DE19712843A1 - Verfahren und Einrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine - Google Patents
Verfahren und Einrichtung zum Steuern einer BrennkraftmaschineInfo
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- F02D2250/22—Control of the engine output torque by keeping a torque reserve, i.e. with temporarily reduced drive train or engine efficiency
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des
Patentanspruchs 1 und eine Einrichtung nach dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 10.
Aus der DE 41 41 947 A1 ist ein Steuersystem einer Brenn
kraftmaschine bekannt. Ein Pedalstellungsgeber ist vorgese
hen, der die Pedalstellung eines Fahrpedals erfaßt. Ein Fah
rerwunsch wird aus der Pedalstellung abgeleitet. Abhängig von
dem Fahrerwunsch und weiteren Größen wird ein Sollkupplungs
moment berechnet, welches das vom Motor an der Kupplung abzu
gebende Moment repräsentiert. Ein indiziertes Moment wird ab
hängig von dem Sollkupplungsmoment und einem Verlustdrehmo
ment ermittelt. Das Verlustdrehmoment berücksichtigt Verluste
durch Reibung sowie Beiträge von Nebenaggregaten, wie einer
Klimaanlage, einem Generator oder einer Servolenkung.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Ein
richtung zu schaffen, mit dem/der eine Brennkraftmaschine
komfortabel auch im instationären Betrieb gesteuert wird.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patent
ansprüche 1 und 10 gelöst. Das Verfahren gemäß Patentanspruch
1 zeichnet sich dadurch aus, daß die zeitliche Änderung der
Sollwerte des gewünschten Drehmoments in einem vorgegebenen
Wertebereich um den Nullwert des gewünschten Drehmoments auf
einem vorgegebenen Änderungswert begrenzt wird. Bei einem
sprunghaften Übergang von einem Schubbetrieb der Brennkraft
maschine zu einer Beschleunigung und umgekehrt kommt es zu
einer Umkehr des Kraftflusses im Antriebsstrang eines Fahr
zeugs, in dem die Brennkraftmaschine angeordnet ist. Da die
Zahnräder eines Getriebes des Antriebsstrangs mit einem ge
wissen Spiel ineinander greifen, führt die Umkehr des Kraft
flusses zu einem Schlag auf die Zahnräder, der über eine Ab
triebswelle des Getriebes auf die Antriebsräder des Kraft
fahrzeugs übertragen wird. Dieser Schlag wird von dem Fahrer
als unangenehme Ruckelbewegung empfunden. Durch die Begren
zung der zeitlichen Änderung der Sollwerte des gewünschten
Drehmoments an der Kupplung wird der Schlag so weit gedämpft,
daß der Fahrer des Fahrzeugs, in dem die Brennkraftmaschine
angeordnet ist, wenig davon spürt. Der Wertebereich, in dem
die zeitliche Änderung der Sollwerte des gewünschten Drehmo
ments begrenzt wird, ist vorzugsweise so klein gewählt, daß
lediglich sicher in diesem Wertebereich die Umkehr des Kraft
flusses stattfindet. Außerhalb des Wertebereich wird das ge
wünschte Drehmoment dann sehr schnell eingestellt.
