen, unter Bezugnahme auf die FIG'n. 4 bis 6, die Verarbeitungen in S400 bis S404 sowie in S408 dem Drehmoment-Steuerungs-Abschnitt, und entspricht die Verarbeitung in S406 dem Drehmoment-Erweiterungs-Abschnitt.
Darüber hinaus entspricht die Verarbeitung in S410 dem Grenzwert-Gewinnungs-Abschnitt und entspricht die Verarbeitung in S412 dem Drehmoment-Erweiterungs-Abschnitt.
Darüber hinaus entsprechen die Verarbeitungen in S420 bis S428 dem Drehmoment-Erweiterungs-Abschnitt.
Unter Bezugnahme auf 7 wird anstelle der Verarbeitung Nr. 1 für ein Setzen des Reserve-Drehmoments, die in S406 ausgeführt wird, eine Verarbeitung Nr. 2 für ein Setzen des Reserve-Drehmoments beschrieben.
In S430 berechnet und gewinnt die ECU 40 den MaxExp und den MinExp durch die Formeln (3) und (4). $M a x E x p = B a s R s v T r g - R t d L i m T r g - M a x D T r g$
$M i n E x p = - M i n D T r q$
Der MaxDTrq (Max erlaubter Betrag an Unzulänglichkeits-Drehmoment) ist ein Drehmomentbetrag, der als Unzulänglichkeits-Betrag des Abtriebs-Drehmoments erlaubt ist, welcher durch Vorziehen des Zündzeitpunkts erhöht wird, nachdem das Reserve-Drehmoment sichergestellt ist, und zwar unter Berücksichtigung des Anforderungs-Drehmoments nach Erhöhung, wobei sich auf 2 bezogen wird. Der MaxDTrq wird in einen Bereich gesetzt, in welchem die Motordrehzahl durch die Unzulänglichkeit des Abtriebs-Drehmoments unter Berücksichtigung des Anforderungs-Drehmoments nach Erhöhung abgesenkt ist, aber der Motor 10 nicht gestoppt ist.
Der MinDTrq (Min erlaubter Betrag an Unzulänglichkeits-Drehmoment) ist ein Drehmomentbetrag, der als ein Unzulänglichkeits-Betrag des Abtriebs-Drehmoments erlaubt ist, und zwar unter Berücksichtigung des Anforderungs-Drehmoments vor Absenkung, wobei sich auf 2 bezogen wird, wenn das Reserve-Drehmoment durch Absenken der Ansaugluft-Menge als ein negativer Wert sichergestellt ist. Der MinDTrq wird in einen Bereich gesetzt, in welchem die Motordrehzahl durch die Unzulänglichkeit des Abtriebs-Drehmoments unter Berücksichtigung des Anforderungs-Drehmoments vor Absenkung abgesenkt ist, aber der Motor 10 nicht gestoppt ist.
Der MaxDTrq und der MinDTrq können als Fixwerte gemäß der Abluft-Menge des Motors gesetzt sein oder können aus einem Kennfeld gemäß einem Betriebszustand gewonnen werden.
Bei einem Motor mit einer kleinen Abluft-Menge erhöht sich des Weiteren der absinkende Betrag der Motordrehzahl gemäß einer Erhöhung bei den Werten von dem MaxDTrq und dem MinDTrq. Daher ist es notwenig, mit Blick auf das Absinken der Motordrehzahl gemäß der Unzulänglichkeit des Abriebs-Drehmoments, den MaxDTrq und den MinDTrq in geeigneter Weise zu setzen.
Bei einem Motor mit einer großen Abluft-Menge ist es darüber hinaus wahrscheinlich, dass ein absinkender Betrag an Anforderungs-Drehmoments gemäß einem Absenkungs-Betrag des Abtriebs-Drehmoments durch Verzögern des Zündzeitpunkts erreicht werden kann, selbst wenn das Reserve-Drehmoment in Absenkungs-Richtung nicht sichergestellt ist. Der MinDTrq kann daher als Null gesetzt werden.
