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Die Erfindung geht entsprechend der
Gattung der nebengeordneten Ansprüche 1 und 12 von einem Verfahren
beziehungsweise von einer Schaltungsanordnung zur automatischen
Anpassung eines Drehmomentenmodells einer Brennkraftmaschine aus,
wobei mittels des vorgegebenen Drehmomentenmodells und mit Hilfe
von Messdaten entsprechender Sensoren und/oder Einheiten das von
der Brennkraftmaschine abgegebene Ist-Drehmoment bestimmt und mit
einem Soll-Drehmoment verglichen wird, das einem Fahrerwunsch, einem
Drehmomenteneingriff einer Traktionskontrolle oder auch betriebspunktbedingte
Momentenbeschränkungen
der Brennkraftmaschine entsprechen kann. Aus der Differenz der beiden
Drehmomente wird dann unter Berücksichtigung
eines Gütekriteriums
für den
Betrieb der Brennkraftmaschine in einem Bestpunkt ein Regelwert
für die
Drehmomentenregelung der Brennkraftmaschine berechnet, mit dem das
Soll-Drehmoment eingestellt werden kann. Derartige Gütekriterien
werden beispielsweise mit Blick auf das Emissionsverhalten, eine
Optimierung des Wirkungsgrades des Antriebs, des Verbrennungswirkungsgrades
oder des Fahrverhaltens, insbesondere bei Volllast vorgegeben.
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Als erschwerend kommt hinzu, dass
bei dem Drehmomentenmodell immer schärfere Verbrauchs- und Abgasforderungen
sowie Kundenwünsche
zu berücksichtigen
sind. Bisherige Lösungen,
insbesondere auch mit neuen Aufladungstechniken oder alternativen
Brennverfahren wie Turbo-, Kompressionsaufladung, Schichtladungsbetrieb
reichen ebenso wenig aus, wie den Ventilhub, die -phase oder das Saugrohr
zu verstellen, um die gewünschten
Forderungen zu erfüllen.
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Ein weiteres Problem besteht auch
darin, dass das Drehmomentenmodell sehr komplex aufgebaut ist und
wegen der Vielzahl von Eingangsparametern nahezu beliebig verändert werden
kann. Auch zusätzliche
Stellglieder im Antriebsstrang und in dessen Peripherie machen eine
Applikation des Drehmomentenmodells immer schwieriger.
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Als besonders nachteilig wird angesehen, dass
sich das Verhalten des Drehmomentenmodells innerhalb der Lebensdauer
des Fahrzeugs durch Ablagerungen, Verschleiß, Ölalterung oder durch die Verwendung
unterschiedlicher Ölsorten ändern kann.
Aber auch Fertigungstoleranzen, Wartungseinflüsse oder Veränderungen
bei der Brennkraftmaschine können
dazu führen,
dass das vom Drehmomentenmodell berechnete Ist-Drehmoment nicht
mit dem von der Brennkraftmaschine tatsächlich abgegebenen Drehmoment übereinstimmt.
Damit verschieben sich auch die Optimalwerte für die Gütekriterien der Parameter und
führen
beim Betrieb der Brennkraftmaschine zu einer ungenauen Einstellung für die gewünschten
Parameter beziehungsweise das Soll-Drehmoment. Insbesondere externe
Einrichtungen wie ESP oder die Getriebesteuerung können dann
nicht mehr genau arbeiten. In besonders ungünstigen Fällen kann dies während der
Fahrt zu unerwünschten
Drehmomentenänderungen
führen, die
sich beispielsweise als Ruckeln des Fahrzeugs auswirken können.
