DE102016013324B4

DE102016013324B4 - Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung, Verfahren zum Steuern bzw. Regeln eines Motors und Computerprogrammerzeugnis

Info

Publication number: DE102016013324B4
Application number: DE102016013324.4A
Authority: DE
Inventors: Chikako Ohisa; Osamu SUNAHARA; Daisuke Umetsu; Takahiro Kawamura; Yasunori Takahara; Daisaku Ogawa; Takeatsu ITO
Original assignee: Mazda Motor Corp
Current assignee: Mazda Motor Corp
Priority date: 2015-11-20
Filing date: 2016-11-09
Publication date: 2022-10-20
Anticipated expiration: 2036-11-10
Also published as: US10526981B2; CN106884730B; JP6168484B2; JP2017096142A; US20170145931A1; DE102016013324A1; CN106884730A

Abstract

Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung zum auf Grundlage eines Betriebszustandes eines Fahrzeuges erfolgenden Steuern bzw. Regeln eines Motors, der eine Luftmengensteuerung bzw. Regelung zum Steuern bzw. Regeln einer Einlassluftmenge entsprechend einem Solldrehmoment und eine Zündzeitpunktsteuerung bzw. Regelung zum Steuern bzw. Regeln eines Zündzeitpunktes eines Zündsystems aufweist, umfassend:einen Basissolldrehmomentbestimmer (51) zum Bestimmen eines Basissolldrehmomentes auf Grundlage eines Betriebszustandes des Fahrzeuges einschließlich eines Beschleunigerpedalvorganges;einen Drehmomentverringerungsmengenbestimmer (53) zum Bestimmen einer Motordrehmomentverringerungsmenge auf Grundlage eines Betriebszustandes des Fahrzeuges ausschließlich des Beschleunigerpedalvorganges;einen Endsolldrehmomentbestimmer (55) zum Bestimmen eines Endsolldrehmomentes auf Grundlage des Basissolldrehmomentes und der Drehmomentverringerungsmenge; undeinen Istluftmengenschätzer zum Schätzen einer Istluftmenge, die in eine Brennkammer des Motors eingeführt wird,wobei die Luftmengensteuerung bzw. Regelung eine Sollluftmenge derart bestimmt, dass der Motor das Endsolldrehmoment ausgibt, und die Einlassluftmenge derart steuert bzw. regelt, dass die Sollluftmenge erreicht wird, undwobei die Zündzeitpunktsteuerung bzw. Regelung den Zündzeitpunkt des Zündsystems stärker verzögert, wenn die von dem Istluftmengenschätzer geschätzte Istluftmenge größer in Bezug auf die Sollluftmenge wird,wobei der Drehmomentverringerungsmengenbestimmer (53) die Drehmomentverringerungsmenge entsprechend einem Lenkvorgang des Fahrzeuges bestimmt, der von einem Lenkwinkelsensor (40) detektiert wird, undwobei die Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung konfiguriert ist, eine Änderungsrate eines Lenkvorganges des Fahrzeuges zu ermitteln und die Drehmomentverringerungsmenge zu erhöhen, während eine Rate der Erhöhung der Drehmomentverringerungsmenge kleiner wird, wenn sich die Änderungsrate des Lenkvorganges erhöht.

Description

Hintergrund
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung und insbesondere eine Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung, die einen Motor steuert bzw. regelt, der eine Luftmengensteuerung bzw. Regelung zum Steuern bzw. Regeln einer Einlassluftmenge entsprechend einem Solldrehmoment und eine Zündzeitpunktsteuerung bzw. Regelung zum Steuern bzw. Regeln eines Zündzeitpunktes eines Zündsystems auf Grundlage eines Betriebszustandes eines Fahrzeuges aufweist. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Steuern eines Motors und ein Computerprogrammerzeugnis.
Allgemein bekannt sind Vorrichtungen, die das Verhalten eines Fahrzeuges hin zu mehr Sicherheit steuern bzw. regeln, wenn das Verhalten des Fahrzeuges infolge eines Rutschens und dergleichen instabil wird (so beispielsweise ein Antischleuderbremssystem oder ABS oder dergleichen). Insbesondere ist bekannt, dass Vorrichtungen, die ein Verhalten, so beispielsweise ein Untersteuern oder Übersteuern, die an einem Fahrzeug während eines Kurvendurchfahrens und dergleichen auftreten, detektieren, auf die Räder eine geeignete Verlangsamung übertragen, sodass das Verhalten gesteuert bzw. geregelt wird.
Die Druckschrift JP 2011-088576 A offenbart eine Fahrzeugbewegungssteuerung bzw. Regelung, die eine Verlangsamung während eines Kurvendurchfahrens anpasst, um eine Last anzupassen, die an den Vorderrädern, die lenkbare Räder sind, wirkt, damit eine Abfolge von Vorgängen des Fahrzeugbedieners (Bremsen, Einlenken, Beschleunigen, Rücklenken oder dergleichen) während eines fahrzeugseitigen Kurvendurchfahrens in einem Normalfahrzustand normal und stabil ist, was im Gegensatz zur vorbeschriebenen Steuerung bzw. Regelung für eine Sicherheitsverbesserung im Fahrzustand steht, wo das Verhalten des Fahrzeuges instabil wird.
Des Weiteren offenbart die Druckschrift JP 2014-166014 A eine Verhaltenssteuer- bzw. Regelvorrichtung für ein Fahrzeug, die eine Antriebskraft des Fahrzeuges entsprechend einer gierratenbezogenen Menge entsprechend einem Lenkvorgang des Bedieners (beispielsweise die Gierbeschleunigung) verringert, um das Fahrzeug rasch zu verlangsamen, wenn der Bediener den Lenkvorgang beginnt, damit eine ausreichende Last rasch an den Vorderrädern, die die lenkbaren Räder sind, wirkt. Entsprechend dieser Verhaltenssteuer- bzw. Regelvorrichtung wird, da sich die Reibungskraft zwischen den Vorderrädern und der Straßenoberfläche wie auch die Kurvendurchfahrkraft der Vorderräder erhöhen, indem die Last an den Vorderrädern rasch wirkt, wenn der Lenkvorgang aktiviert wird, die Wendefähigkeit des Fahrzeuges in einer frühen Phase des Kurveneintrittes verbessert, und es verbessert sich zudem die Reaktion auf den Einlenkvorgang. Dies erreicht akkurat ein Fahrzeugverhalten, das der Bediener wünscht.
Eine Steuer- bzw. Regelvorrichtung, die einen Motor in Fahrzeugen, die mit einem Benzinmotor ausgestattet sind, steuert bzw. regelt, bestimmt ein Solldrehmoment auf Grundlage eines Betriebszustandes des Fahrzeuges (beispielsweise auf Grundlage von verschiedenen bedienerseitigen Vorgängen an einem Beschleunigerpedal, einem Bremspedal und einem Lenkrad wie auch auf Grundlage der Fahrumgebung, so beispielsweise der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Temperatur, des atmosphärischen Druckes, der Straßenneigung, des Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche). Die Steuer- bzw. Regelvorrichtung steuert bzw. regelt sodann ein Drosselventil und/oder einen veränderlichen Einlassventilmechanismus derart, dass eine Sollluftmenge zum Erreichen des Solldrehmomentes in den Motor eingeleitet wird, und steuert bzw. regelt einen Kraftstoffeinspritzer derart, dass Kraftstoff in einer Einspritzungsmenge, die der Sollluftmenge entspricht, eingespritzt wird.
Bei einer derartigen Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung wird, wenn die Verhaltenssteuer- bzw. Regelvorrichtung aus der Offenbarung in der Druckschrift JP 2014 - 166014 A das Solldrehmoment instantan ändert, um das Fahrzeug entsprechend einem bedienerseitigen Lenkvorgang zu verlangsamen, das Drosselventil und/oder der veränderliche Einlassventilmechanismus derart gesteuert bzw. geregelt, dass eine Änderung des Solldrehmomentes erreicht wird. Dies bedeutet, dass die Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung das Drosselventil und/oder den veränderlichen Einlassventilmechanismus derart steuert bzw. regelt, dass die Luftmenge, die in den Motor eingeführt wird, entsprechend der Änderung des Solldrehmomentes geändert wird.
Da sich indes das Auftreten einer vergleichsweise großen Reaktionsverzögerung durch die Zeit der Steuerung bzw. Regelung des Drosselventils und/oder des veränderlichen Einlassventilmechanismus in Reaktion auf die Änderung des Solldrehmomentes in der Luftmenge in einem Motorzylinder widerspiegelt, tritt eine Verzögerung bei der Änderung eines Istausgabedrehmomentes in Bezug auf den Zeitpunkt der Änderung des Solldrehmomentes auf, was zu einer unzureichenden Verlangsamung des Fahrzeuges führt. In diesem Fall kann die Reaktion auf das Fahrzeugverhalten hinsichtlich des Einlenkvorganges nicht gänzlich verbessert werden, und es kann ein Fahrzeugverhalten, das der Bediener wünscht, nicht akkurat erreicht werden.
US 7 143 741 B2 betrifft einen Drehmomentregler für eine Brennkraftmaschine, um bei Variationen einer Last von Nebenaggregaten, wie beispielsweise Servolenkung und Klimakompressor, ein Drehmoment zu regeln.
US 2012 / 0 083 991 A1 offenbart ein Motorsteuergerät mit Drehmomenteinstelleinheit zum Regulieren einer Leerlaufdrehzahl.
DE 10 2013 111 358 A1 betrifft eine Fahrdynamiksteuerung, die in Abhängigkeit von einem Schlupf der Räder eine Drehmomentreduktion vornimmt, um ein Durchdrehen der Räder oder ein Ausbrechen bzw. Schleudern des Kraftfahrzeugs bei Kurvenfahrt verhindert. Dabei wird jedoch die Lenkgeschwindigkeit zum Verbessern des Einlenkverhaltens nicht berücksichtigt.
JP 2007 / 113 555 A beschreibt eine Steuervorrichtung für eine Brennkraftmaschine zum Unterdrücken unnötiger Drehmomentstufen.
Zusammenfassung
Die vorliegende Erfindung wurde eingedenk der vorbeschriebenen Gegebenheiten bei den herkömmlichen Technologien gemacht und stellt darauf ab, eine Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung bereitzustellen, die der Steuerbarkeit bzw. Regelbarkeit eines Motors dient, der eine Luftmengensteuerung bzw. Regelung aufweist zum Steuern bzw. Regeln einer Einlassluftmenge entsprechend einem Solldrehmoment derart, dass ein Fahrzeugverhalten, das der Bediener wünscht, akkurat erreicht werden kann. Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst. Weiterentwicklungen sind in den abhängigen Ansprüchen niedergelegt.