In S432 ermittelt die ECU 40, ob der MaxExp ein negativer Wert ist. Wenn der MaxExp größer als oder gleich Null ist (S432: Nein), fährt die ECU 40 mit S436 fort. Wenn der MaxExp ein negativer Wert ist (S432: Ja), ermittelt die ECU 40, dass es nicht notwendig ist, das Reserve-Drehmoment auf einen größeren Wert als den oberen Grenzwert in Erhöhungs-Richtung zu erweitern, und fährt mit S434 fort. In S434 setzt die ECU 40 den MaxExp als Null und fährt mit S436 fort.
In S436 berechnet und gewinnt die ECU 40 das MaxRsvTrq und das MinRsvTrq durch die Formeln (1) und (2).
Die Verarbeitung in S438 gleicht im Wesentlichen der in 6 gezeigten Verarbeitung und die gleichen Beschreibungen werden nicht wiederholt.
In der Verarbeitung Nr. 2 für ein Setzen des Reserve-Drehmoments kann, basierend auf dem MaxDTrq und dem MinDTrq, der Erweiterungsbetrag des in der Erhöhungs- / Absenkungs-Richtung erweiterten Reserve-Drehmoments in einem Bereich in geeigneter Weise gesetzt werden, in welchem das Abtriebs-Drehmoment unzulänglich und der Motor nicht gestoppt ist.
In der Verarbeitung Nr. 2 für ein Setzen des Reserve-Drehmoments entsprechen die Verarbeitungen in S430 bis S434 dem Grenzwert-Gewinnungs-Abschnitt und entsprechen die Verarbeitungen in S436 bis S438 dem Drehmoment-Erweiterungs-Abschnitt.
Unter Bezugnahme auf 8 wird anstelle der Verarbeitungen Nr. 1 und Nr. 2 für ein Setzen des Reserve-Drehmoments, die in S406 ausgeführt werden, eine Verarbeitung Nr. 3 für ein Setzen des Reserve-Drehmoments beschrieben. Die Verarbeitungen in S442, S444, S450 und S452 gleichen im Wesentlichen den Verarbeitungen in S432 bis S438 von 7, und die gleichen Beschreibungen werden nicht wiederholt.
In S440 berechnet und gewinnt die ECU 40 den MaxExp aus der Formel (3), und berechnet und gewinnt diese den MinExp durch eine Formel (5). $M i n E x p = B a s R s v T r g + R t d L i m T r q + E T r q$
Wenn das Anforderungs-Drehmoment abgesenkt wird, wird das Reserve-Drehmoment in der Absenkungs-Richtung auf einen negativen Wert erweitert, wie in 2 gezeigt. In diesem Fall ist, wenn das Abtriebs-Drehmoment 210 abgesenkt wird, nachdem der Zündzeitpunkt gemäß einer Absenkung des Anforderungs-Drehmoments 200 verzögert ist, das Abtriebs-Drehmoment 210 übermäßig gegenüber dem Anforderungs-Drehmoment 200 nach Absenkung. Daher wird die Motordrehzahl unterbrechungsfrei erhöht, bis dass das Abtriebs-Drehmoment 210 abgesenkt ist, um dem Anforderungs-Drehmoment 200 zu entsprechen.
Der ETrq (erlaubter Betrag Übermaß-Drehmoments) ist ein Betrag an Drehmoment, der erlaubt ist, wenn das Abtriebs-Drehmoment größer als das Anforderungs-Drehmoment, welches abgesenkt ist, ist.
Das Übermaß-Drehmoment kann als ein Fixwert gemäß der Abluft-Menge des Motors gesetzt sein oder kann aus einem Kennfeld gemäß einem Betriebs-Zustand gewonnen werden.
Weiterhin erhöht sich der Erhöhungs-Betrag der Motor-Drehzahl gemäß einer Absenkung des Absolutwerts des MinExp, wenn der ETrq erhöht wird. Es ist daher notwendig den ETrq mit Blick auf die Erhöhung der Motordrehzahl gemäß dem Übermaß an Abtriebs-Drehmoment in geeigneter Weise zu setzen.