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Aus der
DE 196 12 455 A1 ist ein
Verfahren zum Ermitteln eines Soll-Drehmomentes an einer Kupplung
eines Kraftfahrzeugs bekannt. Hier wird bereits ein Drehmomentenmodell
vorgeschlagen, das in Abhängigkeit
vom Pedalwert, der Drehzahl der Brennkraftmaschine und einem Stellwert
des Fahrgeschwindigkeitsreglers das abgegebene Drehmoment der Brennkraftmaschine
berechnet. Zur Berechnung des Soll-Drehmomentes werden Kennfelder
verwendet, die das Soll-Drehmoment in Abhängigkeit der oben genannten
Parameter bestimmen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zu
Grunde, das Drehmomentenmodell für
die Motorsteuerung durch eine automatische Anpas sung zu verbessern. Diese
Aufgabe wird mit den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche 1 und
12 gelöst.
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Das erfindungsgemäße Verfahren beziehungsweise
die Schaltungsanordnung zur Anpassung eines Drehmomentenmodells
für die
Steuerung einer Brennkraftmaschine mit den kennzeichnenden Merkmalen
der nebengeordneten Ansprüche
1 und 12 hat demgegenüber
den Vorteil, dass das Drehmomentenmodell selbst während der
Fahrt des Fahrzeugs regelmäßig überprüft werden
kann. Das erfolgt in vorteilhafter Weise während einer Konstantfahrt dadurch,
dass das Drehmomentenmodell mit dem vom Fahrzeug aufgenommenen und
aus Eingangsparametern berechneten Fahrzeug-Drehmoment und dem von
der Brennkraftmaschine abgegebenen Ist-Drehmoment, das mit Hilfe
des Drehmomentenmodells ermittelt wird, verglichen wird. Treten
während
der Fahrt Verschiebungen zwischen dem berechneten Fahrzeug-Drehmoment
und dem ermittelten Ist-Drehmoment auf, dann werden ein oder mehrere
das Drehmoment beeinflussende Parameter im Drehmomentenmodell angepasst.
Dadurch wird das Drehmomentenmodell in vorteilhafter Weise unabhängig von
Alterungseinflüssen,
Fertigungstoleranzen oder Wartungsarbeiten. Die vom Drehmomentenmodell
abhängigen
Regelungen der Brennkraftmaschine und auch externer Steuerkreise
können daher über die
Lebensdauer des Fahrzeugs zuverlässig
aufrecht erhalten werden.
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Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen
sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des in den
nebengeordneten Ansprüche
1 und 12 angegebenen Verfahrens beziehungsweise der Schaltungsanordnung
gegeben. Als besonders vorteilhaft wird angesehen, dass der Parameter
nur so weit verstellt wird, dass bei der Oberprüfung des Drehmomentenmodells
keine für
den Fahrer spürbaren
Einflüsse
auftreten können.
Dadurch bleibt das Fahrverhalten des Fahrzeug in vorteilhafter Weise
unverändert.
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Zur Überprüfung des Drehmomentenmodells kann
als Verstellparameter der Zündwinkel
verwendet werden. Da üblicherweise
bei heutigen Brennkraftmaschinen rechnergesteuerte Steuergeräte für die Motorsteuerung
verwendet werden, lässt
sich durch Verstellung des Zündwinkels
beispielsweise in Richtung Frühzündung oder
Spätzündung leicht
der Einfluss der Verstellung auf das Drehmoment überprüfen, da der Zündwinkel
auf elektronischem Wege verstellbar ist. Andererseits sind leichte
Verstellungen des Zündwinkels
vom Fahrer praktisch nicht wahrnehmbar, da sich die Verstellung
nicht auf das Fahrverhalten des Fahrzeugs auswirkt.
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Alternativ lässt sich als Verstellparameter auch
die Zylinderfüllung
der Brennkraftmaschine heranziehen. Die Zylinderfüllung ist
abhängig
beispielsweise von Fahrbedingungen und dem verwendeten Brennverfahren.
Auch hier wirken sich geringfügige Verstellungen
nicht auf das Fahrverhalten des Fahrzeugs aus.