Bereitgestellt wird entsprechend einem Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung zum auf Grundlage eines Betriebszustandes eines Fahrzeuges erfolgenden Steuern bzw. Regeln eines Motors, der eine Luftmengensteuerung bzw. Regelung zum Steuern bzw. Regeln einer Einlassluftmenge entsprechend einem Solldrehmoment und eine Zündzeitpunktsteuerung bzw. Regelung zum Steuern bzw. Regeln eines Zündzeitpunktes eines Zündsystems aufweist. Die Vorrichtung beinhaltet einen Basissolldrehmomentbestimmer zum Bestimmen eines Basissolldrehmomentes auf Grundlage des Betriebszustandes des Fahrzeuges einschließlich eines Beschleunigerpedalvorganges, einen Änderungsratenermittler zum Ermitteln einer Änderungsrate eines Lenkvorganges des Fahrzeuges, einen Sollzusatzverlangsamungseinsteller zum Erhöhen einer Sollzusatzverlangsamung, während eine Rate der Erhöhung kleiner wird, wenn sich die Änderungsrate erhöht, einen Drehmomentverringerungsmengenbestimmer zum Bestimmen einer Motordrehmomentverringerungsmenge auf Grundlage der Sollzusatzverlangsamung, einen Endsolldrehmomentbestimmer zum Bestimmen eines Endsolldrehmomentes auf Grundlage des Basissolldrehmomentes und der Drehmomentverringerungsmenge und einen Istluftmengenschätzer zum Schätzen einer Istluftmenge, die in eine Brennkammer des Motors eingeführt wird. Die Luftmengensteuerung bzw. Regelung bestimmt eine Sollluftmenge derart, dass der Motor das Endsolldrehmoment ausgibt, und steuert bzw. regelt die Einlassluftmenge derart, dass die Sollluftmenge erreicht wird. Die Zündzeitpunktsteuerung bzw. Regelung verzögert den Zündzeitpunkt des Zündsystems stärker, wenn die von dem Istluftmengenschätzer geschätzte Istluftmenge größer in Bezug auf die Sollluftmenge wird. Der Drehmomentverringerungsmengenbestimmer bestimmt die Drehmomentverringerungsmenge entsprechend einem Lenkvorgang des Fahrzeuges, der von einem Lenkwinkelsensor detektiert wird. Die Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung ist konfiguriert, eine Änderungsrate eines Lenkvorganges des Fahrzeuges zu ermitteln und die Drehmomentverringerungsmenge zu erhöhen, während eine Rate der Erhöhung der Drehmomentverringerungsmenge kleiner wird, wenn sich die Änderungsrate des Lenkvorganges erhöht.
Bei der vorbeschriebenen Ausgestaltung steuert bzw. regelt die Luftmengensteuerung bzw. Regelung die Einlassluftmenge zum Erreichen der bestimmten Sollluftmenge, damit der Motor das Endsolldrehmoment ausgibt, und es verzögert die Zündzeitpunktsteuerung bzw. Regelung den Zündzeitpunkt des Zündsystems stärker, wenn die Istluftmenge größer in Bezug auf die Sollluftmenge wird. Sogar dann, wenn die Istluftmenge größer gegenüber der Sollluftmenge infolge der Verzögerung in Reaktion auf die Istluftmenge wird, wenn die Sollluftmenge entsprechend einer Abnahme des Endsolldrehmomentes abnimmt und die Abnahme des Endsolldrehmomentes durch Verringern der Istluftmenge alleine nicht erreicht werden kann, kann das Ausgabedrehmoment durch Verzögern des Zündzeitpunktes verringert werden. Im Ergebnis kann die Abnahme des Solldrehmomentes entsprechend der Änderung der Drehmomentverringerungsmenge erreicht werden. Daher kann der Motor derart gesteuert bzw. geregelt werden, dass man die Drehmomentverringerungsmenge mit guter Reaktion in Bezug auf den Betriebszustand des Fahrzeuges außer dem Beschleunigerpedalvorgang erhält, es kann die Last rasch an den Vorderrädern wirken, und es kann ein Fahrzeugverhalten, das der Bediener wünscht, akkurat erreicht werden.
Bei der vorbeschriebenen Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung kann die Zündzeitpunktsteuerung bzw. Regelung das Zündsystem derart steuern bzw. regeln, dass eine Zündung zu einem Zündzeitpunkt zum Erreichen des Endsolldrehmomentes während des Betriebszustandes des Motors einschließlich der Istluftmenge und einer Motordrehzahl zu einem Zeitpunkt, wenn die Drehmomentverringerungsmenge über Null (0) ist, durchgeführt wird, und das Zündsystem derart steuern bzw. regeln, dass eine Zündung zu einem gegebenen Basiszündzeitpunkt für den Betriebszustand des Motors einschließlich der Istluftmenge und der Motordrehzahl zu einem Zeitpunkt, wenn die Drehmomentverringerungsmenge etwa Null ist, durchgeführt wird.
Wenn bei der vorbeschriebenen Ausgestaltung die Drehmomentverringerungsmenge über Null ist, das heißt, wenn ein Drehmomentverringerungsbedarf entsprechend dem Betriebszustand des Fahrzeuges außer einem Beschleunigerpedalvorgang vorhanden ist, steuert bzw. regelt die Zündzeitpunktsteuerung bzw. Regelung das Zündsystem derart, dass der Zündzeitpunkt zum Erreichen des Endsolldrehmomentes während des Betriebszustandes des Motors einschließlich der Istluftmenge und der Motordrehzahl zu dem Zeitpunkt verzögert wird. Ist die Drehmomentverringerungsmenge etwa gleich Null, das heißt, ist kein Drehmomentverringerungsbedarf entsprechend dem Betriebszustand des Fahrzeuges außer dem Beschleunigerpedalvorgang vorhanden, so steuert bzw. regelt die Zündzeitpunktsteuerung bzw. Regelung das Zündsystem derart, dass eine Zündung zu dem gegebenen Basiszündzeitpunkt durchgeführt wird, zu dem die Zündeffizienz bei der Istluftmenge hervorragend ist. Daher kann eine Verschlechterung des Kraftstoffverbrauches infolge der Verzögerung des Zündzeitpunktes minimiert werden, während ein Fahrzeugverhalten, das der Bediener wünscht, akkurat erreicht wird.
Bei der vorbeschriebenen Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung bestimmt der Drehmomentverringerungsmengenbestimmer die Drehmomentverringerungsmenge entsprechend dem Lenkvorgang des Fahrzeuges.
Bei dieser Ausgestaltung kann sich die Änderung der Drehmomentverringerungsmenge mit der Zeit, die auf Grundlage des Lenkvorganges bestimmt wird, in der Änderung des Endsolldrehmomentes mit der Zeit widerspiegeln. Daher kann die Last an den Vorderrädern durch rasches zu dem Fahrzeug erfolgenden Hinzufügen der Verlangsamung entsprechend dem bedienerseitigen Lenkvorgang wirken, es kann die Reaktion auf den Lenkvorgang durch rasches Erhöhen der Kurvendurchfahrkraft verbessert werden, und es kann der Motor gesteuert bzw. geregelt werden, um ein Fahrzeugverhalten, das der Bediener wünscht, akkurat zu erreichen.
Entsprechend einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Steuern bzw. Regeln eines Motors auf Grundlage eines Betriebszustandes eines Fahrzeuges bereitgestellt, wobei das Verfahren die nachfolgenden Schritte umfasst:

Bestimmen eines Basissolldrehmomentes auf Grundlage eines Betriebszustandes des Fahrzeuges einschließlich eines Beschleunigerpedalvorganges;
Bestimmen einer Motordrehmomentverringerungsmenge auf Grundlage eines Betriebszustandes des Fahrzeuges ausschließlich des Beschleunigerpedalvorganges;
Bestimmen eines Endsolldrehmomentes auf Grundlage des Basissolldrehmomentes und der Drehmomentverringerungsmenge; und

Erfindungsgemäß umfasst das Verfahren des Weiteren die nachfolgenden Schritte: Ermitteln einer Änderungsrate eines Lenkvorganges des Fahrzeuges, und Erhöhen einer Sollzusatzverlangsamung, während eine Rate der Erhöhung kleiner wird, wenn sich die Änderungsrate erhöht.
Vorzugsweise umfasst das Verfahren des Weiteren die nachfolgenden Schritte: Steuern bzw. Regeln des Zündsystems derart, dass eine Zündung zu einem Zündzeitpunkt zum Erreichen des Endsolldrehmomentes während des Betriebszustandes des Motors einschließlich der Istluftmenge und einer Motordrehzahl zu einem Zeitpunkt, wenn die Drehmomentverringerungsmenge über Null ist, durchgeführt wird, und
Steuern bzw. Regeln des Zündsystems derart, dass eine Zündung zu einem gegebenen Basiszündzeitpunkt für den Betriebszustand des Motors einschließlich der Istluftmenge und der Motordrehzahl zu einem Zeitpunkt, wenn die Drehmomentverringerungsmenge etwa Null ist, durchgeführt wird.
Entsprechend einem weiteren Aspekt wird ein Computerprogrammerzeugnis bereitgestellt, das computerlesbare Anweisungen umfasst, die dann, wenn sie in ein geeignetes System geladen sind und dort ausgeführt werden, die Schritte nach einem der vorbeschriebenen Verfahren durchführen können.
Figurenliste

1 ist ein Umrissausgestaltungsdiagramm eines Motorsystems, bei dem eine Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommt.
2 ist ein Blockdiagramm zur Darstellung einer elektrischen Ausgestaltung der Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
3 ist ein Flussdiagramm eines Motorsteuer- bzw. Regelprozesses zum Steuern bzw. Regeln eines Motors durch die Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
4 ist ein Flussdiagramm eines Drehmomentverringerungsmengenbestimmungsprozesses zum Bestimmen einer Drehmomentverringerungsmenge durch die Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
5 ist eine in Form eines Graphen dargestellte Abbildung, in der eine Beziehung zwischen einer Sollzusatzverlangsamung und einer Lenkgeschwindigkeit aus der Bestimmung durch die Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt ist.
6 ist eine in Form eines Graphen dargestellte Zündvorrückungsabbildung, durch die eine Beziehung zwischen einem Zündzeitpunkt und einem Angabedrehmoment entsprechend verschiedenen Luftmengen und verschiedenen Motordrehzahlen definiert wird.
7 zeigt ein Diagramm sowie Graphen der Änderungen von Parametern mit der Zeit während der Motorsteuerung bzw. Regelung durch die Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung, wenn ein Fahrzeug, das die Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung trägt, wendet, wobei Teil (a) eine Planansicht zur schematischen Darstellung eines Fahrzeuges ist, das ein Wenden nach rechts durchführt, Teil (b) ein Graph zur Darstellung einer Änderung eines Lenkwinkels des Fahrzeuges ist, das ein Wenden nach rechts gemäß Darstellung in Teil (a) durchführt, Teil (c) ein Graph zur Darstellung einer Änderung einer Lenkgeschwindigkeit des Fahrzeuges ist, das ein Wenden nach rechts gemäß Darstellung in Teil (b) durchführt, Teil (d) ein Graph zur Darstellung einer Änderung einer Zusatzverlangsamung ist, die auf Grundlage der Lenkgeschwindigkeit gemäß Darstellung in Teil (c) bestimmt wird, Teil (e) ein Graph zur Darstellung einer Änderung der Drehmomentverringerungsmenge ist, die auf Grundlage der Zusatzverlangsamung gemäß Darstellung in Teil (d) bestimmt wird, Teil (f) ein Graph zur Darstellung einer Änderung eines Basissolldrehmomentes vor und nach einer Glättung durch einen Drehmomentänderungsfilter ist, Teil (g) ein Graph zur Darstellung einer Änderung des Endsolldrehmomentes ist, das auf Grundlage des Basissolldrehmomentes und der Drehmomentverringerungsmenge bestimmt wird, Teil (h) ein Graph zur Darstellung von Änderungen der Sollluftmenge ist, die auf Grundlage des Endsolldrehmomentes und einer Istluftmenge bestimmt wird, Teil (i) ein Graph zur Darstellung eines Drehmomentverringerungszündzeitpunktes, der auf Grundlage des Endsolldrehmomentes und der Istluftmenge bestimmt wird, in Bezug auf einen Basiszündzeitpunkt ist, und Teil (j) ein Graph zur Darstellung einer Änderung einer Gierrate (Istgierrate) ist, die in dem Fahrzeug bewirkt wird, wenn die Steuerung bzw. Regelung der Einlassluftmenge und des Zündzeitpunktes gemäß Darstellung in Teilen (h) und (i) durchgeführt wird, und einer Änderung der Istgierrate, wenn die Steuerung bzw. Regelung der Luftmenge und des Zündzeitpunktes auf Grundlage der Drehmomentverringerungsmenge, die durch den Drehmomentverringerungsmengenbestimmer bestimmt wird, nicht durchgeführt wird.