Ein besonders schnelles und gleichzeitig komfortables Ein
stellen des gewünschten Drehmoments wird erreicht, wenn ein
Anstieg der Sollwerte des gewünschten Drehmoments in dem Wer
tebereich auf den Änderungswert begrenzt wird, bis die zeit
liche Ableitung der Drehzahl einen ersten Schwellenwert un
terschreitet. Dadurch ist sichergestellt, daß die Begrenzung
nur so lange erfolgt, bis der Lastschlag stattgefunden hat.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung
werden die Sollwerte des gewünschten Drehmoments außerhalb
des vorgegebenen Wertebereichs gefiltert. Dazu ist ein Filter
vorgesehen, dessen Zeitkonstante von der Drehzahl abhängt. So
werden Ruckelschwingungen unterdrückt. Ruckelschwingungen
werden erzeugt durch eine Anregung des Motorblocks zu Schwin
gungen in der Nähe seiner Eigenfrequenz. Der Sollwert des ge
wünschten Drehmoments kann einfach über ein Beeinflussen des
Luftmassenstroms, des Zündwinkels oder der Luftzahl unter Mi
nimierung der Emissionen eingestellt werden.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden unter
Bezugnahme auf die schematischen Zeichnungen erläutert. Es
zeigen:
Fig. 1 eine Brennkraftmaschine mit einer Steuereinrichtung
zum Steuern der Brennkraftmaschine,
Fig. 2 ein Blockschaltbild der Steuereinrichtung,
Fig. 3 ein Flußdiagramm eines Programmablaufs zum Ermit
teln eines Sollmoments des gewünschten Drehmoments,
Fig. 4 eine erste Ausführungsform eines zweiten Teils des
Flußdiagramms gemäß Fig. 3,
Fig. 5 eine zweite Ausführungsform des zweiten Teils des
Flußdiagramms gemäß Fig. 3,
Fig. 6 einen Verlauf des Schätzwertes und des Sollwertes
des gewünschten Drehmoments aufgetragen über die
Zeit t.
Elemente gleicher Konstruktion und Funktion sind mit dem
gleichen Bezugszeichen versehen und werden jeweils nur einmal
beschrieben.
Eine Brennkraftmaschine (Fig. 1) umfaßt einen Ansaugtrakt 1,
in dem eine Drosselklappe 10 angeordnet ist und einen Motor
block 2, der einen Zylinder 20 und eine Kurbelwelle 21 auf
weist. Ein Kolben 22, eine Pleuelstange 23 und eine Zündkerze
24 sind dem Zylinder 20 zugeordnet. Die Pleuelstange 23 ist
mit dem Kolben 22 und der Kurbelwelle 21 verbunden.
Ein Einspritzventil 3 ist vorgesehen, das einem Einzelein
spritzsystem zugeordnet ist und in der Nähe des Zylinders 20
an dem Ansaugtrakt 1 angeordnet ist. Die Brennkraftmaschine
umfaßt desweiteren einen Abgastrakt 4, in dem ein Katalysator 40
angeordnet ist. Die Brennkraftmaschine ist in der Fig. 1
mit einem Zylinder 20 dargestellt. Vorzugsweise umfaßt sie
jedoch mehrere Zylinder. Das Einspritzventil 3 kann auch ei
nem Zentraleinspritzsystem oder einem Direkteinspritzsystem
zugeordnet sein.
Eine Steuereinrichtung 5 für die Brennkraftmaschine ist vor
gesehen, der Sensoren zugeordnet sind, die verschiedene Meß
größen erfassen und jeweils den Meßwert der Meßgröße ermit
teln. Die Steuereinrichtung 5 ermittelt abhängig von minde
stens einer Meßgröße ein oder mehrere Stellsignale, die je
weils ein Stellgerät steuern.
Die Sensoren sind ein Pedalstellungsgeber 6, der eine Pedal
stellung PV eines Fahrpedals 7 erfaßt, ein Drosselklappen
stellungsgeber 11, der einen Öffnungsgrad THR der Drossel
klappe 10 erfaßt, ein Luftmassenmesser 12, der einen Luft
massenstrom erfaßt und/oder ein Saugrohrdrucksensor 13, der
einen Saugrohrdruck erfaßt, ein erster Temperatursensor 14,
der eine Ansauglufttemperatur TAL erfaßt, ein zweiter Tempe
ratursensor 25, der eine Kühlwassertemperatur TCO erfaßt, ein
dritter Temperatursensor 26, der eine Öltemperatur TOIL er
faßt, ein Drehzahlgeber 27, der eine Drehzahl N der Kurbel
welle 21 erfaßt und eine Sauerstoffsonde 41, die den Restsau
erstoffgehalt des Abgases erfaßt und die diesem eine Luftzahl
LAM zuordnet. Je nach Ausführungsform der Erfindung können
eine beliebige Untermenge der genannten Sensoren oder auch
zusätzliche Sensoren vorhanden sein. Insbesondere kann bei
einer kostengünstigen Ausführungsform der Erfindung auf den
Luftmassenmesser 12 und/oder den Saugrohrdrucksensor 13 ver
zichtet werden.