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Als vorteilhafte Lösung wird
auch angesehen, wenigstens zwei Parameter gegeneinander zu verstellen,
so dass deren Wirkung kompensiert werden kann. Auf diese Weise kann
leicht analysiert werden, ob das Verhalten der Brennkraftmaschine
noch dem des Drehmomentenmodells entspricht.
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Am einfachsten lässt sich das Drehmomentenmodell
während
einer Konstantfahrt des Fahrzeugs überprüfen, da dann die zu messenden
Parameter eingeschwungen sind und stabile Messwerte liefern.
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Der Stationärbetrieb lässt sich leicht feststellen,
wenn mit einer entsprechenden Einrichtung oder einem Sensor das
Ist-Drehmoment,
die Fahrzeuggeschwindigkeit, Motordrehzahl und/oder die Beschleunigung
gemessen wird.
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Als besonders vorteilhaft wird angesehen, das
Drehmomentenmodell mit Hilfe einer Anpassungseinheit zu realisieren.
Dabei wird eine mögliche Drehmomentendifferenz
zwischen dem aktuell wirkenden, aus den Fahrzeugdaten berechneten
Drehmoment und dem Ist-Drehmoment des Drehmomentenmodells bestimmt
und die Auswirkung analysiert. Dieser Vorgang läuft automatisch ab, wenn der
Stationärbetrieb
festgestellt wurde. Besonders günstig
ist dabei, dass dieser Vorgang als Softwareroutine ausgeführt werden
kann, die in ein vorhandenes System mit einer Rechnereinheit eingebunden
ist.
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Eine Anpassungsroutine kann vorteilhaft
dadurch durchgeführt
werden, dass bei konstanter Belastung der Nebenaggregate das Drehmoment
des Fahrzeugs ermittelt und das Motor-Drehmoment des Drehmomentenmodells
eingelesen wird. Danach werden der Zündwinkel und die Zylinderfüllung mit gegenläufiger Wirkung
soweit verstellt, dass bei fehlerfreier Drehmomentenmodellierung
keine Änderung
des Fahrzeug-Drehmomentes auftritt. Tritt dennoch eine Änderung
des Fahrzeug-Drehmomentes auf, ist dies ein deutliches Anzeichen
für ein
fehlerhaftes Drehmomentenmodell.
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Als günstige Lösung erscheint weiterhin, bei einer
festgestellten Differenz der beiden Drehmomente wenigstens einen
Stellparameter zu ermitteln, mit dem die Abweichung kompensiert
werden kann. Auf diese Weise kann das Drehmomentenmodell leicht
angepasst werden.
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Sollte der Anpassungsvorgang einen
vorgegebenen Grenzwert überschreiten,
dann erscheint es vorteilhaft, den Anpassungsvorgang abzubrechen.
In diesem Fall kann davon ausgegangen werden, dass entweder ein
unzulässiger
Mess- oder Rechenfehler vorliegt, der zu ignorieren ist. Dadurch
wird wirkungsvoll beispielsweise eine Fehlsteuerung der Brennkraftmaschine
verhindert und das Fahrverhalten des Fahrzeugs nicht in unerwünschter
Weise beeinträchtigt.
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Bei der Schaltungsanordnung erscheint
von Vorteil, dass eine Rechnereinheit mit einem Softwareprogramm
vorgesehen ist, so das die Anpassungsroutine leicht integrierbar
ist.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung
näher erläutert.
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1 zeigt
eine Schaltungsanordnung mit einem Funktionsablauf und
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2 zeigt
ein Flussdiagramm.
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Zum besseren Verständnis des
erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Anpassung eines Drehmomentenmodells werden zunächst in 1 an Hand einer Schaltungsanordnung
die Funktionen und die Wirkungsweise eines bekannten Drehmomentenmodells
beschrieben und danach aufgezeigt, wie das erfindungsgemäße Verfahren
der automatischen Anpassung des Drehmomentenmodells in diese Schaltungsanordnung
eingebunden ist.