In S446 ermittelt die ECU 40, ob der MinExp ein positiver Wert ist. Wenn der MinExp kleiner als oder gleich Null ist (S446: Nein), fährt die ECU 40 mit S450 fort. Wenn der MinExp ein positiver Wert ist (S446: Ja), ermittelt die ECU 40, dass es nicht notwendig ist, das Reserve-Drehmoment in Absenkungs-Richtung zu erweitern, und fährt diese mit S448 fort. In S448 setzt die ECU 40 den MinExp als Null und fährt diese mit S450 fort.
In der Verarbeitung Nr. 3 für ein Setzen des Reserve-Drehmoments kann, basierend auf dem ETrq, der Erweiterungs-Betrag des in der Absenkungs-Richtung erweiterten Reserve-Drehmoments in geeigneter Weise in einem Bereich gesetzt werden, in welchem das Abtriebs-Drehmoment gegenüber dem Anforderungs-Drehmoment nach Absenkung übermäßig ist und die Motordrehzahl nicht übermäßig erhöht ist.
In der Verarbeitung Nr. 3 für ein Setzen des Reserve-Drehmoments entsprechen die Verarbeitungen in S440 bis S448 dem Grenzwert-Gewinnungs-Abschnitt und entsprechen die Verarbeitungen in S450 und S452 dem Drehmoment-Erweiterungs-Abschnitt.
Unter Bezugnahme auf 9 wird anstelle der Verarbeitungen Nr. 1 bis Nr. 3 für ein Setzen des Reserve-Drehmoments, die in S406 ausgeführt werden, eine Verarbeitung Nr. 4 für ein Setzen des Reserve-Drehmoments beschrieben. Die Verarbeitung in S462 gleicht im Wesentlichen der Verarbeitung in S430 von 7 und die Verarbeitungen in S464 bis S474 gleichen im Wesentlichen den Verarbeitungen in S442 bis S452. Die gleichen Beschreibungen werden nicht wiederholt.
In S460 berechnet und gewinnt die ECU 40 den MaxDTrq und den MinDTrq mit den Formeln (6) und (7). $M a x D T r q = R e q T r q \times [\begin{array}{l} Max erlaubte Rate an \\ Unzul \ddot{a} nglichkeits-Drehmomen t] \end{array}$
$M i n D T r q = R e q T r q \times [\begin{array}{l} Min erlaubte Rate an \\ Unzul \ddot{a} nglichkeits-Drehmomen t] \end{array}$
Weil das Abtriebs-Drehmoment die Motor-Drehzahl betrifft, kann eine relativ zu dem Anforderungs-Drehmoment erlaubte Rate an Unzulänglichkeits-Drehmoment durch Setzen einer erlaubten Rate der Motordrehzahl gemäß der Absenkung der Motordrehzahl in geeigneter Weise gesetzt werden. Wenn zum Beispiel die Motordrehzahl 750 U/min beträgt, ist erlaubt, dass die Absenkung der Motordrehzahl 75 U/min beträgt. In diesem Fall ist die erlaubte Rate unzulänglicher Drehzahl, bzw. Motordrehzahl, auf 10% gesetzt, und ist diese in Form einer erlaubten Rate an Unzulänglichkeits-Drehmoment des Unzulänglichkeits-Drehmoments gesetzt.
Der MaxDTrq und der MinDTrq werden mit den Formeln (6) und (7) aus der erlaubten Rate an Unzulänglichkeits-Drehmoment gewonnen.
Mit anderen Worten kann ein unzulänglicher Betrag an Motordrehzahl durch Setzen eines erlaubten Betrags an Unzulänglichkeits-Drehmoment (DTrq) in geeigneter Weise gesetzt werden, um in einem erlaubten Bereich zu liegen,. Die erlaubte Rate an Unzulänglichkeits-Drehmoment kann ein Fixwert sein oder kann aus einem Kennfeld gemäß einem Betriebszustand gewonnen werden.
