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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anpassen eines Drehmomentmodells
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1, ein Verfahren zum Anpassen eines Drehmomentmodells
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 7 und eine Anordnung zur Regelung einer Drehmomentabgabe
gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 9.
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Es
ist aus dem Bereich der Brennkraftmaschinen für Kraftfahrzeuge bekannt, ein
Drehmomentmodell zu verwenden, um ein von der Brennkraftmaschine
abgegebenes Drehmoment in Abhängigkeit
von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine zu berechnen. Damit
ist es nicht notwendig, das von der Brennkraftmaschine abgegebene
Drehmoment tatsächlich
zu messen.
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Entsprechende
Drehmomentmodelle können
jedoch auch in anderen technischen Bereichen eingesetzt werden,
um auf eine Messung eines tatsächlich
abgegebenen Drehmoments verzichten zu können. Aus
DE 196 12 455 A1 ist ein
Verfahren zum Ermitteln eines Solldrehmoments an einer Kupplung eines
Kraftfahrzeugs bekannt, bei dem ein Drehmomentmodell verwendet wird,
das in Abhängigkeit
vom Pedalwert, der Drehzahl der Brennkraftmaschine und einem Stellwert
eines Fahrgeschwindigkeitsreglers ein von einer Brennkraftmaschine
abgegebenes Drehmoment berechnet. Zur Berechnung des Drehmoments
werden Kennfelder verwendet, die abhängig von der Geschwindigkeit,
der Drehzahl und dem Pedalwert, d.h. von der Fahrpedalstellung,
ein Solldrehmoment festlegen.
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Bei
der Verwendung eines Drehmomentmodells besteht das Problem, dass
die Güte
des Drehmomentmodells während
des Betriebs der Brennkraftmaschine kaum überprüfbar und veränderbar
ist. Es kann jedoch aufgrund von Fertigungstoleranzen oder Veränderungen
bei der Brennkraftmaschine dazu kommen, dass das vom Drehmomentmodell berechnete
Istdrehmoment tatsächlich
nicht mit dem von der Brennkraftmaschine abgegebenen Drehmoment übereinstimmt.
Entsprechende Abweichungen führen
beim Betrieb der Brennkraftmaschine zu einer ungenauen Einstellung
eines externen Drehmomentwunsches wie z.B. ESP oder Getriebesteuerung, oder
zu Drehmomentsprüngen
der Brennstoffmaschine beim Übergang
zwischen Betriebsmoden.
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Aus
DE 698 01 854 T2 ist
eine Antriebsanordnung und ein Verfahren zur Leistungssteuerung bekannt,
bei dem die Drehmomentverteilung zwischen einem Kupplungsmotor und
einer Brennkraftmaschine über
ein Drehmomentmodell gesteuert wird. Die Brennkraftmaschine und
der Kupplungsmotor sind über
zwei getrennte Kupplungen mit einer Antriebswelle verbindbar. Ein
Drehmomentbefehlswert für
den Kupplungsmotor und ein Drehmomentbefehlswert für den Hilfsmotor
werden nach einem Drehmomentmodell berechnet. Bei der Berechnung des
Drehmomentmodells wird eine Differenz zwischen der Istdrehzahl der
Antriebswelle und einer Solldrehzahl der Antriebswelle berücksichtigt.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, Verfahren zur Anpassung eines
Drehmomentmodells und eine entsprechende Anordnung bereitzustellen.
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Die
Aufgabe der Erfindung wird durch das Verfahren gemäß den Merkmalen
des Anspruchs 1, das Verfahren gemäß den Merkmalen des Anspruchs
7 und die Anordnung gemäß den Merkmalen des
Anspruchs 9 gelöst.
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Weitere
vorteilhafte Ausführungsformen
der erfindungsgemäßen Verfahren
und der erfindungsgemäßen Anordnung
sind in den abhängigen
Ansprüchen
angegeben.
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Ein
Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens
gemäß Anspruch
1 besteht darin, dass durch einen Vergleich eines von einem zweiten
Antrieb abgegebenen Drehmoments mit einem von dem Drehmomentmodell
berechneten Drehmoment eine Aussage über die Qualität des Drehmomentmodells
und eine Korrektur des Drehmomentmodells durchgeführt wird.