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Da das von der Brennkraftmaschine
aufgebrachte Ist-Drehmoment oder das vom Fahrzeug aufgenommene Fahrzeug-Drehmoment
nicht direkt gemessen werden kann, werden die Drehmomente aus Größen beziehungsweise
Parametern bestimmt, die entweder von Sensoren an der Brennkraftmaschine, am
Fahrzeug und seine Aggregate gemessen oder aus Werten von Steuergeräten wie
einer ESP-, RSR-Regelung, Getrieberegelung usw. berechnet werden.
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Im linken oberen Teil von 1 ist zunächst eine
Einheit A erkennbar, die per se bekannt ist und aus vorgegebenen
Eingangsparametern ein gewünschtes
Soll-Drehmoment TQI_SP berechnet. Zur Berechnung des Soll-Drehmoments
TQI_SP können eine
Reihe von unterschiedlichen Eingangsparametern berücksichtigt
werden. In der Schaltungsanordnung von 1 sind folgende Eingangsparameter beispielhaft
aufgeführt:
ein Fahrerwunsch TQ_REQ, d.h. der Fahrer des Fahrzeugs betätigt beispielsweise
das Gaspedal, um das Fahrzeug zu beschleunigen. Eine Traktionskontrolle
TCS gibt einen Wert vor, damit das von der Brennkraftmaschine aufgebrachte Ist-Drehmoment
TQI_RV möglichst
verlustfrei auf die Fahrbahn übertragen
werden kann. Eine Getriebesteuerung AMT gibt ein gewünschtes
Drehmoment vor. Beispielsweise kann bei einem Automatikgetriebe
während
des Umschaltens in einen anderen Gang das Drehmoment kurzzeitig
zurückgenommen
werden, um ein weiches und ruckfreies Fahrverhalten des Fahrzeugs
zu erhalten. Eine Drehzahlbegrenzung ENSL überwacht die Drehzahl der Brennkraftmaschine.
Eine Geschwindigkeitsbegrenzung VHSL überwacht die Grenzgeschwindigkeit
für das
Fahrzeug. Ein Tempomat CRU gibt ein Regeldrehmoment vor. Eine Leistungsbegrenzung
ENG_POW_LIM überwacht
die Motorleistung. Eine Katalysator-Schutzschaltung CAT_PROT überwacht
die Katalysatorfunktion und reduziert gegebenenfalls den Drehmoment-Sollwert.
Eine Notlaufregelung LIM überwacht
Notlauffunktionen im Störungsfall.
Als weitere Größe kann
eine Drehmomentverlust-Kontrolle TQLO vorgesehen sein, um beispielsweise
Belastungen durch eine Klimaanlage, elektrische Fensterheizung oder
Scheinwerfer zu berücksichtigen
beziehungsweise nachzuregeln, ohne dass der Fahrer von diesen Einflüssen etwas
merkt. Aus den genannten oder ähnlichen
Eingangsparametern wird mit Hilfe einer Rechnereinheit und eines
entsprechenden Steuerprogramms (Software-Programm) ein Soll-Drehmoment
TQI_SP berechnet, das am Ausgang der Einheit A zur Verfügung steht.
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In einer Einheit B wird mit Ist-Werten
gearbeitet. Es wird ein Ist-Drehmoment TQI_AV bestimmt, das von
der Brennkraftmaschine abgegeben wird, wobei hier ebenfalls eine
Reihe von Eingangsparametern verwendet werden. Ein wesentlicher
Eingangsparameter ist beispielsweise ein Drosselklappen-Istwert
TPS_AV, weil mit ihm der Luftstrom für die Zylinderfüllung gesteuert
wird. Des weiteren werden Istwerte für einen Lambdaregler LAMB,
für einen Zündwinkel
IGA_AV, für
eine einzuspritzende Kraftstoffmasse MFF_AV, für einen aktuellen Verbrennungsmodus
STATE_CMB (beispielsweise Schichtladung, homogen stöchiometrisch
oder homogen mager), eine Einspritzphase IP_AV und/oder eine Luftmasse
MAF_AV eingegeben. Die Berechnung des Ist-Drehmomentes TQI_AV erfolgt
mit Hilfe von Tabellen oder Kurven, die in der Einheit B für die einzelnen Eingangsparameter
gespeichert sind. Wie später
noch ausgeführt
wird, können
diese Eingangsparameter von einer erfindungsgemäßen Anpassungseinheit G korrigiert
werden. Nach Abschluss eines Anpassungsvorganges übergibt
die Einheit G den Einheiten B und C korrigierte Daten, mit denen dann
exaktere Berechnungen von TQI_AV sowie der drehmomentrelevanten
Vorgabewerte (Setpoints) möglich
ist.