Ferner kann bei einem Motor mit einer großen Abluft-Menge die Min erlaubte Rate an Unzulänglichkeits-Drehmoment als Null gesetzt werden, wenn es nicht notwendig ist, das Reserve-Drehmoment in der Absenkungs-Richtung zu erweitern.
In der Verarbeitung Nr. 4 für ein Setzen des Reserve-Drehmoments entsprechen die Verarbeitungen in S460 bis S470 dem Grenzwert-Gewinnungs-Abschnitt und entsprechen die Verarbeitungen in S472 und S474 dem Drehmoment-Erweiterungs-Abschnitt.
Unter Bezugnahme auf 10 wird anstelle der Verarbeitungen Nr. 1 bis Nr. 4 für ein Setzen des Reserve-Drehmoments, die in S406 ausgeführt werden, eine Verarbeitung Nr. 5 für ein Setzen des Reserve-Drehmoments beschrieben. Die Verarbeitungen in S482 bis S494 gleichen im Wesentlichen den Verarbeitungen in S440 bis S452 und die gleichen Beschreibungen werden nicht wiederholt.
In S480 berechnet und gewinnt die ECU 40 das DTrq durch die Formel (6) und das ETrq durch eine Formel (8). $E T r q = R e q T r q \times [erlaubte Rate an \ddot{U} berma -Drehmoment]$
Da das Abtriebs-Drehmoment die Motor-Drehzahl betrifft, kann eine relativ zu dem Anforderungs-Drehmoment erlaubte Rate an Übermaß-Drehmoment basierend auf der Rate an Übermaß-Drehzahl in geeigneter Weise gesetzt sein. Das ETrq wird durch die Formel (8) aus der erlaubten Rate an Übermaß-Drehmoment gewonnen.
Mit anderen Worten kann ein Übermaß-Betrag der Motordrehzahl durch Setzen des ETrq in geeigneter Weise gesetzt sein, um innerhalb eines erlaubten Bereichs zu liegen. Die erlaubte Rate an Übermaß-Drehmoment kann ein Fixwert sein oder kann aus einem Kennfeld gemäß einem Betriebszustand gewonnen werden.
In der Verarbeitung Nr. 5 für ein Setzen des Reserve-Drehmoments entsprechen die Verarbeitungen in S480 bis S490 dem Grenzwert-Gewinnungs-Abschnitt und entsprechen die Verarbeitungen in S492 und S494 dem Drehmoment-Erweiterungs-Abschnitt.
(Andere Ausführungsformen)
Gemäß den obigen Ausführungsformen wird der Erweiterungs-Betrag, auf dem Grenzwert des Erweiterungsbetrags basierend, gesetzt, und wird dann auf dem Erweiterungs-Betrag basierend das Reserve-Drehmoment gewonnen. In diesem Fall wird der Bereich des Reserve-Drehmoments erweitert, um größer zu sein als ein oberer Grenzwert, der gemäß dem Verzögerungs-Grenzwert in der Erhöhungs-Richtung gesetzt wird, während das Anforderungs-Drehmoment erhöht wird, oder wird dieser in der Absenkungs-Richtung erweitert, um ein negativer Wert zu werden, während das Anforderungs-Drehmoment abgesenkt wird. Das Reserve-Drehmoment nach der Erweiterung kann direkt aus einem Kennfeld entsprechend dem Anforderungs-Drehmoment oder aus einer Rate relativ zu dem Anforderungs-Drehmoment gewonnen werden.
Gemäß den obigen Ausführungsformen führt die ECU 40 das SteuerungsProgramm aus, um jede der Funktionen durchzuführen, wie beispielsweise den Drehmoment-Steuerungs-Abschnitt, den Drehmoment-Erweiterungs-Abschnitt und den Grenzwert-Gewinnungs-Abschnitt. Zumindest eine dieser Funktionen kann durch eine Schaltungs-Einrichtung anstelle eines Steuerungs-Programms durchgeführt werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben erwähnte Ausführungsform beschränkt, und kann auf verschiedene Ausführungsformen angewendet werden.