Bei dieser Ausführungsform
wird das Drehmomentmodell nicht dazu verwendet, um das von dem zweiten
Antrieb abzugebende Drehmoment zu berechnen, sondern das von dem
zweiten Antrieb abgegebene Drehmoment wird über eine Messung eines Betriebsparameters
des zweiten Antriebs ermittelt. Auf diese Weise ist eine einfache
und kostengünstige Korrektur
bzw. Anpassung des Drehmomentmodells möglich. Somit kann sichergestellt
werden, dass das Drehmomentmodell relativ genau das von einem ersten
Antrieb, insbesondere von einer Brennkraftmaschine, abgegebene Drehmoment
berechnet.
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Vorzugsweise
stellt den ersten Antrieb eine Brennkraftmaschine und den zweiten
Antrieb ein elektrischer Antrieb, insbesondere ein Startergenerator,
dar. Ein Startergenerator wird dazu verwendet, um einen Start der
Brennkraftmaschine durchzuführen,
um einen Drehzahlgleichlauf zu erreichen und/oder eine Drehmomentabgabe
konstant zu halten.
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Vorzugsweise
wird das vom zweiten Antrieb abgegebene Drehmoment bei einer Sollsituation
erfasst, bei der die Brennkraftmaschine weniger Drehmoment abgibt
und der elektrische Antrieb für
das Erreichen und/oder die Einhaltung der Sollsituation verwendet
wird. Beispielsweise besteht eine Sollsituation darin, dass eine
vorgegebene Drehzahl einer Welle konstant gehalten wird, die von
dem ersten und dem zweiten Antrieb angetrieben wird trotz Änderung der
Drehmomentabgabe durch die Brennkraftmaschine. Das Drehmomentmodell
berechnet die Größe des von
der Brennkraftmaschine weniger oder mehr abgegebenen Drehmoments.
Anschließend wird
das berechnete Differenzdrehmoment mit dem von dem elektrischen
Antrieb abgegebenen Drehmoment verglichen. Dieses Verfahren kann
aktiv von einem Steuergerät
ausgelöst
werden oder sich zufällig beim
Betreiben der Brennkraftmaschine ergeben. Werden beispielsweise
verschiedene Drehmomentmodelle beim Betrieb der Brennkraftmaschine
verwendet, so kann es beim Übergang
von einem ersten Drehmomentmodell zu einem zweiten Drehmomentmodell
dazu kommen, dass aufgrund einer Fehlanpassung der zwei Drehmomentmodelle
die Brennkraftmaschine beim Übergang
von einem Drehmomentmodell auf ein anderes Drehmomentmodell weniger
oder mehr Drehmoment abgibt. Da parallel zu der Brennkraftmaschine
der elektrische Antrieb zur Konstanthaltung der Drehzahl der Welle
verwendet wird, gleicht der elektrische Antrieb die Minder- oder Mehrabgabe
von Drehmoment durch die Brennkraftmaschine durch eine entsprechende
Mehr- oder Minderabgabe von Drehmoment aus. Beispielsweise kann
der elektrische Antrieb auch zum Bremsen, d.h. zur Reduzierung des
Drehmoments einer Welle verwendet werden. Das vom elektri elektrischen
Antrieb abgegebene und/oder aufgenommene Drehmoment wird über einen
Betriebsparameter, wie zum Beispiel den vom elektrischen Antrieb
aufgenommenen Strom ermittelt. Das vom elektrischen Antrieb abgegebene
und/oder aufgenommene Drehmoment wird zur Anpassung der zwei Drehmomentmodelle
verwendet. Bei der Anpassung besteht das Ziel darin, dass beim Übergang
zwischen den zwei Drehmomentmodellen möglichst kein Drehmomentsprung auftritt.
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Je
nach Anwendungsfall kann die Sollsituation auch darin bestehen,
die Geschwindigkeit eines Kraftfahrzeugs konstant zu halten. Bei
dieser Anwendung ist die Drehmomentabgabe nicht abhängig von der
Drehzahl einer Welle, sondern abhängig von der Geschwindigkeit
des Kraftfahrzeugs. Diese Ausführungsform
bietet den Vorteil, dass Einflüsse,
die beispielsweise durch ein Getriebe auf die Drehzahl der Welle
ausgeübt
werden, ohne Einfluss auf eine korrekte Drehmomentabgabe sind.