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Eine Einheit C ist als Drehmomenten-Koordinator
ausgebildet und gibt Sollwerte vor. Der Drehmomenten-Koordinator
C bestimmt aus dem ermittelten Soll-Drehmoment TQI_SP der Einheit
A und dem Ist-Drehmomentes TQI_AV der Einheit B einzustellende Steuergrößen für die angeschlossenen
Stellglieder und Regler, um das gewünschte Drehmoment zu erreichen.
Weitere Eingangsparameter des Drehmomenten-Koordinators C können Werte
von einem Brennverfahrensmanager 10 und/oder einem Abgasmanager 11 sein.
Der Brennverfahrensmanager 10 muss dabei je nach dem vorliegenden
Brennmodus die entsprechenden Parameter steuern. Zum Beispiel müssen bei
Schichtladung die einzelnen Parameter anders stehen als bei einer
homogenen Ladung: höhere
Füllung,
weniger Kraftstoff, anderer Zündwinkel
bei gleichem Drehmoment.
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Auf der Basis der eingegebenen Eingangsparameter
berechnet der Drehmomenten-Koordinator C die aktuellen Steuergrößen, die
an seinen Ausgängen
zur Verfügung
stehen. In 1 sind folgende Sollwerte
für die
Steuergrößen aufgeführt: 21 für einen
Drosselklappen-Sollwert TPS_SP, 22 für eine Lambda-Sollwert LAMB_SP, 23 für einen
Zündwinkel-Sollwert
IGA_SP, 24 für
einen Kraftstoffmassen-Sollwert MFF_SP, 25 für einen
Verbrennungsmodus-Sollwert STATE_CMB, 26 für einen
Abgasrückführraten-Sollwert
EGR_SP, 27 für
einen Einspritzphasen-Sollwert
EOI_SP und 28 für
einen Luftmassen-Sollwert MAF_SP.
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Für
die Berechnung der Drehmomente ist wesentlich, dass sich die Brennkraftmaschine
in einem stationären
Betriebszustand befindet. Die Erkennung des Stationärbetriebes
erfolgt wäh rend
einer Konstantfahrt des Fahrzeugs, wenn sich die wesentlichen, einflussnehmenden
Parameter nicht ändern.
Die Konstantfahrt des Fahrzeugs beziehungsweise der Stationärbetrieb
wird in einer Stationärbetrieb-Erkennung
D festgestellt. Eingangsseitig wird der Stationärbetrieb der Brennkraftmaschine
mit Hilfe des Soll-Drehmomentes TQI_SP, der Fahrzeuggeschwindigkeit
VS und/oder der Motordrehzahl N ermittelt. Ist eine Konstantfahrt
des Fahrzeugs beziehungsweise ein Stationärbetrieb des Brennkraftmaschine
festgestellt, dann wird ein Signal LV_STAT erzeugt, das der Anpassungseinheit
G als Start für
eine Anpassungsroutine zugeführt
wird.
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Mit einer Einheit E wird die Fahrzeugmasse VEH_MASS
inklusive der Fahrzeugladung bestimmt. Werte liefert ein externer
Sensor 31, beispielsweise ein Beschleunigungssensor, eine
geographische Positionserkennung, eine Wetterinformation, ein Straßenzustandsdetektor,
eine Steigungserkennung, ein Fahrzeugneigungssensor und/oder ähnliche
Parameter und ein interner Sensor 32, beispielsweise ein Beschleunigungssensor.