Detailbeschreibung
Nachstehend wird eine Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand der begleitenden Zeichnung beschrieben.
Zunächst wird ein Motorsystem, bei dem die Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommt, anhand 1 und 2 beschrieben. 1 ist ein Umrissausgestaltungsdiagramm des Motorsystems, bei dem die Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung entsprechend dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zum Einsatz kommt, während 2 ein Blockdiagramm zur Darstellung einer elektrischen Ausgestaltung der Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung entsprechend dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist.
Wie in 1 und 2 dargestellt ist, beinhaltet das Motorsystem 100 primär einen Einlassdurchlass 1, durch den Einlassluft, die von außerhalb eingeführt wird, hindurchtritt, den Motor 10 (insbesondere einen Benzinmotor), der ein Mischgas aus der Luft, die von dem Einlassdurchlass 1 zugeleitet wird, und Kraftstoff, der von einem Kraftstoffeinspritzer 13 (nachstehend noch beschrieben) zugeleitet wird, verbrennt, um eine Antriebskraft für ein Fahrzeug zu erzeugen, einen Auslassdurchlass 25, der Auslassgas, das durch die Verbrennung innerhalb des Motors 10 erzeugt wird, abgibt, Sensoren 30 bis 40, die verschiedene Arten von Zuständen im Zusammenhang mit dem Motorsystem 100 detektieren, und ein PCM 50 (Powertrain Control Modul PCM, Antriebsstrangsteuer- bzw. Regelmodul; Engine Control Device, Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung), das das gesamte Motorsystem 100 steuert bzw. regelt. Es sollte einsichtig sein, dass das PCM 50 eine Hardwarevorrichtung ist, die einen Prozessor beinhaltet, der dafür ausgestaltet ist, verschiedene Softwareprogramme auszuführen, die in einem nichtflüchtigen Speicher des PCM 50 gespeichert sind, darunter diejenigen Softwareprogramme, die in 2 mit 51 bis 59 bezeichnet sind.
Vorgesehen sind in dem Einlassdurchlass 1 nacheinander von der stromaufwärtigen Seite her ein Luftreiniger 3, der die von außerhalb eingeführte Einlassluft reinigt, ein Drosselventil 5, das eine Menge der hindurchtretenden Einlassluft (Einlassluftmenge) anpasst, und ein Vorratstank 7, der die dem Motor 10 zugeleitete Einlassluft vorübergehend bevorratet.
Der Motor 10 beinhaltet primär ein Einlassventil 12, das die von dem Einlassdurchlass 1 zugeleitete Einlassluft in eine Brennkammer 11 einführt, den Kraftstoffeinspritzer 13, der den Kraftstoff hin zu der Brennkammer 11 einspritzt, eine Zündkerze 14, die das in die Brennkammer 11 zugeleitete Mischgas aus der Einlassluft und dem Kraftstoff zündet, einen Kolben 15, der durch die Verbrennung des Mischgases innerhalb der Brennkammer 11 pendelt, eine Kurbelwelle 16, die sich durch die Pendelbewegung des Kolbens 15 dreht, und ein Auslassventil 17, das das Abgas, das durch die Verbrennung des Mischgases innerhalb der Brennkammer 11 erzeugt wird, an den Auslassdurchlass 25 abgibt.
Darüber hinaus ist der Motor 10 derart ausgestaltet, dass ein veränderlicher Einlassventilmechanismus 18 und der veränderliche Auslassventilmechanismus 19 als veränderlicher Ventilzeitpunktmechanismus die Betriebszeitpunkte des Einlassventils 12 und des Auslassventils 17 (entsprechend Ventilphasen) variieren. Der veränderliche Einlassventilmechanismus 18 und der veränderliche Auslassventilmechanismus 19 können verschiedene Arten von bekannten Mechanismen sein. Die Betriebszeitpunkte des Einlassventils 12 und des Auslassventils 17 können beispielsweise unter Verwendung von elektromagnetischen oder hydraulischen Mechanismen variiert werden.
In dem Auslassdurchlass 25 primär vorgesehen sind Auslassreinigungskatalysatoren 26a und 26b, die an dem Auslassgas eine Reinigungsfunktion wahrnehmen, so beispielsweise ein NO_x-Katalysator, ein Drei-Wege-Katalysator oder ein Oxidationskatalysator. Wenn die Abgasreinigungskatalysatoren 26a und 26b nachstehend genannt werden, ohne dass sie unterschieden werden sollen, werden sie gemeinsam als „Abgasreinigungskatalysator 26“ bezeichnet.
Das Motorsystem 100 ist zudem mit den Sensoren 30 bis 40 versehen, die verschiedene Arten von Zuständen im Zusammenhang mit dem Motorsystem 100 detektieren. Die Sensoren 30 bis 40 sind insbesondere die folgenden. Der Beschleunigeröffnungssensor 30 detektiert eine Beschleunigeröffnung, die eine Öffnung eines Beschleunigerpedals (entsprechend der Menge des Durchtretens, die das Beschleunigerpedal von einem Fahrzeugbediener erfährt) ist. Der Luftstromsensor 31 detektiert die Einlassluftmenge entsprechend einer Strömungsrate der Einlassluft, die durch den Einlassdurchlass 1 hindurchgeht. Der Drosselöffnungssensor 32 detektiert eine Drosselöffnung, die eine Ventilöffnung des Drosselventils 5 ist. Der Drucksensor 33 detektiert einen Einlassrohrsystemdruck entsprechend einem Druck der Einlassluft, die dem Motor 10 zugeleitet wird. Der Kurbelwinkelsensor 34 detektiert einen Kurbelwinkel der Kurbelwelle 16. Der Wassertemperatursensor 35 detektiert eine Wassertemperatur, die die Temperatur eines Kühlmittels zum Kühlen des Motors 10 ist. Der Temperatursensor 36 detektiert eine Zylindertemperatur, die eine Temperatur innerhalb des Zylinders des Motors 10 ist. Die Nockenwinkelsensoren 37 und 38 detektieren Betriebszeitpunkte einschließlich Ventilschließzeitpunkten des Einlassventils 12 beziehungsweise des Auslassventils 17. Der Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 39 detektiert die Geschwindigkeit des Fahrzeuges (Fahrzeuggeschwindigkeit). Der Lenkwinkelsensor 40 detektiert den Drehwinkel eines Lenkrades. Man beachte, dass die verschiedenen Sensoren 30 bis 40 jeweils Ausgabedetektionssignale S130 bis S140 entsprechend den detektierten Parametern an das Antriebsstrangsteuer- bzw. Regelmodul (PCM) 50 ausgeben.
Das PCM 50 steuert bzw. regelt Komponenten des Motorsystems 100 auf Grundlage der Detektionssignale S130 bis S140, die von den verschiedenen Sensoren 30 bis 40 eingegeben werden. Insbesondere leitet, wie in 2 dargestellt ist, das PCM 50 das Steuer- bzw. Regelsignal S105 dem Drosselventil 5 zu, um die Öffnungs- und Schließzeitpunkte sowie die Drosselöffnung des Drosselventils 5 zu steuern bzw. zu regeln, leitet das Steuer- bzw. Regelsignal S113 dem Kraftstoffeinspritzer 13 zu, um eine Kraftstoffeinspritzmenge und einen Kraftstoffeinspritzzeitpunkt zu steuern bzw. zu regeln, leitet das Steuer- bzw. Regelsignal S114 der Zündkerze 14 zu, um den Zündzeitpunkt zu steuern bzw. zu regeln, und leitet die Steuer- bzw. Regelsignale S118 und S119 dem veränderlichen Einlassventilmechanismus 18 und dem veränderlichen Auslassventilmechanismus 19 zu, um die Betriebszeitpunkte des Einlassventils 12 beziehungsweise des Auslassventils 17 zu steuern bzw. zu regeln.
Das Steuer- bzw. Regelsignal S160 entsprechend einer Sollbeschleunigung (einschließlich einer negativen Beschleunigung oder Verlangsamung), wenn das Fahrzeug einem vorausfahrenden Fahrzeug folgt, wird zudem in das PCM 50 von einer Folgefahrsteuer- bzw. Regelvorrichtung 60 (Fahrzeuggeschwindigkeitssteuer- bzw. Regelvorrichtung) eingegeben. Die Folgefahrsteuer- bzw. Regelvorrichtung 60 detektiert beispielsweise einen Abstand zwischen zwei Fahrzeugen (ein Fahrzeug und ein vor dem Fahrzeug fahrendes, also vorausfahrendes Fahrzeug), beispielsweise durch ein Millimeterwellenradar oder ein Nahinfrarotlaserradar, und stellt die Sollbeschleunigung zum Steuern bzw. Regeln der Fahrgeschwindigkeit derart ein, dass der Abstand zwischen den beiden Autos bei einem gegebenen Abstand gehalten wird. Ist kein vorausfahrendes Fahrzeug vorhanden, so stellt die Folgefahrsteuer- bzw. Regelvorrichtung 60 die Sollbeschleunigung, die dafür benötigt wird, das Fahrzeug bei einer gegebenen Fahrgeschwindigkeit zu halten, ein. Die Folgefahrsteuer- bzw. Regelvorrichtung 60 gibt sodann das Steuer- bzw. Regelsignal S160 zur Sollbeschleunigungseinstellung an das PCM 50 aus.
Das PCM 50 beinhaltet einen Basissolldrehmomentbestimmer 51, der ein Basissolldrehmoment auf Grundlage des Betriebszustandes des Fahrzeuges einschließlich des Beschleunigerpedalvorganges bestimmt, einen Drehmomentverringerungsmengenbestimmer 53, der eine Drehmomentverringerungsmenge auf Grundlage des Betriebszustandes des Fahrzeuges nicht einschließlich des Beschleunigerpedalvorganges bestimmt, einen Endsolldrehmomentbestimmer 55, der ein Endsolldrehmoment auf Grundlage des Basissolldrehmomentes und der Drehmomentverringerungsmenge bestimmt, einen Drehmomentänderungsfilter 57, der eine Änderung des Endsolldrehmomentes mit der Zeit glättet, und eine Motorsteuerung bzw. Regelung 59, die den Motor 10 derart steuert bzw. regelt, dass der Motor 10 das Endsolldrehmoment ausgibt.