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Ein
Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung
gemäß Anspruch
9 besteht darin, dass ein Steuergerät das Drehmomentmodell und
die Regelung der Drehmomentabgabe über die Brennkraftmaschine
ausführt.
Zudem steuert das Steuergerät
den elektrischen Antrieb zur Einhaltung einer Sollsituation an,
die der elektrische Antrieb durch eine Mehr- oder Minderabgabe eines
Drehmoments einhält.
Das Steuergerät
berechnet aufgrund eines Betriebsparameters, insbesondere aufgrund
des vom elektrischen Antrieb aufgenommenen Stroms das tatsächlich vom elektrischen
Antrieb abgegebene oder aufgenommene Drehmoment. Das Steuergerät berechnet
mit dem Drehmomentmodell das zur Einhaltung der Sollsituation erforderliche
Drehmoment. Aus dem Vergleich zwischen dem über das Drehmomentmodell berechneten
Drehmoment mit dem vom elektrischen Antrieb tatsächlich abgegebenen Drehmoment
wird eine Korrektur des Drehmomentmodells durchgeführt. Bei der
Korrektur wird das Drehmomentmodell in der Weise geändert, dass
das vom Drehmomentmodell berechnete Drehmoment mit dem vom elektrischen Antrieb
tatsächlich
abgegebenen Drehmoment übereinstimmt.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren
und die erfindungsgemäße Anordnung
wird vorzugsweise bei Betriebszuständen verwendet, die durch eine
homogen stöchiometrische,
eine homogen magere und eine geschichtete Ladung im Brennraum der
Brennkraftmaschine festgelegt sind. Diese Betriebszustände werden
bei mit Kraftstoff-Direkteinspritzung arbeitenden Benzin-Brennkraftmaschinen
eingesetzt, wobei für
die verschiedenen Betriebszustände
verschiedene Drehmomentmodelle verwendet werden. Um Drehmomentsprünge beim Übergang
zwischen den verschiedenen Betriebszuständen zu vermeiden, wird das
erfindungsgemäße Verfahren
verwendet, um die Drehmomentmodelle aneinander in Übergangsbereichen
anzupassen. Dabei wird entweder ein erstes Drehmomentmodell an das
zweite Drehmomentmodell oder das erste und das zweite Drehmomentmodell
werden aneinander angepasst. Somit wird ein stufenloser Übergang
zwischen den von den Drehmomentmodellen berechneten Drehmomenten für die Brennkraftmaschine
im Übergangsbereich
erhalten.
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Die
Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen
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1 ein
Blockschaltbild einer Brennkraftmaschine und einen elektrischen
Antrieb zum Antreiben einer Welle,
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2 ein
Blockschaltbild eines Speichers,
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3 ein
Ablaufdiagramm für
eine erste Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens
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4 ein
Ablaufdiagramm für
eine zweite Ausführungsform
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt
schematisch eine Brennkraftmaschine 1 mit einem Brennraum 2,
der über
ein Einlassventil 3 mit einem Ansaugkanal 4 und über ein Auslassventil 5 mit
einem Auslasskanal 6 verbunden ist. Der Brennraum 2 wird
von einem Kolben 7 abgedichtet, der über eine Pleuelstange 8 mit
einer Kurbelwelle 9 in Verbindung steht. In den Brennraum 2 ragt
eine Zündein richtung 10 und
das Einspritzventil 11. Die Zündeinrichtung 10 und
das Einspritzventil 11 stehen über Steuerleitungen mit einem
Steuergerät 12 in
Verbindung. Das Einspritzventil 11 steht zudem über eine
nicht dargestellte Kraftstoffleitung mit einem Kraftstoffspeicher
in Verbindung, der Kraftstoff mit einem vorgegebenen Druck bereithält. Das
Steuergerät 12 steuert
die Einspritzung von Kraftstoff in Abhängigkeit von einer gewünschten
Drehmomentabgabe durch die Brennkraftmaschine 1 auf die
Kurbelwelle 9 an. Zudem steuert das Steuergerät 12 die Zündeinrichtung 10 zur
Abgabe eines Zündfunkens zu
einem gewünschten
Zeitpunkt in Abhängigkeit
von einer gewünschten
Drehmomentabgabe durch die Brennkraftmaschine 1 auf die
Kurbelwelle 9 an.