Die Fahrzeugmasse VEH-MASS wird in eine Rechnereinheit F eingegeben.
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Die Rechnereinheit F bestimmt mit
Hilfe weiterer Parameter wie der Fahrzeuggeschwindigkeit VS und
der Motordrehzahl N das vom Fahrzeug aufgenommene, aktuelle Fahrzeug-Drehmoment TQ_VEH.
Der Wert für
das ermittelte aktuelle Fahrzeug-Drehmoment
TQ_VEH wird ebenfalls auf die Anpassungseinheit G übertragen.
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Als Eingangsparameter für die Anpassungseinheit
G dient das aktuelle Fahrzeug-Drehmoment TQ_VEH, das aus der Einheit
B berechnete Ist-Drehmomentes TQI_AV, der Verbrennungsmodus 29 (STATE_CMB)
der Brennkraftmaschine, das Signal Stationärpunkt-Erkennung LV_STAT der
Einheit D sowie die Drehmomentverluste TQLO, die beispielsweise
durch die Drehmomentaufnahme einer Klimaanlage, eines Generators,
einer Hydraulikpumpe usw. entstehen. Bei der Drehmomentberechnung TQ_VEH
und TQI_AV müssen
auch diese Drehmomentverluste TQLO berücksichtigt werden.
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Wird im Stationärbetriebsfall ein Vergleich des
Fahrzeug-Drehmomentes
TQ_VEH mit dem indizierten Motor-Drehmoment TQI_AV durchgeführt, dann
wird das indizierte Motor-Drehmoment
TQI_AV immer größer sein
als das aktuelle Fahrzeug-Drehmoment TQ_VEH, da das Fahrzeug-Drehmoment TQ_VEH
nicht die Drehmomentverluste TQLO berücksichtigt. Das heißt, dass
für einen
gültigen
Vergleich der beiden Drehmomente TQI_AV mit TQ_VEH, die Drehmomentverluste
TQLO wieder von dem Motor-Drehmoment TQI_AV abgezogen werden müssen, da
im Idealfall bei zwei gegensinnig verstellten Parametern keine Differenz
auftreten soll. Die Schnittstelle, an der die Drehmomente und auch
die Gesamt-Drehmomente verglichen werden, ist im Drehmomentensystem
frei wählbar.
Beispielsweise kann ein berechnetes Motor-Drehmoment TQI_AV, das
vom Motor zur Kupplung übertragen
wird, mit einem an der Kupplung aufgenommenen Drehmoment verglichen
werden, wobei das aufgenommene Drehmoment (berechnet aus anderen
Größen) vom
Reifen zur Kupplung bestimmt wird. In diesem Fall wird das wirklich
für die
Fahrdynamik benutzte Drehmoment betrachtet.
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Alternativ kann auch festgelegt werden,
dass das Fahrzeug-Drehmoment
TQ_VEH das komplette vom Fahrzeug aufgenommene Drehmoment inklusive
der Drehmomentverluste aus Reibung und den Nebenaggregaten beinhaltet.
Dieses Drehmoment muss dann mit dem vom Motor tatsächlich abgegebenen
Motor-Drehmoment TQI_AV (Verbrennungs-Moment') verglichen werden.