Gebildet wird jede Komponente des PCM 50 von einem Computer, der mit einer CPU versehen ist, verschiedenen Arten von Programmen, die auf der CPU interpretiert und ausgeführt werden (einschließlich primärer Steuer- bzw. Regelprogramme, so beispielsweise eines Betriebssystems OS und von Anwendungsprogrammen, die auf dem OS aktiviert werden und spezifische Funktionen wahrnehmen), und einem internen Speicher, so beispielsweise einem ROM und einem RAM zum Speichern der Programme und von verschiedenen Arten von Daten.
Als Nächstes werden Prozesse, die von der Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung durchgeführt werden, anhand 3 bis 6 beschrieben.
3 ist ein Flussdiagramm eines Motorsteuer- bzw. Regelprozesses zum Steuern bzw. Regeln des Motors 10 durch die Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung entsprechend dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 4 ist ein Flussdiagramm eines Drehmomentverringerungsmengenbestimmungsprozesses zum Bestimmen der Drehmomentverringerungsmenge durch die Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung entsprechend dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, 5 ist eine Abbildung, in der eine Beziehung zwischen einer Sollzusatzverlangsamung und einer Lenkgeschwindigkeit aus der Bestimmung durch die Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung entsprechend dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt ist, und 6 ist eine Zündvorrückungsabbildung, durch die eine bestimmte Beziehung zwischen dem Zündzeitpunkt und einem Angabedrehmoment entsprechend verschiedenen Luftmengen und verschiedenen Motordrehzahlen definiert ist.
Der Motorsteuer- bzw. Regelprozess von 3 wird aktiviert, wenn ein Zündschalter des Fahrzeuges auf EIN gestellt wird, und es wird der Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung Leistung zugeleitet. Der Motorsteuer- bzw. Regelprozess wird wiederholt ausgeführt.
Wird der Motorsteuer- bzw. Regelprozess aktiviert, so ermittelt, wie in 3 dargestellt ist, das PCM 50 den Betriebszustand des Fahrzeuges bei Schritt S1. Das PCM ermittelt als Betriebszustand beispielsweise die Beschleunigeröffnung, die von dem Beschleunigeröffnungssensor 30 detektiert wird, die Fahrzeuggeschwindigkeit, die von dem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor 39 detektiert wird, den Lenkwinkel, der von dem Lenkwinkelsensor 40 detektiert wird, die Detektionssignale S130 bis S140, die von den vorstehend beschriebenen verschiedenen Sensoren 30 bis 40 ausgegeben werden, darunter eine Gangschaltposition, die aktuell bei einem Getriebe des Fahrzeuges eingestellt ist, und das Steuer- bzw. Regelsignal S160 der Sollbeschleunigung, das von der Folgefahrsteuer- bzw. Regelvorrichtung 60 ausgegeben wird, und dergleichen mehr.
Als Nächstes stellt bei Schritt S2 der Basissolldrehmomentbestimmer 51 des PCM 50 die Sollbeschleunigung auf Grundlage des Betriebszustandes des Fahrzeuges einschließlich des Beschleunigerpedalvorganges aus der Ermittlung bei Schritt S1 ein. Wenn beispielsweise die Folgefahrsteuerung bzw. Regelung nicht von der Folgefahrsteuer- bzw. Regelvorrichtung 60 durchgeführt wird, wählt der Basissolldrehmomentbestimmer 51 eine Beschleunigungseigenschaftenabbildung entsprechend der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und der Gangschaltposition aus den Beschleunigungseigenschaftenabbildungen, die für verschiedene Fahrzeuggeschwindigkeiten und Gangschaltpositionen definiert worden sind (und die vorab erstellt und in einem Speicher oder dergleichen gesteuert werden), und bestimmt die Sollbeschleunigung entsprechend der aktuellen Beschleunigeröffnung unter Rückgriff auf die ausgewählte Beschleunigereigenschaftenabbildung. Wird die Folgefahrsteuerung bzw. Regelung von der Folgefahrsteuer- bzw. Regelvorrichtung 60 durchgeführt, so bestimmt der Basissolldrehmomentbestimmer 51 eine Sollbeschleunigung, die von dem Steuer- bzw. Regelsignal S160 spezifiziert wird, das von der Folgefahrsteuer- bzw. Regelvorrichtung 60 eingegeben wird, als Sollbeschleunigung.
Als Nächstes bestimmt bei Schritt S3 der Basissolldrehmomentbestimmer 51 das Basissolldrehmoment des Motors 10 zum Erreichen der Sollbeschleunigung aus der Bestimmung bei Schritt S2. In diesem Fall bestimmt der Basissolldrehmomentbestimmer 51 das Basissolldrehmoment innerhalb eines Drehmomentbereiches, der von dem Motor 10 ausgebbar ist, auf Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Gangschaltposition, einer Straßenoberflächenneigung, einem Reibungskoeffizienten der Straßenoberfläche und dergleichen mehr zu diesem Zeitpunkt.
Als Nächstes glättet bei Schritt S4 der Drehmomentänderungsfilter 57 die Änderung des Basissolldrehmomentes mit der Zeit gemäß Bestimmung bei Schritt S3. Die Glättung kann durch verschiedene bekannte Techniken erreicht werden, so beispielsweise durch Begrenzen einer Änderungsrate des Basissolldrehmomentes auf unterhalb einer Schwelle und durch Berechnen eines Bewegungsdurchschnittes der Änderung des Basissolldrehmomentes mit der Zeit.
Parallel zu den Prozessen bei Schritten S2 bis S4 führt der Drehmomentverringerungsmengenbestimmer 53 den Drehmomentverringerungsmengenbestimmungsprozess bei Schritt S5 zum Bestimmen der Drehmomentverringerungsmenge auf Grundlage des Betriebszustandes des Fahrzeuges außer dem Beschleunigerpedalvorgang durch. Dieser Drehmomentverringerungsmengenbestimmungsprozess wird nunmehr anhand 4 beschrieben.
Wie in 4 dargestellt ist, bestimmt, sobald der Drehmomentverringerungsmengenbestimmungsprozess aktiviert ist, der Drehmomentverringerungsmengenbestimmer 53 bei S21, ob ein Absolutwert des Lenkwinkels aus der Ermittlung bei Schritt S1 erhöht ist. Im Ergebnis geht, wenn der Absolutwert des Lenkwinkels erhöht ist, der Prozess sodann zu Schritt S22 über, wo der Drehmomentverringerungsmengenbestimmer 53 die Lenkgeschwindigkeit auf Grundlage des Lenkwinkels aus der Ermittlung bei Schritt S1 berechnet.
Als Nächstes bestimmt bei Schritt S23 der Drehmomentverringerungsmengenbestimmer 53, ob der Absolutwert der Lenkgeschwindigkeit abnimmt.
Im Ergebnis geht, wenn der Absolutwert der Lenkgeschwindigkeit nicht abnimmt (das heißt, wenn sich der Absolutwert der Lenkgeschwindigkeit erhöht oder nicht ändert), der Prozess zu Schritt S24 über, wo der Drehmomentverringerungsmengenbestimmer 53 eine Sollzusatzverlangsamung auf Grundlage der Lenkgeschwindigkeit ermittelt. Die Sollzusatzverlangsamung ist eine Verlangsamung, die zu dem Fahrzeug entsprechend dem Lenkvorgang hinzugefügt werden soll, um das Fahrzeugverhalten, das der Bediener wünscht, akkurat zu erreichen.
Der Drehmomentverringerungsmengenbestimmer 53 ermittelt die Sollzusatzverlangsamung beispielsweise entsprechend der Lenkgeschwindigkeit aus der Berechnung bei Schritt S22 auf Grundlage der Beziehung zwischen der Sollzusatzverlangsamung und der Lenkgeschwindigkeit, wie in der Abbildung von 5 dargestellt ist.
Man beachte, dass die Horizontalachse in 5 die Lenkgeschwindigkeit bezeichnet, während die Vertikalachse die Sollzusatzverlangsamung bezeichnet. Wie in 5 dargestellt ist, ist, wenn die Lenkgeschwindigkeit unter einer Schwelle T_S (von beispielsweise etwa 10°/s) ist, eine entsprechende Sollzusatzverlangsamung in etwa gleich Null. Dies bedeutet, dass dann, wenn die Lenkgeschwindigkeit unterhalb der Schwelle T_S ist, die Steuerung bzw. Regelung zum Hinzufügen der Verlangsamung zu dem Fahrzeug entsprechend dem Lenkvorgang nicht durchgeführt wird.
Wenn demgegenüber die Lenkgeschwindigkeit oberhalb der Schwelle Ts ist, nähert sich die Sollzusatzverlangsamung entsprechend der Lenkgeschwindigkeit allmählich an eine obere Grenze Dmax (von beispielsweise etwa 1 m/s²) an, wenn sich die Lenkgeschwindigkeit erhöht. Dies bedeutet, dass sich die Sollzusatzverlangsamung erhöht, wenn sich die Lenkgeschwindigkeit erhöht, die Rate der Erhöhung jedoch kleiner wird.
Als Nächstes bestimmt bei S25 der Drehmomentverringerungsmengenbestimmer 53 die Zusatzverlangsamung bei dem aktuellen Prozess innerhalb eines Bereiches, in dem die Erhöhungsrate der Zusatzverlangsamung unter eine Schwelle Rmax (von beispielsweise etwa 0,5 m/s³) fällt.
Wenn die Erhöhungsrate von der Zusatzverlangsamung aus der Bestimmung beim vorhergehenden Prozess zu der Sollzusatzverlangsamung aus der Bestimmung bei Schritt S24 bei dem aktuellen Prozess unter Rmax ist, bestimmt der Drehmomentverringerungsmengenbestimmer 53 die Sollzusatzverlangsamung aus der Bestimmung bei Schritt S24 als Zusatzverlangsamung bei dem aktuellen Prozess.
Wenn demgegenüber die Änderungsrate von der Zusatzverlangsamung aus der Bestimmung bei dem vorhergehenden Prozess zu der Sollzusatzverlangsamung aus der Bestimmung bei Schritt S24 bei dem aktuellen Prozess über Rmax ist, bestimmt der Drehmomentverringerungsmengenbestimmer 53 einen Wert, den man dadurch ermittelt, dass die Zusatzverlangsamung aus der Bestimmung bei dem vorhergehenden Prozess um die Erhöhungsrate Rmax für eine Zeitspanne zwischen dem vorhergehenden Prozess und dem aktuellen Prozess erhöht wird, als Zusatzverlangsamung bei dem aktuellen Prozess.
Wenn bei Schritt S23 der Absolutwert der Lenkgeschwindigkeit abnimmt, so geht der Prozess sodann zu Schritt S26 über, wo der Drehmomentverringerungsmengenbestimmer 53 die Zusatzverlangsamung aus der Bestimmung beim vorhergehenden Prozess als Zusatzverlangsamung bei diesem Prozess bestimmt. Dies bedeutet, dass dann, wenn der Absolutwert der Lenkgeschwindigkeit abnimmt, die Zusatzverlangsamung dann, wenn die Lenkgeschwindigkeit maximal ist (das heißt der Maximalwert der Zusatzverlangsamung), erhalten bleibt.