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Die
Drehmomentabgabe der Brennkraftmaschine 1 wird über einen
Regehvorgang eingestellt, bei dem die Differenz zwischen einem Solldrehmoment
und einem Istdrehmoment berücksichtigt
wird. Das Solldrehmoment wird in Abhängigkeit von einer Fahrpedalstellung,
d.h. dem Fahrerwunsch, der Drehzahl der Brennkraftmaschine und/oder
der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs aus entsprechenden Kennlinienfeldern
ermittelt, die in einem Speicher 13 abgelegt sind. Ein
tatsächlich
von der Brennkraftmaschine abgegebenes Istdrehmoment wird über ein
Drehmomentmodell abhängig
von Parametern der Brennkraftmaschine, wie zum Beispiel der eingespritzten
Kraftstoffmenge, dem Druck, mit dem die Kraftstoffmenge eingespritzt
wird, und dem Zündzeitpunkt
ermittelt. Auch dazu sind entsprechende Kennlinienfelder in dem
Speicher 13 gelegt.
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Der
Speicher 13 ist über
eine nicht näher
bezeichnete Datenverbindung mit dem Steuergerät 12 verbunden. Es
ist weiterhin ein Fahrpedal 14 angeordnet, dem ein Fahrpedalgeber 15 zugeordnet
ist. Der Fahrpedalgeber 15 erfasst die Fahrpedalstellung und
meldet diese über
eine Datenleitung an das Steuergerät 12 weiter. Ferner
ist ein Drehzahlgeber 16 vorgesehen, welcher der Kurbelwelle 9 zugeordnet
ist und die Drehzahl der Kurbelwelle 9 erfasst. Die erfasste
Drehzahl wird vom Drehzahlgeber 16 über eine Datenleitung an das
Steuergerät 12 ü bermittelt. Es
ist ein zweites Steuergerät 17 vorgesehen,
das über
eine Steuerleitung mit einem elektrischen Antrieb 18 verbunden
ist. Der elektrische Antrieb 18 steht über Zahnräder 19 mit der Kurbelwelle 9 in
Eingriff. Weiterhin ist der elektrische Antrieb 18 über Stromleitungen 20 mit
einer Stromversorgung 21 verbunden. Die Stromversorgung 21 wird
in einem Kraftfahrzeug üblicherweise
durch die Batterie dargestellt. In einer der Stromleitungen 20 ist
ein Messwiderstand 22 angeordnet, dessen Eingang und dessen Ausgang
jeweils über
eine Messleitung 23 mit dem zweiten Steuergerät 17 verbunden
ist. Das zweite Steuergerät 17 steht
zudem über
eine weitere Steuerleitung 24 mit dem Steuergerät 12 in
Verbindung. Zudem ist das zweite Steuergerät 17 über eine
weitere Datenleitung 25 mit dem Speicher 13 verbunden.
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Das
Steuergerät 12 weist
weitere Eingänge 26 auf, über die
Sensorsignale dem Steuergerät 12 zugeführt werden,
die zur Berechnung eines Solldrehmoments und/oder zur Berechnung
eines Istdrehmoments mit einem Drehmomentmodell verwendet werden.
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Die
Brennkraftmaschine 1 ist beispielsweise in einem Kraftfahrzeug
eingebaut und das Kraftfahrzeug wird von der Brennkraftmaschine 1 über die Drehung
der Kurbelwelle 9 angetrieben. Weiterhin ist ein Geschwindigkeitsgeber 29 vorgesehen,
der die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs erfasst und an das Steuergerät 12 und
an das zweite Steuergerät 17 meldet.