Betriebsgrößen umfassen die Meßgrößen und aus diesem abgelei
tete Größen, wie ein Umgebungsdruck. Die Stellgeräte umfassen
jeweils einen Stellantrieb und ein Stellglied. Der Stellan
trieb ist ein elektromotorischer Antrieb, ein elektromagneti
scher Antrieb, ein mechanischer Antrieb oder ein weiterer dem
Fachmann bekannter Antrieb. Die Stellglieder sind als Dros
selklappe 10, als Einspritzventil 3, als Zündkerze 24, als
ein nicht dargestellter Umschalter zwischen zwei verschiede
nen Saugrohrlängen oder als eine nicht dargestellte Vorrich
tung zum Verstellen des Hubverlaufs, des Hubbeginns oder des
Hubendes eines Gaswechselventils ausgebildet. Auf die Stell
geräte wird im folgenden jeweils mit dem zugeordneten Stell
glied Bezug genommen.
Die Steuereinrichtung ist vorzugsweise als elektronische Mo
torsteuerung ausgebildet. Sie kann jedoch auch mehrere Steu
ergeräte umfassen, die elektrisch leitend miteinander verbun
den sind, z. B. über ein Bussystem.
Die Kurbelwelle 21 ist über eine Kupplung 8 mit einem Getrie
be 9 koppelbar. Wenn das Getriebe 9 als Automatikgetriebe
ausgebildet ist, dann ist die Kupplung 9 als Wandlerüberbrückungs
kupplung, vorzugsweise mit einem hydrodynamischen Wand
ler, ausgebildet.
Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild der Steuereinrichtung 5.
Eine derartige Steuereinrichtung ist auch in der nicht veröf
fentlichten Patentanmeldung derselben Anmelderin (amtl. Ak
tenzeichen 196 12 455.7 - unser Zeichen 96 P 13 20 DE) beschrie
ben, deren Inhalt diesbezüglich hiermit einbezogen ist. Aus
einem ersten Kennfeld KF1 wird abhängig von dem Meßwert
MAF_AV des Luftmassenstroms und der Drehzahl n ein erster
Beitrag zu einem Verlustdrehmoment TQ_LOSS ermittelt. Der er
ste Beitrag berücksichtigt Ladungswechselverluste. Ein zwei
ter Beitrag zum Verlustdrehmoment TQ_LOSS wird aus einem
zweiten Kennfeld KF2 abhängig von der Kühlwassertemperatur
TCO und/oder der Öltemperatur TOIL ermittelt. Der erste Bei
trag und der zweite Beitrag werden an einer ersten Summier
stelle S1 addiert. Für das Verlustdrehmoment TQ_LOSS kann zu
sätzlich auch noch ein Drehmomentenbedarf von Nebenaggrega
ten, wie einem Generator oder einem Klimakompressor, berück
sichtigt werden.
In einem ersten Block B1 wird ein minimales Drehmoment
TQ_MIN, das an der Kupplung 8 minimal aufgebracht werden
kann, abhängig von dem Verlustdrehmoment TQ_LOSS und der
Drehzahl N ermittelt.
In einem Block B2 wird ein maximales Drehmoment TQ_MAX, das
an der Kupplung 8 aufgebracht werden kann, abhängig von dem
Verlustdrehmoment TQ_LOSS und der Drehzahl N ermittelt. In
einer komfortablen Ausführungsform der Steuereinrichtung wird
das maximale Drehmoment TQ_MAX zusätzliche abhängig von dem
Umgebungsdruck und der Ansauglufttemperatur TAL ermittelt.
In einem Block B3 wird abhängig von der Drehzahl N und der
Pedalstellung PV ein Drehmomentfaktor TQF ermittelt. Der
Drehmomentfaktor TQF stellt vorzugsweise eine dimensionslose
Größe mit einem Wertebereich zwischen 0 und 1 dar. Der
Drehmomentfaktor TQF wird bevorzugt aus einem Kennfeld ermit
telt. Zusätzlich kann auch noch ein Stellsignal eines Fahrge
schwindigkeitsreglers berücksichtigt werden.