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Die Anpassungseinheit G ist – ebenso
wie die zuvor genannten Einheiten – im wesentlichen durch ein
Softwareprogramm realisiert, das das Drehmomentenmodell ergänzt. Eine
zusätzliche Rechnereinheit
ist daher nicht notwendig. Zur Anpassung des Drehmomentenmodells überprüft die Anpassungseinheit
G zunächst,
ob eine Anpassung des Drehmomentenmodells erforderlich ist. Diese
Prüfung
kann nur erfolgen, wenn zuvor von der Einheit D der Stationärbetrieb
festgestellt wurde und das Signal LV_STAT übermittelt wurde. Wenn dieses
der Fall ist, bildet die Anpassungseinheit G nun aus dem Ist-Drehmoment
(TQI_AV-TQLO) und dem Fahrzeug-Drehmoment TQ_VEH die Differenz und
prüft, ob
diese Differenz von Null verschieden ist, so dass in diesem Fall
eine Anpassung erforderlich wird. Des gleichen prüft sie,
ob die Differenz nicht größer als
ein vorgegebener Grenzwert ist. In diesem Fall würde die Anpassungsroutine abgebrochen
werden, wie später noch
erläutert
wird.
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Wenn nun eine zu korrigierende Differenz der
beiden Drehmomente (TQI_AV-TQLO), TQ_VEH festgestellt wurde, dann
werden zunächst
ein, vorzugsweise zwei gegenläufige
Verstellparameter, beispielsweise der Zündwinkel-Sollwert IGA_SP um
einen Delta-Wert DELTA_IGA_SP und der Drosselklappen-Sollwert TPS_SP
um einen Delta-Wert DELTA_TPS_SP verstellt. Die Korrekturwerte werden
als Delta-Werte nach Bedarf mit einem entsprechenden Algorithmus
für die
Ausgangsparameter des Drehmomenten-Koordinators C bestimmt und mit
den entsprechenden Parameterwerten nur kurzfristig verknüpft, um
die Auswirkung auf die beiden oben genannten Drehmomente (TQI_AV-TQLO), TQ_VEH
zu überprüfen. Dieser
Vorgang ist mit den horizontalen und senkrechten Pfeilen gekennzeichnet,
die auf die kleinen Kreise im oberen rechten Teil von 1 weisen. Die genannten
Parameter sind nur beispielhaft ausgewählt und können nach Bedarf ausgetauscht
werden. Dieser Vorgang ist in 1 durch
die übrigen
DELTA-Werte DELTA_LAMB_SP, DELTA_MFF_SP, DELTA_EGR_SP, DELTA_EOI_SP und
DELTA_MAF_SP angedeutet.
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Diese geänderten Datenwerte werden über eine
Verbindung TQAUTOCALIB von der Anpassungseinheit G zum Drehmomentenmodell
der Einheit B übertragen
und dort als künftige
Werte für
die Bestimmung des Ist-Drehmomentes TQI_AV in Form von Tabellen
oder Kurven gespeichert. Die Anpassungseinheit G berechnet aus den
verstellten Istwerten (zum Beispiel TPS_SP, IGA_SP) neue Parameter und
korrigiert daraufhin die Datenwer te der beiden Einheiten B und C.
Ein Ausgang TQINVAUTOCALIB der Anpassungseinheit G ist daher mit
einem Eingang des Drehmomenten-Koordinators C verbunden.
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Die korrigierten Parameterwerte stehen dann
bei der nächsten
Drehmomentenberechnung zur Verfügung.
Die DELTA-Werte haben dann den Wert null. Auf diese Weise kann das
Drehmomentenmodell automatisch an die festgestellten Veränderungen
in der Fahrzeugumgebung angepasst werden, ohne dass der Fahrer des
Fahrzeugs davon etwas merkt.
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Die genaue Funktion der Anpassungseinheit G
wird nun an Hand des Flussdiagramms der 2 näher
erläutert.
Die Anpassungseinheit G beginnt erst zu arbeiten, wenn Stationärbetrieb
festgestellt wurde. Um eine möglichst
breite Anwendung bei allen Antriebsverfahren zu erreichen, bietet
es sich an, ein Fahrzeug-Drehmoment zu bestimmen, das das vom Fahrzeug
aufgenommene Drehmoment beschreibt.