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2 zeigt
eine schematische Darstellung des Speichers 13, der ein
Grundkennfeld 27 für
das Drehmomentmodell und ein adaptives Kennfeld 28 für das Drehmomentmodell
aufweist. Das Steuergerät 12 berechnet
mit dem Drehmomentmodell in Abhängigkeit
von Betriebsparametern der Brennkraftmaschine, wie zum Beispiel
der Einspritzmenge, des Zündzeitpunkts,
des Ansaugluftmassenstroms ein von der Brennkraftmaschine 1 tatsächlich auf
die Kurbelwelle 9 abgegebenes Drehmoment. Bei der Berechnung
des Drehmoments wird das Grundkennfeld 27 ver wendet, das
in Abhängigkeit
von der Last und der Drehzahl der Brennkraftmaschine 1 Werte für das von
der Brennkraftmaschine 1 abgegebene Drehmoment aufweist
und damit ein dreidimensionales Kennfeld darstellt. Zudem wird bei
der Berechnung des Drehmoments vom Drehmomentmodell das adaptive
Kennfeld 28 berücksichtigt.
Das adaptive Kennfeld 28 ist ebenfalls als dreidimensionales Kennfeld
mit den Dimensionen Last, Drehzahl und Drehmoment ausgebildet.
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In
einer einfachen Ausbildungsform wird das adaptive Kennfeld 28 zum
Grundkennfeld 27 addiert. Bei einer Änderung des Drehmomentmodells
werden Werte für
das Drehmoment in dem adaptiven Kennfeld 28 verändert. Je
nach Anwendungsfall berücksichtigt
das Drehmomentmodell das adaptive Kennfeld 28 zusätzlich zum
Grundkennfeld 27 in einer anderen Art und Weise. Beispielsweise
kann das vom Drehmomentmodell berechnete Drehmoment auch über eine
Multiplikation der Werte aus dem Grundkennfeld 27 und der
Werte aus dem adaptiven Kennfeld 28 ermittelt werden.
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3 zeigt
ein Ablaufdiagramm einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Bei Programmpunkt 100 startet die Brennkraftmaschine mit
der Abgabe vom Drehmoment und wird dabei von dem Steuergerät 12 gesteuert.
Beim folgenden Programmpunkt 110 erfasst das Steuergerät die Fahrpedalstellung
des Fahrpedals 14 und die Drehzahl der Kurbelwelle 9 über den
Drehzahlgeber 16. Anschließend ermittelt das Steuergerät 17 die Drehzahl
der Kurbelwelle 9 über
den Drehzahlgeber 16. Anschließend ermittelt das Steuergerät 12 aus der
Fahrpedalstellung und der Drehzahl über ein Kennlinienfeld, das
im Speicher 13 abgelegt ist, ein Solldrehmoment, das die
Brennkraftmaschine 1 abgeben soll.
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Beim
folgenden Programmpunkt 120 berechnet das Steuergerät 12 nach
einem Drehmomentmodell in Abhängigkeit
von verschiedenen Betriebsparametern der Brennkraftmaschine, insbesondere
in Abhängigkeit
von der eingespritzten Kraftstoffmasse, dem Druck des eingespritzten
Kraftstoffs und der Drehzahl der Brennkraftmaschine ein von der
Brennkraftmaschine 1 abgegebenes Istdrehmoment. Beim folgenden
Programmpunkt 130 vergleicht das Steuergerät 12 das
berechnete Solldrehmoment mit dem berechneten Istdrehmoment und steuert
die Brennkraftmaschine 1 in der Weise an, dass die Brennkraftmaschine 1 ein
Drehmoment abgibt, das dem Solldrehmoment entspricht. Bei der Ansteuerung
der Brennkraftmaschine wird beispielsweise die Kraftstoffmenge und/oder
der Zündzeitwinkel verändert, um
eine Änderung
des von der Brennkraftmaschine abgegebenen Drehmoments zu erreichen.
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Beim
folgenden Programmpunkt 140 gibt das Steuergerät 12 den
Steuerbefehl an das zweite Steuergerät 17, eine Sollsituation
einzuhalten. Die Sollsituation kann beispielsweise darin bestehen,
die Drehzahl der Kurbelwelle 9 oder die Geschwindigkeit des
Kraftfahrzeuges konstant zu halten. Weiterhin kann die Sollsituation
darin bestehen, eine Solldrehzahl und/oder eine Sollgeschwindigkeit
zu erreichen.