Bei Schritt S21 geht, wenn sich der Absolutwert des Lenkwinkels nicht erhöht (das heißt konstant ist oder abnimmt) der Prozess zu Schritt S27 über, wo der Drehmomentverringerungsmengenbestimmer 53 eine Abnahmemenge beim aktuellen Prozess von der Zusatzverlangsamung aus der Bestimmung beim vorhergehenden Prozess ermittelt (Verlangsamungsverringerungsmenge). Diese Verlangsamungsverringerungsmenge kann auf Grundlage einer festen Abnahmerate, die vorab in dem Speicher und dergleichen gespeichert worden ist, (von beispielsweise etwa 0,3 m/s³) berechnet werden. Alternativ kann die Verlangsamungsverringerungsmenge auf Grundlage einer Abnahmerate aus der Bestimmung entsprechend dem Betriebszustand des Fahrzeuges aus der Ermittlung bei Schritt S1 und/oder der Lenkgeschwindigkeit aus der Berechnung bei Schritt S22 berechnet werden.
Bei Schritt S28 bestimmt der Drehmomentverringerungsmengenbestimmer 53 die Zusatzverlangsamung bei dem aktuellen Prozess durch Subtrahieren der bei Schritt S27 ermittelten Verlangsamungsverringerungsmenge von der beim vorherigen Prozess bestimmten Zusatzverlangsamung.
Nach Schritt S25, S26 oder S28 bestimmt der Drehmomentverringerungsmengenbestimmer 53 bei Schritt S29 die Drehmomentverringerungsmenge auf Grundlage der aktuellen Zusatzverlangsamung aus der Bestimmung bei Schritt S25, S26 oder S28. Der Drehmomentverringerungsmengenbestimmer 53 bestimmt beispielsweise die Drehmomentverringerungsmenge, die dafür erforderlich ist, die aktuelle Zusatzverlangsamung zu erreichen, auf Grundlage der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und der Gangschaltposition, der Straßenoberflächenneigung und dergleichen mehr, die bei Schritt S1 ermittelt worden sind. Nach Schritt S29 beendet der Drehmomentverringerungsmengenbestimmer 53 den Drehmomentverringerungsmengenbestimmungsprozess und kehrt zur Hauptroutine zurück.
Wie in 3 gezeigt ist, bestimmt nach Durchführung der Prozesse bei Schritten S2 bis S4 und des Drehmomentverringerungsmengenbestimmungsprozesses bei Schritt S5 der Endsolldrehmomentbestimmer 55 bei Schritt S6 das Endsolldrehmoment durch Subtrahieren der Drehmomentverringerungsmenge aus der Bestimmung bei dem Drehmomentverringerungsmengenbestimmungsprozess bei Schritt S5 von dem Basissolldrehmoment nach der Glättung bei Schritt S4.
Als Nächstes bestimmt bei Schritt S7 die Motorsteuerung bzw. Regelung 59 die Sollluftmenge und ein Solläquivalenzverhältnis derart, dass der Motor 10 das Endsolldrehmoment aus der Bestimmung bei Schritt S6 ausgibt. Hierbei ist die „Luftmenge“ die Menge derjenigen Luft, die in die Brennkammer 11 des Motors 10 eingeführt wird. Man beachte, dass anstatt dessen auch die Fülleffizienz, die man durch Umwandeln der Luftmenge in einen dimensionslosen Wert erhält, verwendet werden kann.
Die Motorsteuerung bzw. Regelung 59 berechnet beispielsweise ein Sollangabedrehmoment, das aus dem Endsolldrehmoment unter Berücksichtigung eines Drehmomentverlustes infolge eines Reibungsverlustes und/oder eines Pumpverlustes ermittelt wird, berechnet eine Sollerzeugungswärmemenge, die zum Erzeugen des Sollangabedrehmomentes benötigt wird, und bestimmt die Sollluftmenge auf Grundlage der Sollerzeugungswärmemenge und des Solläquivalenzverhältnisses.
Als Nächstes bestimmt bei Schritt S8 die Motorsteuerung bzw. Regelung 59 die Ventilöffnung des Drosselventils 5 sowie die Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils 12 durch den veränderlichen Einlassventilmechanismus 18 unter Berücksichtigung der Luftmenge aus der Detektion durch den Luftströmungssensor 31 derart, dass die Sollluftmenge aus der Bestimmung bei Schritt S7 in den Motor 10 eingeführt wird.
Als Nächstes steuert bzw. regelt bei Schritt S9 die Motorsteuerung bzw. Regelung 59 das Drosselventil 5 und den veränderlichen Einlassventilmechanismus 18 auf Grundlage der Drosselöffnung sowie der Öffnungs- und Schließzeitpunkte des Einlassventils 12 aus der Bestimmung bei Schritt S8 und steuert bzw. regelt den Kraftstoffeinspritzer 13 auf Grundlage des Solläquivalenzverhältnisses aus der Bestimmung bei Schritt S7 und einer Istluftmenge aus der Schätzung auf Grundlage des Detektionssignals S131 des Luftströmungssensors 31 und dergleichen.
Als Nächstes bestimmt bei Schritt S10 die Motorsteuerung bzw. Regelung 59 das Vorhandensein eines Bedarfs an einer Drehmomentverringerung auf Grundlage des Betriebszustandes des Fahrzeuges außer dem Beschleunigerpedalvorgang. Die Motorsteuerung bzw. Regelung 59 bestimmt beispielsweise, dass der Bedarf an einer Drehmomentverringerung vorhanden ist, wenn die Drehmomentverringerungsmenge aus der Bestimmung bei dem Drehmomentverringerungsmengenbestimmungsprozess bei Schritt S5 über Null ist.
Im Ergebnis geht, wenn Bedarf an einer Drehmomentverringerung vorhanden ist, der Prozess sodann zu Schritt S11 über, wo die Motorsteuerung bzw. Regelung 59 einen Drehmomentverringerungszündzeitpunkt derart, dass der Motor 10 das Endsolldrehmoment ausgibt, auf Grundlage des Endsolldrehmomentes aus der Bestimmung bei Schritt S6 und der Istluftmenge mit tatsächlicher Einführung in die Brennkammer 11 durch die Steuerung bzw. Regelung des Drosselventils 5 und den veränderlichen Einlassventilmechanismus 18 bei Schritt S9 bestimmt.
Die Motorsteuerung bzw. Regelung 59 schätzt beispielsweise die Istluftmenge auf Grundlage des Detektionssignals S131 des Luftströmungssensors 31 und dergleichen. Sodann wählt die Motorsteuerung bzw. Regelung 59 eine Zündvorrückungsabbildung entsprechend der geschätzten Istluftmenge und der Motordrehzahl aus den Zündvorrückungsabbildungen (die vorab erstellt und in dem Speicher oder dergleichen gespeichert worden sind), die die Beziehung zwischen dem Zündzeitpunkt und dem Angabedrehmoment für verschiedene Luftmengen und verschiedene Motordrehzahlen definieren, und bestimmt als Drehmomentverringerungszündzeitpunkt den Zündzeitpunkt entsprechend dem Sollangabedrehmoment aus der Berechnung bei Schritt S7 unter Rückgriff auf die ausgewählte Zündvorrückungsabbildung.
Wie in 6 dargestellt ist, weist die Zündvorrückungsabbildung eine Horizontalachse als Zündzeitpunkt und eine Vertikalachse als Angabedrehmoment auf und wird durch eine nach oben konvexe Kurve ausgedrückt, bei der das Angabedrehmoment abnimmt, wenn der Zündzeitpunkt vorgerückt oder verzögert wird, wobei ein lokales Maximum des Angabedrehmomentes vorhanden ist, wenn der Zündzeitpunkt bei MBT (Minimum Advance for Best Torque MBT, minimale Vorrückung für das beste Drehmoment) ist.
Ist die Reaktion der Istluftmenge in Bezug auf die Verringerung der Sollluftmenge entsprechend dem Drehmomentverringerungsbedarf verzögert und ist die Istluftmenge gegenüber der Sollluftmenge größer, so ist das Angabedrehmoment (in 6 durch eine durchgezogene Linie dargestellt) bei MBT_R in der Zündvorrückungsabbildung entsprechend der Istluftmenge größer als das Angabedrehmoment (in 6 durch eine gepunktete Linie dargestellt) bei MBT_S in der Zündvorrückungsabbildung entsprechend der Sollluftmenge. Mit anderen Worten, ein Zündzeitpunkt Ig_R (das heißt, ein Drehmomentverringerungszündzeitpunkt) entsprechend einem Sollangabedrehmoment Tr in der Zündvorrückungsabbildung entsprechend der Istluftmenge wird von einem Zündzeitpunkt Igs entsprechend dem Sollangabedrehmoment Tr in der Zündvorrückungsabbildung entsprechend der Sollluftmenge verzögert. Der Drehmomentverringerungszündzeitpunkt wird zur Verzögerungsseite verschoben, wenn die Istluftmenge gegenüber der Sollluftmenge größer wird.
Als Nächstes steuert bzw. regelt bei Schritt S12 die Motorsteuerung bzw. Regelung 59 die Zündkerze 14 derart, dass die Zündung zu dem Drehmomentverringerungszündzeitpunkt aus der Bestimmung bei Schritt S11 durchgeführt wird.
Bei Schritt S10 geht, wenn kein Bedarf an einer Drehmomentverringerung vorhanden ist, der Prozess zu Schritt S13 über, wo die Motorsteuerung bzw. Regelung 59 die Zündkerze 14 derart steuert bzw. regelt, dass die Zündung zu einem Zündzeitpunkt (das heißt einem Basiszündzeitpunkt) mit der am meisten ausreichenden Verbrennungseffizienz entsprechend der Istluftmenge mit tatsächlicher Einführung in die Brennkammer 11 durch die Steuerung bzw. Regelung des Drosselventils 5 und des veränderlichen Einlassventilmechanismus 18 bei Schritt S9 durchgeführt wird.
Die Motorsteuerung bzw. Regelung 59 wählt beispielsweise einen der Zündzeitpunkte auf der Verzögerungsseite als Basiszündzeitpunkt von MBT in der Zündvorrückungsabbildung entsprechend der Istluftmenge und der Motordrehzahl und einen den kritischen Klopfpunkt betreffenden Zündzeitpunkt entsprechend der Istluftmenge und der Motordrehzahl und steuert bzw. regelt die Zündkerze 14 auf Grundlage des ausgewählten Zündzeitpunktes.
Nach Schritt S12 oder S13 beendet das PCM 50 den Motorsteuer- bzw. Regelprozess.
Als Nächstes wird der Betrieb der Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung entsprechend dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung anhand 7 beschrieben, die ein Diagramm sowie Graphen der Änderungen von Parametern mit der Zeit während der Motorsteuerung bzw. Regelung durch die Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung darstellt, wenn das Fahrzeug, das die Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung entsprechend dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung trägt, wendet.
Teil (a) von 7 ist eine Planansicht zur schematischen Darstellung des Fahrzeuges, das nach rechts wendet. Wie in Teil (a) dargestellt ist, beginnt das Fahrzeug aus einer Position A heraus, sich nach rechts zu wenden, und setzt das Wenden nach rechts sodann bei einem festen Lenkwinkel von einer Position B zu einer Position C fort.
Teil (b) von 7 ist ein Graph zur Darstellung einer Änderung des Lenkwinkels des Fahrzeuges, das, wie in Teil (a) dargestellt ist, nach rechts wendet. In Teil (b) bezeichnet die Horizontalachse die Zeit, während die Vertikalachse den Lenkwinkel bezeichnet.