Der Drehmomentfaktor TQF wird in einer Multiplizierstelle M1
multiplikativ mit der Differenz des maximalen Drehmoments
TQ_MAX und dem minimalen Drehmoment TQ_MIN verknüpft. In der
Summierstelle S3 wird dann noch das minimale Drehmoment
TQ_MIN addiert. An dem Ausgang der Summierstelle S3 liegt
dann ein Schätzwert TQ_REQ_EST des gewünschten Drehmoments
an, das vom Fahrer an der Kupplung 8 gewünscht ist.
In einem Block B4 wird ein Sollwert TQ_REQ_SP des gewünschten
Drehmoments und ein Drehmomentvorhalt TQ_ADD_TRA ermittelt
und zwar abhängig von dem Schätzwert TQ_REQ_EST des gewünsch
ten Drehmoments. Die Funktionsweise des Blocks B4 wird weiter
unten anhand der Fig. 3 bis 5 beschrieben.
In der Summierstelle S4 wird ein Sollwert TQI_REQ_SP eines
indizierten gewünschten Drehmoments ermittelt. Dazu werden
der Sollwert TQ_REQ_SP des gewünschten Drehmoments und das
Verlustdrehmoment TQ_LOSS addiert.
In einem Block B5 wird ein Sollwert TQI_MAF_SP des über den
Luftmassenstrom zu beeinflussenden Drehmoments abhängig von
dem Sollwert TQI_REQ_SP des indizierten Drehmoments ermit
telt. Bevorzugt wird der Sollwert TQI_MAF_SP des über den
Luftmassenstrom zu beeinflussenden Drehmoments zusätzlich ab
hängig von dem Drehmomentvorhalt TQ_ADD_TRA und auch weiteren
Vorhaltedrehmomenten, z. B. für einen Leerlaufregler, für ei
ne Katalysatorheizung oder für eine Traktionskontrolle ermit
telt. Außerdem kann der Sollwert TQI_MAF_SP des über den
Luftmassenstrom zu beeinflussenden Drehmoments auf einen ma
ximal zulässigen Wert begrenzt werden, der durch eine An
tischlupfregelung, eine Drehzahlbegrenzung oder eine Kataly
satorschutzfunktion vorgegeben ist.
In einem Block B6 wird abhängig von dem Sollwert TQI_MAF_SP
des über den Luftmassenstrom zu beeinflussenden Drehmoments
ein Sollwert MAF_SP des Luftmassenstroms ermittelt. In einem
Block B7 wird das Stellsignal zum Einstellen eines gewünsch
ten Öffnungsgrades der Drosselklappe 10 ermittelt.
In einem Block B8 wird abhängig von dem Sollwert TQI_REQ_SP
des indizierten gewünschten Drehmoments ein Sollwert TI_SP
einer Einspritzzeit für das Einspritzventil 3 ermittelt. In
dem Block B9 wird abhängig von dem Sollwert TI_SP der Ein
spritzzeit ein Stellsignal zum Steuern des Einspritzventils 3
ermittelt.
In dem Block B10 wird abhängig von dem Sollwert TQI_REQ_SP
des indizierten gewünschten Drehmoments ein Sollwert IG_SP
eines Zündwinkels ermittelt. In dem Block B11 wird abhängig
von dem Sollwert IG_SP des Zündwinkels ein entsprechendes
Stellsignal zum Steuern der Zündkerze 24 ermittelt.
Die Stellsignale für die Drosselklappe 10, die Zündkerze 24
und das Einspritzventil 3 werden vorzugsweise aus Kennfeldern
ermittelt.
Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm eines Programmablaufs zum er
mitteln des Sollwertes TQ_REQ_SP des gewünschten Drehmoments,
wie er vorzugsweise in der Steuereinrichtung 5 in der Form
eines Rechnerprogramms gespeichert ist. In einem Schritt S1
wird der Programmablauf gestartet. Der Start erfolgt zy
klisch, z. B. alle 10 ms, während des Betriebs der Brenn
kraftmaschine.