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Beim
folgenden Programmpunkt 143 ändert das Steuergerät 12 das
von der Brennkraftmaschine 1 abzugebende Drehmoment um
einen festgelegten Differenzbetrag. Anschließend erfasst das zweite Steuergerät 17 bei
Programmpunkt 148 die Istsituation, zum Beispiel die Drehzahl
der Kurbelwelle 9 und/oder die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und
vergleicht diese mit der bei Programmpunkt 140 vorgegebenen
Sollsituation.
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Beim
folgenden Programmpunkt 150 steuert das zweite Steuergerät 17 den
elektrischen Antrieb 18 durch eine Änderung der Drehmomentabgabe
auf die Kurbelwelle 9 in der Weise an, dass die bei Programmpunkt 140 vorgegebene
Sollsituation eingehalten und/oder erreicht wird.
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Beim
folgenden Programmpunkt 160 misst das zweite Steuergerät 17 über den
Messwiderstand 22 die Stromaufnahme durch den elektrischen
Antrieb 18. Im Speicher 13 sind Kennfelder abge legt, die
in Abhängigkeit
von der Stromaufnahme des elektrischen Antriebs das vom elektrischen
Antrieb 18 abgegebene Drehmoment festlegen. Das zweite Steuergerät 17 liest
bei Programmpunkt 170 das sich aus dem gemessenen Strom
ergebende Drehmoment aus dem Speicher 13 aus. Anschließend wird bei
Programmpunkt 180 das über
die Erfassung des Stromes berechnete Drehmoment vom zweiten Steuergerät 17 an
das Steuergerät 12 weitergemeldet.
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Anstelle
der Stromerfassung kann jeder andere Betriebsparameter des elektrischen
Antriebs erfasst werden, mit dem eine zuverlässige Aussage über das
von dem elektrischen Antrieb 18 abgegebene Drehmoment möglich ist.
In Abhängigkeit
von dem erfassten Betriebsparameter ist eine entsprechende Kennlinie
im Speicher 13 abgelegt, die die Abhängigkeit zwischen dem erfassten
Betriebsparameter und dem von dem elektrischen Antrieb 18 abgegebenen Drehmoment
festlegt.
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Das
Steuergerät 12 vergleicht
bei Programmpunkt 190 das von dem elektrischen Antrieb 18 abgegebene
Drehmoment mit dem Differenzdrehmoment, um das das Drehmoment der
Brennkraftmaschine bei Programmpunkt 143 verändert wurde. Ergibt
der Vergleich, dass eine Abweichung zwischen dem Differenzdrehmoment
der Brennkraftmaschine 1 und dem Drehmoment des elektrischen
Antriebs vorliegt, so wird beim folgenden Programmpunkt 200 eine
Anpassung des Drehmomentmodells vorgenommen, das zur Berechnung
des Istdrehmoments der Brennkraftmaschine 1 verwendet wird.
Ist beispielsweise das vom elektrischen Antrieb 18 abgegebene
Drehmoment größer als
der Betrag, um den das von der Brennkraftmaschine 1 abgegebene Drehmoment
bei Programmpunkt 130 reduziert wurde, so deutet dies darauf
hin, dass das Drehmomentmodell ein zu kleines Istdrehmoment berechnet
hat. Folglich wird das Drehmomentmodell, insbesondere das adaptive
Kennfeld 28, in der Weise angepasst, dass das Drehmomentmodell
ein größeres Istdrehmoment
berechnet. In einer einfachen Ausführungsform wird das adaptive
Kennfeld 28 in dem Last- und Drehzahlbereich, in dem die
Drehmomentänderung der
Brennkraftmaschine 1 bei Programmpunkt 143 erfolgte,
erhöht.
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Ergibt
der Vergleich bei Programmpunkt 190, dass das vom elektrischen
Antrieb 18 abgegebene Drehmoment kleiner ist als die Änderung
des Drehmoments der Brennkraftmaschine bei Programmpunkt 143,
so hat das Drehmomentmodell einen zu großen Wert für das Istdrehmoment errechnet.