Wie in Teil (b) dargestellt ist, wird das Rechtslenken an der Position A begonnen, der Rechtslenkwinkel nimmt allmählich mittels Durchführen eines Zusatzlenkvorganges zu, und der Rechtslenkwinkel wird an der Position B maximal. Der Lenkwinkel wird sodann an der Position C konstant gehalten (Lenkung bleibt erhalten).
Teil (c) von 7 ist ein Graph zur Darstellung einer Änderung einer Lenkgeschwindigkeit des Fahrzeuges gemäß Darstellung in Teil (b), das nach rechts wendet. In Teil (c) bezeichnet die Horizontalachse die Zeit, während die Vertikalachse die Lenkgeschwindigkeit bezeichnet.
Die Lenkgeschwindigkeit des Fahrzeuges wird durch die Ableitung des Lenkwinkels des Fahrzeuges nach der Zeit ausgedrückt. Dies bedeutet, dass, wie in Teil (c) dargestellt ist, wenn die Rechtslenkung an der Position A begonnen wird, eine Rechtslenkgeschwindigkeit auftritt und die Lenkgeschwindigkeit zwischen der Position A und der Position B nahezu konstant gehalten wird. Sodann nimmt die Rechtslenkgeschwindigkeit ab, und es wird die Lenkgeschwindigkeit zu Null, wenn der Rechtslenkwinkel an der Position B das Maximum erreicht. Des Weiteren verbleibt die Lenkgeschwindigkeit bei Null, während der Rechtslenkwinkel von der Position B bis zur Position C erhalten bleibt.
Teil (d) von 7 ist ein Graph zur Darstellung einer Änderung der Zusatzverlangsamung aus der Bestimmung auf Grundlage der Lenkgeschwindigkeit gemäß Darstellung in Teil (c). In Teil (d) bezeichnet die Horizontalachse die Zeit, während die Vertikalachse die Zusatzverlangsamung bezeichnet. Darüber hinaus bezeichnet die durchgezogene Linie in Teil (d) eine Änderung der Zusatzverlangsamung aus der Bestimmung bei dem Drehmomentverringerungsmengenbestimmungsprozess von 4, während die Punkt-Strich-Linie die Änderung der Sollzusatzverlangsamung auf Grundlage der Lenkgeschwindigkeit darstellt. Die Sollzusatzverlangsamung, die durch die Ein-Punkt-Strich-Linie dargestellt wird, beginnt ab der Position A mit der Erhöhung, wird zwischen der Position A und der Position B nahezu konstant gehalten, nimmt sodann ab und erreicht Null an der Position B, und zwar ähnlich wie bei der Änderung der Lenkgeschwindigkeit gemäß Darstellung in Teil (c).
Wie in 4 dargestellt ist, ermittelt der Drehmomentverringerungsmengenbestimmer 53 die Sollzusatzverlangsamung auf Grundlage der Lenkgeschwindigkeit bei Schritt S24, wenn der Absolutwert der Lenkgeschwindigkeit bei Schritt S23 nicht abnimmt (das heißt, wenn sich der Absolutwert der Lenkgeschwindigkeit erhöht oder sich der Absolutwert der Lenkgeschwindigkeit nicht ändert). Sodann bestimmt bei Schritt S25 der Drehmomentverringerungsmengenbestimmer 53 die Zusatzverlangsamung bei jedem Prozesszyklus innerhalb eines Bereiches, in dem die Erhöhungsrate der Zusatzverlangsamung unter die Schwelle Rmax fällt.
Teil (d) von 7 zeigt einen Fall, in dem die Erhöhungsrate der Sollzusatzverlangsamung, deren Erhöhung ab der Position A beginnt, die Schwelle Rmax übersteigt. In diesem Fall erhöht der Drehmomentverringerungsmengenbestimmer 53 die Zusatzverlangsamung derart, dass die Erhöhungsrate gleich Rmax ist (das heißt eine kleinere Erhöhungsrate als die Sollzusatzverlangsamung gemäß Darstellung durch die Ein-Punkt-Strich-Linie). Wenn darüber hinaus die Sollzusatzverlangsamung zwischen der Position A und der Position B nahezu konstant gehalten wird, bestimmt der Sollverringerungsmengenbestimmer 53, dass die Zusatzverlangsamung gleich der Sollzusatzverlangsamung ist.
Darüber hinaus behält, wie vorstehend beschrieben worden ist, wenn der Absolutwert der Lenkgeschwindigkeit bei Schritt S23 in 4 abnimmt, der Drehmomentverringerungsmengenbestimmer 53 die Zusatzverlangsamung der Maximallenkgeschwindigkeit bei. In Teil (d) von 7 nimmt, wenn die Lenkgeschwindigkeit hin zu der Position B abnimmt, die Sollzusatzverlangsamung gemäß Darstellung durch die Ein-Punkt-Strich-Linie ebenfalls entsprechend ab, wohingegen die Zusatzverlangsamung gemäß Darstellung durch die durchgezogene Linie ihren Maximalwert bis zu der Position B beibehält.
Des Weiteren ermittelt, wie vorstehend beschrieben worden ist, bei Schritt S21 in 4, wenn der Absolutwert des Lenkwinkels konstant ist oder abnimmt, der Drehmomentverringerungsmengenbestimmer 53 die Verlangsamungsverringerungsmenge bei Schritt S27 und verringert sodann die Zusatzverlangsamung um die Verlangsamungsverringerungsmenge. Wie in Teil (d) dargestellt ist, verringert der Drehmomentverringerungsmengenbestimmer 53 die Zusatzverlangsamung derart, dass die Abnahmerate der Zusatzverlangsamung allmählich kleiner wird (das heißt derart, dass die Steigung der durchgezogenen Linie, die die Änderung der Zusatzverlangsamung darstellt, allmählich flacher oder weniger steil wird).
Teil (e) von 7 ist ein Graph zur Darstellung einer Änderung der Drehmomentverringerungsmenge aus der Bestimmung auf Grundlage der Zusatzverlangsamung gemäß Darstellung in Teil (d). In Teil (e) bezeichnet die Horizontalachse die Zeit, während die Vertikalachse die Drehmomentverringerungsmenge bezeichnet.
Wie vorstehend beschrieben worden ist, bestimmt der Drehmomentverringerungsmengenbestimmer 53 die Drehmomentverringerungsmenge, die zum Erreichen der Zusatzverlangsamung erforderlich ist, auf Grundlage von Parametern, so beispielsweise der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit, der Gangschaltposition und der Straßenoberflächenneigung. Wenn diese Parameter konstant sind, wird bestimmt, dass sich die Drehmomentverringerungsmenge ähnlich zur Änderung der Zusatzverlangsamung gemäß Darstellung in Teil (d) ändert.
Teil (f) von 7 ist ein Graph zur Darstellung einer Änderung des Basissolldrehmomentes vor und nach einer Glättung durch den Drehmomentänderungsfilter 57. In Teil (f) bezeichnet die Horizontalachse die Zeit, während die Vertikalachse das Drehmoment bezeichnet. Darüber hinaus bezeichnet in Teil (f) eine gepunktete Linie das Basissolldrehmoment vor der Glättung durch den Drehmomentänderungsfilter 57, während die durchgezogene Linie das Basissolldrehmoment nach der Glättung durch den Drehmomentänderungsfilter 57 darstellt.
Das Basissolldrehmoment, das derart bestimmt ist, dass die Sollbeschleunigung aus der Bestimmung auf Grundlage der Beschleunigeröffnung, der Geschwindigkeit, der Gangschaltposition und dergleichen mehr erreicht wird, kann eine steile Änderung infolge verschiedener Arten von Störungen, Rauschen und dergleichen aufweisen, wie durch die gepunktete Linie in Teil (f) dargestellt ist. Da das Basissolldrehmoment durch den Drehmomentänderungsfilter 57 geglättet wird, wird die steile Änderung gesteuert bzw. geregelt, wie durch die durchgezogene Linie in Teil (f) dargestellt ist, weshalb eine rasche Beschleunigung und/oder Verlangsamung des Fahrzeuges gesteuert bzw. geregelt wird.
Teil (g) von 7 ist ein Graph zur Darstellung einer Änderung des Endsolldrehmomentes, das auf Grundlage des Basissolldrehmomentes und der Drehmomentverringerungsmenge bestimmt wird. In Teil (g) bezeichnet die Horizontalachse die Zeit, während die Vertikalachse das Drehmoment bezeichnet. Darüber hinaus bezeichnet in Teil (g) eine gepunktete Linie das Basissolldrehmoment nach der Glättung gemäß Darstellung in Teil (f), während die durchgezogene Linie das Endsolldrehmoment bezeichnet.
Wie anhand 3 beschrieben ist, bestimmt der Endsolldrehmomentbestimmer 55 das Endsolldrehmoment durch Subtrahieren der Drehmomentverringerungsmenge aus der Bestimmung bei dem Drehmomentverringerungsmengenbestimmungsprozess bei Schritt S5 von dem Basissolldrehmoment nach der Glättung bei Schritt S4.
Dies bedeutet, dass dann, wenn die Folgefahrsteuerung bzw. Regelung durch die Folgefahrsteuer- bzw. Regelvorrichtung 60 durchgeführt wird, das Endsolldrehmoment durch Subtrahieren der Drehmomentverringerungsmenge von dem Basissolldrehmoment bestimmt wird, und dies sogar dann, wenn das Basissolldrehmoment bestimmt wird, um die Sollbeschleunigung gemäß Spezifizierung durch die Folgefahrsteuer- bzw. Regelvorrichtung 60 zu erreichen. Daher spiegelt sich, wie durch die durchgezogene Linie in Teil (g) dargestellt ist, die Drehmomentverringerungsmenge in dem Endsolldrehmoment per se wider, ohne dass dies von der Folgefahrsteuerung bzw. Regelung beeinflusst würde.
Teil (h) von 7 ist ein Graph zur Darstellung von Änderungen der Sollluftmenge, die auf Grundlage des Endsolldrehmomentes und der Istluftmenge bestimmt wird. In Teil (h) bezeichnet die Horizontalachse die Zeit, während die Vertikalachse die Luftmenge bezeichnet. Darüber hinaus stellt die Ein-Punkt-Strich-Linie in Teil (h) die Sollluftmenge entsprechend dem Endsolldrehmoment gemäß Darstellung in Teil (g) dar, während die durchgezogene Linie die Istluftmenge mit tatsächlicher Einführung in die Brennkammer 11 durch die Steuerung bzw. Regelung des Drosselventils 5 und des veränderlichen Einlassventilmechanismus 18 entsprechend dem Endsolldrehmoment darstellt.
Wie in Teil (h) dargestellt ist, ändert sich die Sollluftmenge in Synchronisierung mit der Änderung des Endsolldrehmomentes mit der Zeit, wobei jedoch eine Verzögerung in Reaktion auf die Istluftmenge gegenüber der Änderung der Sollluftmenge auftritt. Dies bedeutet, dass die Istluftmenge übermäßig groß wird, wenn die Sollluftmenge abnimmt, und die Istluftmenge unzureichend wird, wenn sich die Sollluftmenge erhöht.
Teil (i) von 7 ist ein Graph zur Darstellung des Drehmomentverringerungszündzeitpunktes, der auf Grundlage des Endsolldrehmomentes und der Istluftmenge bestimmt wird, in Bezug auf den Basiszündzeitpunkt. In Teil (i) bezeichnet die Horizontalachse die Zeit, während die Vertikalachse den Zündzeitpunkt in Bezug auf den Basiszündzeitpunkt bezeichnet (das Vorrücken ist positiv, während das Verzögern negativ ist).