Wenn ein Hilfsaggregat, wie beispielsweise eine Klimaanlage, angeschaltet wird, wird ein auf einen Motor bezogenes Anforderungs-Drehmoment 200 rasch erhöht, weil ein Außen-Anforderungs-Drehmoment (AuxTrq) erzeugt wird. In einem Fall, in welchem ein Erhöhungs-Betrag des Anforderungs-Drehmoments 200 größer als ein oberer Grenzwert (RtdLimTrq) eines Reserve-Drehmoments 222 ist, welcher durch einen Verzögerungs-Grenzwert eines Zündzeitpunktes ermittelt wird, erhöht somit eine Motor-Steuervorrichtung eine Ansaugluft-Menge gemäß des von dem RtdLimTrq aus in einer Erhöhungs-Richtung erweiterten Reserve-Drehmoments 222, und setzt diese einen Zündzeitpunkt als einen Verzögerungs-Grenzwert. Ein bezogen auf das Anforderungs-Drehmoment 200 unzulänglicher Betrag des Abtriebs-Drehmoments 210 ist kleiner als derjenige, bei dem das Reserve-Drehmoment 222 auf den oberen Grenzwert gesetzt wird, wenn das Abtriebs-Drehmoment 210 durch Verzögern des Zündzeitpunktes gemäß einer Erhöhung beim Anforderungs-Drehmoment 200 erhöht wird.

Claims

Motor-Steuervorrichtung, welche umfasst: einen Drehmoment-Steuerungs-Abschnitt (S400-S404, S408), welcher eingerichtet ist, ein Abtriebs-Drehmoment (210) eines internen Verbrennungsmotors durch Einstellen einer Ansaugluft-Menge und eines Zündzeitpunkts des internen Verbrennungsmotors zu steuern; und einen Drehmoment-Erweiterungs-Abschnitt (S406, S412, S420-S428, S436, S438, S450,S452, S472, S474, S492, S494), welcher eingerichtet ist, um einen Bereich eines Reserve-Drehmoments (222), das durch den Drehmoment-Steuerungs-Abschnitt (S400-S404, S408) sichergestellt wird, in einer Erhöhungs-Richtung zu erweitern, so dass das Reserve-Drehmoment (222) größer als ein oberer Grenzwert (RtdLimTrq) des Reserve-Drehmoments (222) ist, welcher durch einen Verzögerungs-Grenzwert des Zündzeitpunktes ermittelt wird, bevor ein Anforderungs-Drehmoment (200) erhöht wird, wobei der Drehmoment-Steuerungs-Abschnitt (S400-S404, S408) eingerichtet ist, um -das Reserve-Drehmoment (222) als einen Erhöhungs-Betrag des Abtriebs-Drehmoments (210) sicherzustellen, indem die Ansaugluft-Menge erhöht wird, bevor das als Abtriebs-Drehmoment (210) angeforderte Anforderungs-Drehmoment (200) erhöht wird, und -das Abtriebs-Drehmoment (210) durch Verzögern des Zündzeitpunkts in Bezug auf eine Erhöhung des Abtriebs-Drehmoments (210) gemäß des zuvor sichergestellten Reserve-Drehmoments (222) in einer Absenkungs-Richtung einzustellen, bevor das als Abtriebs-Drehmoment (210) angeforderte Anforderungs-Drehmoment (200) erhöht wird, wobei die Motor-Steuervorrichtung darüber hinaus umfasst: einen Grenzwert-Gewinnungs-Abschnitt (S410, S430-S434, S440-S448, S460-S470, S480-S490), welcher eingerichtet ist, einen Erweiterungs-Grenzwert (MaxExp) als einen Grenzwert eines Erweiterungs-Betrags des Reserve-Drehmoments (222) zu gewinnen, wenn der Bereich des Reserve-Drehmoments (222) in der Erhöhungs-Richtung erweitert wird, um größer als der obere Grenzwert (RtdLimTrq) zu sein, wobei der Drehmoment-Erweiterungs-Abschnitt (S406, S412, S420-S428, S436, S438, S450, S452, S472, S474, S492, S494) eingerichtet ist, den Bereich des Reserve-Drehmoments (222) innerhalb eines Bereichs des Erweiterungs-Grenzwerts (MaxExp) zu erweitern, welcher durch den Grenzwert-Gewinnungs-Abschnitt (S410, S430-S434, S440-S448, S460-S470, S480-S490) gewonnen wird.