In einem Schritt S2 wird der aktuelle Schätzwert TQ_REQ_ESTn
ermittelt und der Sollwert TQ_REQ_SPn-1 des beim letzten Start
des Programmablaufs ermittelten gewünschten Drehmoments aus
einem nicht dargestellten Speicher eingelesen.
In einem Schritt S3 wird geprüft, ob der Sollwert TQ_REQ_SPn-1
ungleich dem aktuellen Schätzwert TQ_REQ_ESTn ist. Alternativ
wird hier geprüft, ob der Sollwert TQ_REQ_SPn-1 und der aktu
elle Schätzwert TQ_REQ_ESTn sich mehr als ein Hysteresewert
unterscheiden.
Ist die Bedingung des Schritts S3 erfüllt, so wird in Schritt
S4 verzweigt, in dem geprüft wird, ob der Sollwert
TQ_REQ_SPn-1 kleiner ist als der aktuelle Schätzwert
TQ_REQ_ESTn. Ist dies der Fall, so wird eine Variable LV_UP
mit dem Wert TRUE in einem Schritt S5 belegt. Ist dies nicht
der Fall, so wird in einem Schritt S6 die Variable LV_UP mit
dem Wert FALSE belegt.
In einem Schritt S7 wird geprüft, ob der Sollwert TQ_REQ_SPn-1
größer ist als ein erster Grenzwert. Der erste Grenzwert GW1
ist fest vorgegeben und zwar derart, daß gewährleistet ist,
daß ein tatsächlicher Wert des Drehmoments an der Kupplung
noch kleiner ist als ein Nullwert des tatsächlichen Drehmo
ments, wenn der Sollwert TQ_REQ_SP den ersten Grenzwert auf
weist. Ist dies der Fall, so wird in den Schritt S8 ver
zweigt, in dem überprüft wird, ob der Sollwert TQ_REQ_SPn-1
kleiner ist als ein zweiter Grenzwert GW2. Ist dies der Fall,
so wird die Bearbeitung in einem Schritt S9 fortgesetzt. Bei
einem Übergang von negativen Werten des tatsächlichen Drehmo
ments an der Kupplung zu positiven Werten kommt es zu einer
Umkehr des Kraftflusses in dem Antriebsstrang. Dadurch kommt
es kurzzeitig zu einem starken Anstieg der Ableitung N_GRD
der Drehzahl N und anschließend einem kurzfristig starken Ab
fall der Ableitung N_GRD der Drehzahl N. In dem Schritt S9
wird überprüft, ob die Variable LV_UP den Wert TRUE hat und
ob die Ableitung N_GRD der Drehzahl N kleiner ist als ein er
ster Schwellenwert SW1. Vorteilhaft wird in dem Schritt S9
zusätzlich geprüft, ob der zuletzt und/oder davor ermittelter
Wert der Ableitung N_GRD der Drehzahl N größer sind als die
aktuelle Ableitung N_GRD der Drehzahl N oder ob die zweite
Ableitung der Drehzahl kleiner ist als ein Schwellenwert SW'.
Ist die Bedingung des Schritts S9 erfüllt, so hat die Umkehr
des Kraftflusses in dem Antriebsstrang bereits stattgefunden
und die Bearbeitung wird in einem Verknüpfungspunkt C fortge
setzt.
Ist dies nicht der Fall, so wird die Bearbeitung in dem
Schritt S10 fortgesetzt, indem überprüft wird, ob die Varia
ble LV_UP den Wert FALSE hat und ob die Ableitung N_GRD der
Drehzahl N größer ist als ein zweiter Schwellenwert SW2. Vor
teilhaft wird in dem Schritt S10 zusätzlich geprüft, ob der
zuletzt und/oder davor ermittelte Wert der Ableitung N_GRD
der Drehzahl N kleiner sind als die aktuelle Ableitung N_GRD
der Drehzahl N oder ob die zweite Ableitung der Drehzahl grö
ßer ist als ein Schwellenwert SW''.