Wie in Teil (h) dargestellt ist, kann, da eine Verzögerung in Reaktion auf die Istluftmenge auftritt und die Istluftmenge gegenüber der Sollluftmenge übermäßig groß wird, wenn die Sollluftmenge entsprechend der Abnahme des Endsolldrehmomentes abnimmt, die Abnahme des Endsolldrehmomentes nicht durch eine Verringerung der Menge der Istluftmenge allein erreicht werden. Daher wird die Abnahme des Endsolldrehmomentes durch eine Verzögerung des Drehmomentverringerungszündzeitpunktes von dem Basiszündzeitpunkt auf Grundlage des Endsolldrehmomentes und der Istluftmenge erreicht.
Teil (j) von 7 ist ein Graph zur Darstellung einer Änderung der Gierrate (Istgierrate), die in dem Fahrzeug bewirkt wird, wenn der Motor 10 derart gesteuert bzw. geregelt wird, dass das Endsolldrehmoment gemäß Darstellung in Teil (g) erreicht wird, und einer Änderung der Istgierrate, wenn die Steuerung bzw. Regelung entsprechend der Drehmomentverringerungsmenge gemäß Darstellung in Teil (e) nicht durchgeführt wird (das heißt, wenn der Motor 10 derart gesteuert bzw. geregelt wird, dass das Basissolldrehmoment erreicht wird, nachdem die Glättung gemäß Darstellung durch die gepunktete Linie in Teil (g) erfolgt ist), und zwar in dem Fahrzeug, bei dem die Lenkung gemäß Darstellung in Teil (b) erfolgt. In Teil (j) bezeichnet die Horizontalachse die Zeit, während die Vertikalachse die Gierrate bezeichnet. Darüber hinaus bezeichnet eine durchgezogene Linie in Teil (j) eine Änderung der Istgierrate, wenn der Motor 10 derart gesteuert bzw. geregelt wird, dass das Endsolldrehmoment erreicht wird, während eine gepunktete Linie eine Änderung der Istgierrate darstellt, wenn die Steuerung bzw. Regelung entsprechend der Drehmomentverringerungsmenge nicht durchgeführt wird.
Eine Rechtslenkung wird an der Position A begonnen, wobei sich dann, wenn sich die Drehmomentverringerungsmenge gemäß Darstellung in Teil (e) entsprechend einer Erhöhung der Rechtslenkgeschwindigkeit erhöht, die Last auf die Vorderräder, die die lenkbaren Räder des Fahrzeuges sind, ebenfalls erhöht. Im Ergebnis wird, da sich die Reibungskraft zwischen den Vorderrädern und der Straßenoberfläche erhöht und sich die Kurvendurchfahrkraft der Vorderräder ebenfalls erhöht, die Wendefähigkeit des Fahrzeuges verbessert. Dies bedeutet, dass zwischen der Position A und der Position B gemäß Darstellung in Teil (j) die Gierrate in Uhrzeigerrichtung (CW), die an dem Fahrzeug erzeugt wird, größer wird, wenn der Motor 10 derart gesteuert bzw. geregelt wird, dass das Endsolldrehmoment, das die Drehmomentverringerungsmenge widerspiegelt (durchgezogene Linie), erreicht wird, im Vergleich dazu, wenn die Steuerung bzw. Regelung entsprechend der Drehmomentverringerungsmenge nicht durchgeführt wird (gepunktete Linie).
Darüber hinaus nimmt, wie in Teilen (d) und (e) dargestellt ist, die Sollzusatzverlangsamung ebenfalls ab, wenn die Lenkgeschwindigkeit hin zu der Position B abnimmt, wobei jedoch, da die maximale Drehmomentverringerungsmenge erhalten bleibt, die Last, die an den Vorderrädern wirkt, erhalten bleibt, während das Einlenken fortgesetzt wird, weshalb die Wendefähigkeit des Fahrzeuges erhalten bleibt.
Darüber hinaus wird, wenn der Absolutwert des Lenkwinkels an der Position C ab der Position B konstant ist, da die Drehmomentverringerungsmenge stetig abnimmt, die an den Vorderrädern wirkende Last allmählich in Reaktion auf das Ende des Einlenkens verringert, und es wird das Ausgabedrehmoment des Motors 10 wiederhergestellt, während der Fahrzeugkörper durch Verringern der Kurvendurchfahrkraft der Vorderräder stabilisiert wird.
Als Nächstes werden weitere Abwandlungen dieser Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben.
Obwohl bei der vorbeschriebenen Ausführungsform der Drehmomentverringerungsmengenbestimmer 53 die Sollzusatzverlangsamung auf Grundlage der Lenkgeschwindigkeit ermittelt und die Drehmomentverringerungsmenge auf Grundlage der Sollzusatzverlangsamung bestimmt, kann die Drehmomentverringerungsmenge alternativ auf Grundlage des Betriebszustandes des Fahrzeuges außer dem Beschleunigerpedalvorgang bestimmt werden, so beispielsweise aus dem Lenkwinkel, der Gierrate und/oder der Rutschrate (slip rate).
Der Drehmomentverringerungsmengenbestimmer 53 kann beispielsweise eine Sollgierbeschleunigung zur Erzeugung an dem Fahrzeug auf Grundlage der Sollgierrate aus der Berechnung auf Grundlage des Lenkwinkels und der Fahrzeuggeschwindigkeit oder der Gierrate aus der Eingabe von dem Gierratensensor berechnen und die Sollzusatzverlangsamung auf Grundlage der Sollgierbeschleunigung zur Bestimmung der Drehmomentverringerungsmenge ermitteln. Alternativ wird die Seitenbeschleunigung mit Erzeugung durch eine Drehung des Fahrzeuges von einem Beschleunigungssensor detektiert, und es kann die Drehmomentverringerungsmenge auf Grundlage dieser Seitenbeschleunigung bestimmt werden. Alternativ kann der Drehmomentverringerungsmengenbestimmer 53 die Drehmomentverringerungsmenge auf Grundlage eines Bedarfes bestimmen, der von der Sollzusatzverlangsamung (beispielsweise ein Drehmoment, das zum Aufheben einer Schwingung des Antriebsstranges während der Beschleunigung oder Verlangsamung erforderlich ist) verschieden ist.
Darüber hinaus gibt bei der vorliegenden Ausführungsform die Folgefahrsteuer- bzw. Regelvorrichtung 60 das Steuer- bzw. Regelsignal S160 entsprechend der Sollbeschleunigung zum Folgen des Fahrzeuges hinter dem vorausfahrenden Fahrzeug in das PCM 50 ein. Zusammen mit dem Steuer- bzw. Regelsignal S160 von der Folgefahrsteuer- bzw. Regelvorrichtung 60 kann ein Steuer- bzw. Regelsignal ebenfalls von der Fahrzeuggeschwindigkeitssteuer- bzw. Regelvorrichtung eingegeben werden, die den Motor 10 derart steuert bzw. regelt, dass eine gegebene Fahrzeuggeschwindigkeit erhalten bleibt. Da auch in diesem Fall das Endsolldrehmoment durch Subtrahieren der Drehmomentverringerungsmenge von dem Basissolldrehmoment bestimmt wird, spiegelt sich die Drehmomentverringerungsmenge in dem Endsolldrehmoment per se wider, ohne dass dies von der Fahrzeuggeschwindigkeitssteuerung bzw. Regelung beeinflusst würde.
Als Nächstes werden Wirkungen der Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sowie entsprechend den Abwandlungen der Ausführungsform der vorbeschriebenen vorliegenden Erfindung beschrieben.
Zunächst bestimmt die Motorsteuerung bzw. Regelung 59 die Sollluftmenge derart, dass der Motor 10 das Endsolldrehmoment ausgibt, steuert bzw. regelt das Drosselventil 5 und den veränderlichen Einlassventilmechanismus 18 derart, dass die Sollluftmenge erreicht wird, und verzögert den Zündzeitpunkt der Zündkerze 14 stärker, wenn die Istluftmenge gegenüber der Sollluftmenge übermäßig groß wird. Sogar dann, wenn die Istluftmenge gegenüber der Sollluftmenge infolge der Verzögerung in Reaktion auf die Istluftmenge übermäßig groß wird, wenn die Sollluftmenge entsprechend der Abnahme des Endsolldrehmomentes abnimmt und die Abnahme des Endsolldrehmomentes durch die Abnahme der Istluftmenge allein nicht erreicht werden kann, kann das Ausgabedrehmoment durch Verzögern des Zündzeitpunktes verringert werden. Daher kann die Abnahme des Endsolldrehmomentes entsprechend der Änderung der Drehmomentverringerungsmenge erreicht werden. Daher kann der Motor 10 derart gesteuert bzw. geregelt werden, dass die Drehmomentverringerungsmenge in guter Reaktion auf den Betriebszustand des Fahrzeuges außer dem Beschleunigerpedalvorgang ermittelt wird, wobei die Last rasch an den Vorderrädern wirken kann, und das Fahrzeugverhalten, das der Bediener wünscht, akkurat erreicht werden kann.
Insbesondere wenn die Drehmomentverringerungsmenge über Null ist, steuert bzw. regelt die Motorsteuerung bzw. Regelung 59 das Zündsystem derart, dass eine Zündung zu einem Zündzeitpunkt zum Erreichen des Endsolldrehmomentes während des Betriebszustandes des Motors einschließlich der Istluftmenge und der Motordrehzahl zu diesem Zeitpunkt durchgeführt wird. Ist die Drehmomentverringerungsmenge gleich Null, so steuert bzw. regelt die Motorsteuerung bzw. Regelung 59 das Zündsystem derart, dass die Zündung zu einem gegebenen Basiszündzeitpunkt für den Betriebszustand des Motors einschließlich der Istluftmenge und der Motordrehzahl zu diesem Zeitpunkt durchgeführt wird. Nur wenn Bedarf an einer Drehmomentverringerung entsprechend dem Betriebszustand des Motors außer dem Beschleunigerpedalvorgang vorhanden ist, kann der Zündzeitpunkt entsprechend dem Endsolldrehmoment und der Istluftmenge verzögert werden. Es kann daher eine Verschlechterung des Kraftstoffverbrauches infolge der Verzögerung des Zündzeitpunktes minimiert werden, während das Fahrzeugverhalten, das der Bediener wünscht, akkurat erreicht werden kann.
Da zudem der Drehmomentverringerungsmengenbestimmer 53 die Drehmomentverringerungsmenge entsprechend dem Lenkvorgang des Fahrzeuges bestimmt, kann sich eine Änderung der Drehmomentverringerungsmenge mit der Zeit, die auf Grundlage des Lenkvorganges bestimmt wird, in der Änderung des Endsolldrehmomentes mit der Zeit widerspiegeln. Entsprechend kann die Last an den Vorderrädern durch rasches zu dem Fahrzeug erfolgendes Hinzufügen der Verlangsamung entsprechend dem bedienerseitigen Lenkvorgang wirken, es kann die Reaktion auf den Lenkvorgang durch rasches Erhöhen der Kurvendurchfahrkraft verbessert werden, und es kann der Motor 10 derart gesteuert bzw. geregelt werden, dass das Fahrzeugverhalten, das der Bediener wünscht, akkurat erreicht wird.