Vorzugsweise wird die Differenz zwischen dem Drehmoment, das vom
elektrischen Antrieb 18 abgegeben wurde und dem Differenzdrehmoment,
das von der Brennkraftmaschine 1 bei Programmpunkt 143 verändert wurde,
auf den Wert des adaptiven Kennfelds 28 aufaddiert. Die
Addition erfolgt dabei in den Last- und Drehzahlbereichen, denen
die Änderung
des Drehmoments und der entsprechende Ausgleich durch den elektrischen
Antrieb 18 erfolgt ist.
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4 zeigt
ein Ablaufdiagramm einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens,
bei dem beim Betreiben der Brennkraftmaschine 1 in verschiedenen
Betriebsbereichen verschiedene Drehmomentmodelle verwendet werden. Beispielsweise
wird eine mit Kraftstoff-Direkteinspritzung arbeitende Benzin-Brennkraftmaschine
in einem stöchiometrisch
homogenen, in einem homogen mageren oder in einem geschichteten
Bereich betrieben.
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In
dem homogen mageren Bereich wird der Brennraum 2 der Brennkraftmaschine 1 mit
einer homogen mageren Kraftstoff-Luftmischung
versehen. Dazu wird eine entsprechende Menge Kraftstoff in den Brennraum 2 eingespritzt
und eine entsprechende Menge Luft über das Einlassventil 3 angesaugt. Bei
dem Betriebszustand homogen stöchiometrische Ladung
wird im Brennraum 2 eine homogen stöchiometrische Mischung zwischen
Luft und Kraftstoff erzeugt. Dazu wird über das Einspritzventil 11 und über das
Einlassventil 3 eine entsprechende Luft-/Kraftstoffmischung eingestellt. Bei
einer geschichteten Ladung wird im Bereich der Zündeinrichtung 10 eine Kraftstoffwolke
von dem Einspritzventil eingespritzt, die sich im We sentlichen nur
im Bereich der Zündeinrichtung 10 ausbildet.
Für die
drei verschiedenen Betriebszustände
der Brennkraftmaschine werden drei verschiedene Drehmomentmodelle
verwendet um das Istdrehmoment der Brennkraftmaschine zu berechnen.
Beim Übergang
zwischen den Betriebszuständen
wird für
die Berechnung des Istdrehmoments auch ein Übergang zwischen den Drehmomentmodellen
durchgeführt.
Dabei kann es bei einer fehlenden Abstimmung in den Übergangsbereichen zu
unterschiedlichen Berechnungen von Istdrehmomenten durch die Drehmomentmodelle
kommen. Dies würde
jedoch zu einem Drehmomentsprung und/oder einer Drehzahländerung
der Kurbelwelle 9 und/oder einer Geschwindigkeitsänderung
des Kraftfahrzeugs führen.
Im folgenden wird ein Verfahren beschrieben, mit dem diese Nachteile
vermieden werden.
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Bei
Programmpunkt 300 startet das Steuergerät 12 die Brennkraftmaschine 1.
Die Programmpunkte 300, 310, 320 und 330 entsprechen
den Programmpunkten 100, 110, 120 und 130 der 3. Entsprechend
führt das
Steuergerät 12 bei
Programmpunkt 310 die gleiche Funktion wie bei Programmpunkt 110,
bei Programmpunkt 320 die gleiche Funktion wie bei Programmpunkt 120,
und bei Programmpunkt 330 die gleiche Funktion wie bei Programmpunkt 130 durch.
Entsprechend wird bei Programmpunkt 330 vom Steuergerät 12 dem
zweiten Steuergerät 17 eine
Sollsituation vorgegeben, die das zweite Steuergerät 17 mit
Hilfe des elektrischen Antriebes 18 einhalten und/oder
erreichen soll. Eine Sollsituation besteht beispielsweise darin,
dass kein Drehmomentsprung auftritt, dass keine Drehzahländerung
an der Kurbelwelle 9 auftritt, oder dass sich die Fahrgeschwindigkeit
des Kraftfahrzeugs nicht ändert.