Motor-Steuervorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Drehmoment-Erweiterungs-Abschnitt (S406, S412, S420-S428, S436, S438, S450, S452, S472, S474, S492, S494) eingerichtet ist, den Bereich des Reserve-Drehmoments (222) auf einen negativen Wert (MinRsvTrq) in der Absenkungs-Richtung zu erweitern, wenn das Anforderungs-Drehmoment (200) abgesenkt wird, und der Drehmoment-Steuerungs-Abschnitt (S400-S404, S408) eingerichtet ist, das Reserve-Drehmoment (222) in dem Bereich des Reserve-Drehmoments (222) sicherzustellen, welcher in dem Drehmoment-Erweiterungs-Abschnitt (S406, S412, S420-S428, S436, S438, S450, S452, S472, S474, S492, S494) erweitert wird, indem die Ansaugluft-Menge verringert wird, bevor das Anforderungs-Drehmoment (200) abgesenkt wird.
Motor-Steuervorrichtung nach Anspruch 2, welche darüber hinaus umfasst einen Grenzwert-Gewinnungs-Abschnitt (S410, S430-S434, S440-S448, S460-S470, S480-S490), der eingerichtet ist, zwei Erweiterungs-Grenzwerte zu gewinnen, wobei ein Erweiterungs-Grenzwert ein Grenzwert eines Erweiterungs-Betrags des Reserve-Drehmoments (222) ist, wenn der Bereich des Reserve-Drehmoments (222) in der Absenkungs-Richtung erweitert wird, um ein negativer Wert zu sein, wobei der andere Erweiterungs-Grenzwert ein Grenzwert eines Erweiterungs-Betrags des Reserve-Drehmoments (222) ist, wenn der Bereich des Reserve-Drehmoments (222) in der Erhöhungs-Richtung erweitert ist, um größer als der obere Grenzwert zu sein, wobei der Drehmoment-Erweiterungs-Abschnitt (S406, S412, S420-S428, S436, S438, S450, S452, S472, S474, S492, S494) eingerichtet ist, den Bereich des Reserve-Drehmoments (222) auf einen Bereich zu erweitern, welcher durch die Erweiterungs-Grenzwerte definiert ist, welche durch den Grenzwert-Gewinnungs-Abschnitt (S410, S430-S434, S440-S448, S460-S470, S480-S490) gewonnen werden.