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Wie schon in 1 hingewiesen wurde, wird nach Erkennung
des Stationärbetriebes
eine mögliche
Drehmomentdifferenz zwischen dem aktuell auf das Fahrzeug wirkenden,
berechneten Fahrzeug-Drehmoment TQ_VEH und dem Ist-Drehmomentes
TQI_AV des Drehmomentenmodells durchgeführt.
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Gemäß 2 erfolgt die automatische Anpassung
des Drehmomentenmodells in folgenden Schritten.
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In Position 41 gibt zunächst die
Stationärpunkt-Erkennung
D die Anpassungsroutine der Anpassungseinheit G frei. So lange kein
Stationärzustand
erkannt wird, bleibt die Anpassungseinheit G gesperrt.
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Anschließend wird in Position 42 ein
erstes Fahrzeug-Drehmoment
TQ_VEH1 ermittelt und ein erstes Ist-Drehmoment TQI_AV1-TQLO1 der
Brennkraftmaschine aus dem Drehmomentenmodell der Einheit B ausgelesen.
Diese Werte werden zwischenge speichert. Bei der Drehmomentenermittlung wird
darauf geachtet, dass während
des Stationärbetriebes
keine Nebenaggregate wie Stromverbraucher oder Klimaanlage geschaltet
werden oder ein störendes
Bremsmoment auftritt.
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In Position 43 werden beispielsweise
die Werte der beiden Parameter Zündwinkel-Istwert IGA_AV
und Drosselklappen-Istwert TPS_AV um einen kleinen Betrag vorzugsweise
gegeneinander so verstellt, dass bei einer fehlerfreien Modellierung
des Drehmomentenmodells keine nachweisbare Momentenänderung
am Fahrzeug auftritt. Die Eingriffe der Steller sind somit momentenneutral
und bleiben ohne Auswirkungen. Der Eingriff wird vom Fahrer daher nicht
wahrgenommen. Die verstellten Parameter werden in Position 44 den
Stellern der Brennkraftmaschine zugeführt.
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In Position 45 wird nach
der Verstellung ein zweites Ist-Drehmoment
(TQI_AV2-TQLO2) und ein zweites Fahrzeug-Drehmoment TQ_VEH2 ermittelt und ähnlich wie
in Position 42 zwischengespeichert. In Position 46 wird
die Differenz der beiden Drehmomentenpaare berechnet. Durch die
Verstellung der beiden Parameter IGA_AV, TPS_RV ergibt sich für das Ist-Drehmoment TQI_AV
(indiziertes Motor-Drehmoment) somit die Differenz DELTA
TQI_AV = (TQI_AV1 – TQLO1) – (TQI_AV2-TQLO2) und
für das
Fahrzeug-Drehmoment TQ_VEH die Differenz DELTA
TQ_VEH = TQ_VEH1 – TQ_VEH2gemäß den Positionen 42 und 44.
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Als Nachweis für eine fehlerfreie Funktion des
Drehmomentenmodells sollten zwischen der Differenz DELTA TQI_RV
und der Differenz DELTA TQ_VEH kein Unterschied sein. Wenn dies
nicht der Fall sein sollte, dann werden mit einem vorgegebenen Al gorithmus
korrigierte Parameter berechnet und im Drehmomentenmodell gespeichert.
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In Position 47 wird geprüft, ob die
Differenz aus den beiden Fahrzeug-Drehmomenten DELTA TQ_VEH einen
vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
Denn eine Änderung
des Fahrzeug-Drehmomentes
TQ_VEH würde
zu einem spürbaren
veränderten
Fahrverhalten des Fahrzeugs führen
und ist unerwünscht.
Der Anpassungsvorgang des Drehmomentenmodells wird dann abgebrochen,
um störende
Auswirkungen auf das Fahrverhalten des Fahrzeugs zu vermeiden. Anschließend erfolgt
ein Rücksprung
auf Position 41 und es wird eine erneute Überprüfung des
Stationärzustandes
des Fahrzeugs durchgeführt.
Dabei werden die geänderten
Parameter zur Anpassung des Drehmomentenmodells herangezogen.