Jedoch kann eine Sollsituation auch darin bestehen, ein Solldrehmoment,
eine Solldrehzahl und/oder eine Sollgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs
einzustellen.
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Beim
folgenden Programmpunkt 350 ändert das Steuergerät 12 den
Betriebszustand der Brennkraftmaschine 1 und wechselt beispielsweise
von einer stöchiometrisch
homogenen Ladung zu einer homogen mageren oder von einer stöchiometrisch
homogenen Ladung zu einer geschichteten Ladung. In entsprechender
Art und Weise steuert das Steuergerät 12 die Brennkraftmaschine 1 an.
Dabei verwendet das Steuergerät
in dem neuen Betriebszustand ein anderes Drehmomentmodell zur Berechnung
des Istdrehmomentes, das von der Brennkraftmaschine 1 abgegeben
wird. Aufgrund des Istdrehmomentes wird im Vergleich mit dem berechneten
Solldrehmoment die Drehmomentabgabe der Brennkraftmaschine gesteuert.
Beim folgenden Programmpunkt 360, der zeitlich parallel
zum Programmpunkt 350 erfolgt, sorgt das zweite Steuergerät 17 dafür, dass
die vom Steuergerät 12 vorgegebene
Sollsituation eingehalten und/oder eingestellt wird. Dazu steuert
das zweite Steuergerät 17 den
elektrischen Antrieb 18 in der Art und Weise an, dass die
Sollsituation erreicht wird. Dabei werden beispielsweise auftretende
Drehmomentschwankungen der Kurbelwelle 9 durch den elektrischen
Antrieb 18 ausgeglichen.
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Beim
folgenden Programmpunkt 370 erfasst das zweite Steuergerät 17 über den
Messwiderstand 22 den vom elektrischen Antrieb 18 aufgenommenen Strom.
Im Speicher 13 sind Kennfelder für den Zusammenhang zwischen
dem aufgenommenen Strom und das vom elektrischen Antrieb 18 abgegebene Drehmoment
abgelegt. Das zweite Steuergerät 17 ermittelt
aufgrund der Kennlinien das vom elektrischen Antrieb 18 abgegebene
Drehmoment. Beim folgenden Programmpunkt 380 meldet das
zweite Steuergerät 17 das
errechnete Drehmoment an das Steuergerät 12 weiter. Das Steuergerät 12 ermittelt aufgrund
des Drehmoments, das vom elektrischen Antrieb 18 beim Übergang
von einem Drehmomentmodell zum anderen Drehmomentmodell abgegeben wurde,
um die Sollsituation einzuhalten, eine Anpassung eines oder beider
Drehmomentmodelle. Das Ziel der Anpassung besteht darin, dass beim Übergang
von einem Drehmomentmodell auf das andere Drehmomentmodell kein
Drehmomentsprung an der Kurbelwelle 9 auftritt. Vorzugsweise
passt das Steuergerät 12 das
adaptive Kennfeld 28 in der Weise bei einem oder beiden
Drehmomentmodellen an, dass kein Drehmomentsprung bei der Berechnung
des Drehmoments durch das erste und das zweite Drehmomentmodell
beim Übergang
zwischen dem ersten und dem zweiten Drehmomentmodell auftritt. Aufgrund
des beschriebenen Verfahrens ist eine automatische Adaption der
Drehmomentmodelle aneinander möglich,
so dass ein Betreiben der Brennkraftmaschine ohne Drehmomentsprünge auch
beim Übergang
von einem Drehmomentmodell auf ein anderes Drehmomentmodell möglich ist.
Das zweite Steuergerät 17 kann
anstelle der Strommessung auch einen anderen Betriebsparameter des
elektrischen Antriebs 18 erfassen, der eine vorzugsweise präzise Aussage über das
vom elektrischen Antrieb 18 abgegebene Drehmoment zulässt.
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Ein
weiterer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin,
dass eine laufende Adaption der Drehmomentmodelle über die
Lebensdauer der Brennkraftmaschine durchgeführt wird und somit auch Änderungen,
die beispielsweise aufgrund von Abnutzungserscheinungen bei der
Leistung der Brennkraftmaschine auftreten, in das Drehmomentmodell übernommen
werden.