Motor-Steuervorrichtung, welche umfasst: einen Drehmoment-Steuerungs-Abschnitt (S400-S404, S408), welcher eingerichtet ist, ein Abtriebs-Drehmoment (210) eines internen Verbrennungsmotors durch Anpassen einer Ansaugluft-Menge und eines Zündzeitpunkts des internen Verbrennungsmotors zu steuern; und einen Drehmoment-Erweiterungs-Abschnitt (S406, S412, S420-S428, S436, S438, S450,S452, S472, S474, S492, S494), welcher eingerichtet ist, die Ansaugluft-Menge zu reduzieren, indem ein Bereich eines Reserve-Drehmoments (222), welcher durch den Drehmoment-Steuerungs-Abschnitt (S400-S404, S408) sichergestellt ist, in einer Absenkungs-Richtung auf einen negativen Wert (MinRsvTrq) erweitert wird, bevor das Anforderungs-Drehmoment (200) abgesenkt wird, wobei der Drehmoment-Steuerungs-Abschnitt (S400-S404, S408) eingerichtet ist, -ein Reserve-Drehmoment (222) als einen Erhöhungs-Betrag des Abtriebs-Drehmoments (210) sicherzustellen, indem die Ansaugluft-Menge erhöht wird, bevor ein als Abtriebs-Drehmoment (210) angefordertes Anforderungs-Drehmoment (200) erhöht wird, und -das Abtriebs-Drehmoment (210) durch Verzögern des Zündzeitpunkts in Bezug auf eine Erhöhung beim Abtriebs-Drehmoment (210) gemäß des zuvor sichergestellten Reserve-Drehmoments (222) in der Absenkungs-Richtung einzustellen, bevor das als Abtriebs-Drehmoment (210) angefordertes Anforderungs-Drehmoment (200) erhöht wird, wobei die Motor-Steuervorrichtung darüber hinaus umfasst: einen Grenzwert-Gewinnungs-Abschnitt (S410, S430-S434, S440-S448, S460-S470, S480-S490), welcher eingerichtet ist, einen Erweiterungs-Grenzwert als Grenze eines Erweiterungs-Betrags des Reserve-Drehmoments (222) zu gewinnen, wenn der Bereich des Reserve-Drehmoments (222) in der Absenkungs-Richtung erweitert wird, um ein negativer Wert zu sein, wobei der Drehmoment-Erweiterungs-Abschnitt (S406, S412, S420-S428, S436, S438, S450, S452, S472, S474, S492, S494) eingerichtet ist, den Bereich des Reserve-Drehmoments (222) auf einen Bereich des Erweiterungs-Grenzwerts zu erweitern, welcher durch den Grenzwert-Gewinnungs-Abschnitt (S410, S430-S434, S440-S448, S460-S470, S480-S490) gewonnen wird.
Motor-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 3 und 4, wobei der Grenzwert-Gewinnungs-Abschnitt (S410, S430-S434, S440-S448, S460-S470, S480-S490) eingerichtet ist, den Erweiterungs-Grenzwert in der Erhöhungs-Richtung zu gewinnen, indem der obere Grenzwert und ein erlaubter Betrag an Unzulänglichkeits-Drehmoment, welcher relativ zu dem Anforderungs-Drehmoment (200) nach der Erhöhung erlaubt ist, von einem Erhöhungs-Betrag des Anforderungs-Drehmoments (200) subtrahiert werden, wenn der Bereich des Reserve-Drehmoments (222) in einem Fall erweitert wird, in welchem das Anforderungs-Drehmoment (200) erhöht wird, der Grenzwert-Gewinnungs-Abschnitt (S410, S430-S434, S440-S448, S460-S470, S480-S490) eingerichtet ist, den Erweiterungs-Grenzwert in der Absenkungs-Richtung zu gewinnen, indem der erlaubte Betrag an Unzulänglichkeits-Drehmoment, welcher relativ zu dem Anforderungs-Drehmoment (200) vor der Absenkung erlaubt ist, auf einen negativen Wert gesetzt wird, wenn der Bereich des Reserve-Drehmoments (222) in einem Fall erweitert wird, in welchem das Anforderungs-Drehmoment (200) abgesenkt wird, der Grenzwert-Gewinnungs-Abschnitt (S410, S430-S434, S440-S448, S460-S470, S480-S490) eingerichtet ist, die Erweiterungs-Grenzwerte basierend auf den erlaubten Beträgen an Unzulänglichkeits-Drehmoment in den Erhöhungs- und Absenkungs-Richtungen zu gewinnen, wenn der Bereich des Reserve-Drehmoments (222) in einem Fall erweitert wird, in welchem das Anforderungs-Drehmoment (220) erhöht und abgesenkt wird.