Darüber hinaus bestimmt der Endsolldrehmomentbestimmer 55 das Endsolldrehmoment auf Grundlage des Basissolldrehmomentes aus der Bestimmung auf Grundlage der Sollbeschleunigung des Fahrzeuges und die Drehmomentverringerungsmenge aus der Bestimmung auf Grundlage des Betriebszustandes des Fahrzeuges außer dem Beschleunigerpedalvorgang. Darüber hinaus steuert bzw. regelt die Motorsteuerung bzw. Regelung 59 den Motor 10 derart, dass das Endsolldrehmoment ausgegeben wird. Daher kann sich die Änderung der Drehmomentverringerungsmenge in dem Endsolldrehmoment unabhängig davon widerspiegeln, welche Art des Fahrvorganges oder der Steuerung bzw. Regelung zur Bestimmung des Basissolldrehmomentes verwendet wird. Daher kann die Last rasch an den Vorderrädern wirken, indem der Motor 10 derart gesteuert bzw. geregelt wird, dass die Drehmomentverringerungsmenge mit einer guten Reaktion in Bezug auf den Betriebszustand des Fahrzeuges außer dem Beschleunigerpedalvorgang ermittelt wird, und es kann das Fahrzeugverhalten, das der Bediener wünscht, akkurat erreicht werden, während eine geeignete Zusammenwirkung mit einer anderen Antriebskraftsteuerung bzw. Regelung gegeben ist.
Insbesondere bestimmt der Basissolldrehmomentbestimmer 51 das Basissolldrehmoment auf Grundlage der Sollbeschleunigung aus der Bestimmung durch die Fahrzeuggeschwindigkeitssteuer- bzw. Regelvorrichtung der Folgefahrsteuer- bzw. Regelvorrichtung 60 oder dergleichen. Da der Endsolldrehmomentbestimmer 55 das Endsolldrehmoment auf Grundlage des Basissolldrehmomentes und die Drehmomentverringerungsmenge aus der Bestimmung auf Grundlage des Betriebszustandes des Fahrzeuges außer dem Beschleunigerpedalvorgang bestimmt, und die Motorsteuerung bzw. Regelung 59 den Motor 10 derart steuert bzw. regelt, dass das Endsolldrehmoment ausgegeben wird, kann das Fahrzeugverhalten, das der Bediener wünscht, sogar dann akkurat erreicht werden, wenn die Motordrehzahlssteuerung bzw. Regelung durch die Folgefahrsteuer- bzw. Regelvorrichtung 60 oder dergleichen durchgeführt wird.
Bezugszeichenliste

1: Einlassdurchlass
5: Drosselventil
10: Motor
13: Kraftstoffeinspritzer
14: Zündkerze
18: veränderlicher Einlassventilmechanismus
25: Auslassdurchlass
30: Beschleunigeröffnungssensor
39: Fahrzeuggeschwindigkeitssensor
50: PCM
51: Basissolldrehmomentbestimmer
53: Drehmomentverringerungsmengenbestimmer
55: Endsolldrehmomentbestimmer
57: Drehmomentänderungsfilter
59: Motorsteuerung bzw. Regelung
60: Folgefahrsteuer- bzw. Regelvorrichtung
100: Motorsystem

Claims

Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung zum auf Grundlage eines Betriebszustandes eines Fahrzeuges erfolgenden Steuern bzw. Regeln eines Motors, der eine Luftmengensteuerung bzw. Regelung zum Steuern bzw. Regeln einer Einlassluftmenge entsprechend einem Solldrehmoment und eine Zündzeitpunktsteuerung bzw. Regelung zum Steuern bzw. Regeln eines Zündzeitpunktes eines Zündsystems aufweist, umfassend: einen Basissolldrehmomentbestimmer (51) zum Bestimmen eines Basissolldrehmomentes auf Grundlage eines Betriebszustandes des Fahrzeuges einschließlich eines Beschleunigerpedalvorganges; einen Drehmomentverringerungsmengenbestimmer (53) zum Bestimmen einer Motordrehmomentverringerungsmenge auf Grundlage eines Betriebszustandes des Fahrzeuges ausschließlich des Beschleunigerpedalvorganges; einen Endsolldrehmomentbestimmer (55) zum Bestimmen eines Endsolldrehmomentes auf Grundlage des Basissolldrehmomentes und der Drehmomentverringerungsmenge; und einen Istluftmengenschätzer zum Schätzen einer Istluftmenge, die in eine Brennkammer des Motors eingeführt wird, wobei die Luftmengensteuerung bzw. Regelung eine Sollluftmenge derart bestimmt, dass der Motor das Endsolldrehmoment ausgibt, und die Einlassluftmenge derart steuert bzw. regelt, dass die Sollluftmenge erreicht wird, und wobei die Zündzeitpunktsteuerung bzw. Regelung den Zündzeitpunkt des Zündsystems stärker verzögert, wenn die von dem Istluftmengenschätzer geschätzte Istluftmenge größer in Bezug auf die Sollluftmenge wird, wobei der Drehmomentverringerungsmengenbestimmer (53) die Drehmomentverringerungsmenge entsprechend einem Lenkvorgang des Fahrzeuges bestimmt, der von einem Lenkwinkelsensor (40) detektiert wird, und wobei die Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung konfiguriert ist, eine Änderungsrate eines Lenkvorganges des Fahrzeuges zu ermitteln und die Drehmomentverringerungsmenge zu erhöhen, während eine Rate der Erhöhung der Drehmomentverringerungsmenge kleiner wird, wenn sich die Änderungsrate des Lenkvorganges erhöht.
Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, wobei die Zündzeitpunktsteuerung bzw. Regelung das Zündsystem derart steuert bzw. regelt, dass eine Zündung zu einem Zündzeitpunkt zum Erreichen des Endsolldrehmomentes während des Betriebszustandes des Motors einschließlich der Istluftmenge und einer Motordrehzahl zu einem Zeitpunkt, wenn die Drehmomentverringerungsmenge über Null ist, durchgeführt wird, und das Zündsystem derart steuert bzw. regelt, dass eine Zündung zu einem gegebenen Basiszündzeitpunkt für den Betriebszustand des Motors einschließlich der Istluftmenge und der Motordrehzahl zu einem Zeitpunkt, wenn die Drehmomentverringerungsmenge etwa Null ist, durchgeführt wird.
Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung zum auf Grundlage eines Betriebszustandes eines Fahrzeuges erfolgenden Steuern bzw. Regeln eines Motors, der eine Luftmengensteuerung bzw. Regelung zum Steuern bzw. Regeln einer Einlassluftmenge entsprechend einem Solldrehmoment und eine Zündzeitpunktsteuerung bzw. Regelung zum Steuern bzw. Regeln eines Zündzeitpunktes eines Zündsystems aufweist, umfassend: einen Basissolldrehmomentbestimmer (51) zum Bestimmen eines Basissolldrehmomentes auf Grundlage eines Betriebszustandes des Fahrzeugs einschließlich eines Beschleunigerpedalvorganges; einen Änderungsratenermittler zum Ermitteln einer Änderungsrate eines Lenkvorganges des Fahrzeuges; einen Sollzusatzverlangsamungseinsteller zum Erhöhen einer Sollzusatzverlangsamung, während eine Rate der Erhöhung kleiner wird, wenn sich die Änderungsrate erhöht; einen Sollverringerungsmengenbestimmer (53) zum Bestimmen einer Motordrehmomentverringerungsmenge auf Grundlage der Sollzusatzverlangsamung; einen Endsolldrehmomentbestimmer (55) zum Bestimmen eines Endsolldrehmomentes auf Grundlage des Basissolldrehmomentes und der Drehmomentverringerungsmenge; und einen Istluftmengenschätzer zum Schätzen einer Istluftmenge, die in eine Brennkammer des Motors eingeführt wird, wobei die Luftmengensteuerung bzw. Regelung eine Sollluftmenge derart bestimmt, dass der Motor das Endsolldrehmoment ausgibt, und die Einlassluftmenge derart steuert bzw. regelt, dass die Sollluftmenge erreicht wird, und wobei die Zündzeitpunktsteuerung bzw. Regelung den Zündzeitpunkt des Zündsystems stärker verzögert, wenn die von dem Istluftmengenschätzer geschätzte Istluftmenge größer in Bezug auf die Sollluftmenge wird, wobei der Sollverringerungsmengenbestimmer (53) die Drehmomentverringerungsmenge entsprechend einem Lenkvorgang des Fahrzeuges bestimmt, der von einem Lenkwinkelsensor (40) detektiert wird, und wobei die Motorsteuer- bzw. Regelvorrichtung konfiguriert ist, eine Änderungsrate eines Lenkvorganges des Fahrzeuges zu ermitteln und die Drehmomentverringerungsmenge zu erhöhen, während eine Rate der Erhöhung der Drehmomentverringerungsmenge kleiner wird, wenn sich die Änderungsrate des Lenkvorganges erhöht.
Verfahren zum Steuern bzw. Regeln eines Motors auf Grundlage eines Betriebszustandes eines Fahrzeuges, wobei das Verfahren die nachfolgenden Schritte umfasst: Bestimmen eines Basissolldrehmomentes auf Grundlage eines Betriebszustandes des Fahrzeuges einschließlich eines Beschleunigerpedalvorganges; Bestimmen einer Motordrehmomentverringerungsmenge auf Grundlage eines Betriebszustandes des Fahrzeuges ausschließlich des Beschleunigerpedalvorganges; Bestimmen eines Endsolldrehmomentes auf Grundlage des Basissolldrehmomentes und der Drehmomentverringerungsmenge; und Schätzen einer Istluftmenge, die in eine Brennkammer des Motors eingeführt wird, Bestimmen einer Sollluftmenge derart, dass der Motor das Endsolldrehmoment ausgibt, Steuern bzw. Regeln der Einlassluftmenge zum Erreichen der Sollluftmenge, und stärkeres Verzögern des Zündzeitpunktes des Zündsystems, wenn die von dem Istluftmengenschätzer geschätzte Istluftmenge größer in Bezug auf die Sollluftmenge wird, Ermitteln einer Änderungsrate eines Lenkvorganges des Fahrzeuges, und Erhöhen einer Sollzusatzverlangsamung, während eine Rate der Erhöhung kleiner wird, wenn sich die Änderungsrate erhöht.
Verfahren nach Anspruch 4, des Weiteren umfassend die nachfolgenden Schritte: Steuern bzw. Regeln des Zündsystems derart, dass eine Zündung zu einem Zündzeitpunkt zum Erreichen des Endsolldrehmomentes während des Betriebszustandes des Motors einschließlich der Istluftmenge und einer Motordrehzahl zu einem Zeitpunkt, wenn die Drehmomentverringerungsmenge über Null ist, durchgeführt wird, und Steuern bzw. Regeln des Zündsystems derart, dass eine Zündung zu einem gegebenen Basiszündzeitpunkt für den Betriebszustand des Motors einschließlich der Istluftmenge und der Motordrehzahl zu einem Zeitpunkt, wenn die Drehmomentverringerungsmenge etwa Null ist, durchgeführt wird.
Computerprogrammerzeugnis, umfassend computerlesbare Anweisungen, die, wenn sie in ein geeignetes System geladen sind und dort ausgeführt werden, die Schritte nach einem Verfahren der Ansprüche 4 bis 5 durchführen können.