Motor-Steuervorrichtung nach Anspruch 5, wobei der Grenzwert-Gewinnungs-Abschnitt (S410, S430-S434, S440-S448, S460-S470, S480-S490) eingerichtet ist, den erlaubten Betrag an Unzulänglichkeits-Drehmoment aus einer erlaubten Rate an Unzulänglichkeits-Drehmoment relativ zu dem Anforderungs-Drehmoment (200) nach der Erhöhung zu ermitteln, wenn der Bereich des Reserve-Drehmoments (222) in einem Fall erweitert wird, in welchem das Anforderungs-Drehmoment (200) erhöht wird, und der Grenzwert-Gewinnungs-Abschnitt (S410, S430-S434, S440-S448, S460-S470, S480-S490) eingerichtet ist, den erlaubten Betrag an Unzulänglichkeits-Drehmoment aus einer erlaubten Rate an Unzulänglichkeits-Drehmoment relativ zu dem Anforderungs-Drehmoment (200) vor der Absenkung zu ermitteln, wenn der Bereich des Reserve-Drehmoments (222) in einem Fall erweitert wird, in welchem das Anforderungs-Drehmoment (200) abgesenkt wird.
Motor-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 3 und 4, wobei der Grenzwert-Gewinnungs-Abschnitt (S410, S430-S434, S440-S448, S460-S470, S480-S490) eingerichtet ist, den Erweiterungs-Grenzwert in der Erhöhungs-Richtung zu gewinnen, indem der obere Grenzwert und ein erlaubter Betrag an Unzulänglichkeits-Drehmoment, welcher relativ zu dem Anforderungs-Drehmoment (200) nach der Erhöhung erlaubt ist, von einem Erhöhungs-Betrag des Anforderungs-Drehmoments (200) subtrahiert werden, wenn der Bereich des Reserve-Drehmoments (222) in einem Fall erweitert wird, in welchem das Anforderungs-Drehmoment (200) erhöht wird, der Grenzwert-Gewinnungs-Abschnitt (S410, S430-S434, S440-S448, S460-S470, S480-S490) eingerichtet ist, den Erweiterungs-Grenzwert in der Absenkungs-Richtung zu gewinnen, indem der obere Grenzwert und ein erlaubter Betrag an Übermaß-Drehmoment, welcher relativ zu dem Anforderungs-Drehmoment (200) nach der Absenkung erlaubt ist, zu einem Absenkungs-Betrag des Anforderungs-Drehmoments (200) addiert werden, welcher ein negativer Wert ist, wenn der Bereich des Reserve-Drehmoments (222) in einem Fall erweitert wird, in welchem das Anforderungs-Drehmoment (200) abgesenkt wird.
Motor-Steuervorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Grenzwert-Gewinnungs-Abschnitt (S410, S430-S434, S440-S448, S460-S470, S480-S490) eingerichtet ist, den erlaubten Betrag an Übermaß-Drehmoment aus einer erlaubten Rate an Übermaß-Drehmoment relativ zu dem Anforderungs-Drehmoment (200) nach der Erhöhung zu ermitteln, wenn der Bereich des Reserve-Drehmoments (222) in einem Fall erweitert wird, in welchem das Anforderungs-Drehmoment (200) erhöht wird, und der Grenzwert-Gewinnungs-Abschnitt (S410, S430-S434, S440-S448, S460-S470, S480-S490) eingerichtet ist, den erlaubten Betrag an Übermaß-Drehmoment aus einer erlaubten Rate an Übermaß-Drehmoment relativ zu dem Anforderungs-Drehmoment (200) nach der Absenkung zu ermitteln, wenn der Bereich des Reserve-Drehmoments (222) in einem Fall erweitert wird, in welchem das Anforderungs-Drehmoment (200) abgesenkt wird.
Motor-Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 3, 4 und 8, wobei der Drehmoment-Erweiterungs-Abschnitt (S406, S412, S420-S428, S436, S438, S450, S452, S472, S474, S492, S494) eingerichtet ist, den Erweiterungs-Grenzwert basierend auf zumindest einem der Werte aktuelle Motordrehzahl, Ansaugluft-Menge, Kühlmittel-Temperatur, Soll-Motordrehzahl und angetriebener Zustand eines Hilfsaggregats zu setzen.