Ist die Bedingung des Schritts S10 erfüllt, so hat bei einem
Abfallen des tatsächlichen Drehmoments an der Kupplung be
reits die Umkehr des Kraftflusses stattgefunden und die Bear
beitung wird in einem Verknüpfungspunkt B fortgesetzt. Ist
dies nicht der Fall, so wird in einem Schritt S11 ein Ände
rungswert AW ermittelt. Der Änderungswert AW kann fest vorge
geben sein. In einer bevorzugten Ausführungsform wird er je
doch aus einem vierten Kennfeld abhängig von der Drehzahl N
und/oder dem Übersetzungsverhältnis des Getriebes 9 und/oder
einer Ansauglufttemperatur TAL und/oder einer Kühlwas
sertemperatur TCO ermittelt.
In dem Schritt S12 wird geprüft, ob die Variable LV_UP den
Wert TRUE hat. Ist dies der Fall, so wird in dem Schritt S13
der aktuelle Sollwert TQ_REQ_SPn durch eine Addition des Än
derungswertes AW zu dem Sollwert TQ_REQ_SPn-1 des gewünschten
Drehmoments ermittelt.
Ist die Bedingung des Schritts S12 nicht erfüllt, so wird in
einem Schritt S14 der aktuelle Sollwert TQ_REQ_SPn durch ein
Abziehen des Änderungswertes AW von dem Sollwert TQ_REQ_SPn-1
des gewünschten Drehmoments ermittelt. Sowohl im Schritt S13
als auch im Schritt S14 wird die zeitliche Änderung des Soll
wertes TQ_REQ_SP des gewünschten Drehmoments begrenzt. Da
durch wird ein Lastschlag, der durch die Umkehr des Kraft
flusses in dem Getriebe bewirkt wird, soweit gedämpft, daß er
von dem Fahrer kaum wahrgenommen wird.
In einem Schritt S15 (Fig. 4) wird dem aktuellen Sollwert
TQ_REQ_SPn des gewünschten Drehmoments der Schätzwert
TQ_REQ_EST des gewünschten Drehmoments zugewiesen. Die Bear
beitung wird in diesem Schritt fortgesetzt, wenn die Bedin
gung des Schritts S3 nicht erfüllt ist oder die Bedingung des
Schritts S7 oder S8 nicht erfüllt sind oder die Bedingungen
der Schritte S9 oder S10 erfüllt sind.
In einem Schritt S16 wird dem Sollwert TQ_REQ_SPn-1 der aktu
elle Sollwert TQ_REQ_SPn zugewiesen. Der Sollwert TQ_REQ_SPn-1
wird in dem nicht dargestellten Speicher gespeichert. In dem
Schritt S18 wird der Programmablauf beendet.
Fig. 5 zeigt eine zweite Ausführungsform des Pro
grammablaufs. Identische Teile zu der von Fig. 3 und 4 wer
den nicht erneut beschrieben.
Ist die Bedingung des Schrittes S3 nicht erfüllt, d. h. der
Sollwert TQ_REQ_SP ist stationär, so wird die Bearbeitung in
einem Schritt S20 fortgesetzt. In dem Schritt S20 wird einem
Altwert TQ_REQ_SP_OLD des gewünschten Drehmoments der Schätz
wert TQ_REQ_EST des gewünschten Drehmoments zugewiesen. In
einem Schritt S21 wird dem aktuellen Sollwert TQ_REQ_SPn der
Schätzwert TQ_REQ_EST des gewünschten Drehmoments zugewiesen.
Ist die Bedingung des Schritts S7 nicht erfüllt oder die Be
dingung des Schritts S10 erfüllt, so wird die Bearbeitung in
einem Schritt S22 fortgesetzt. In dem Schritt S22 wird eine
Zeit konstante T_TRA aus einem fünften Kennfeld abhängig von
der Drehzahl N und/oder dem Übersetzungsverhältnis des Ge
triebes 9 und/oder der Ansauglufttemperatur TAL ermittelt.
Durch das fünfte Kennfeld ist die Zeitkonstante T_TRA jeweils
so bestimmt, daß bei niedriger Drehzahl keine Gefahr des Aus
magerns der Brennkraftmaschine besteht und auch keine
Zündaussetzer wegen eines nicht mehr zündfähigen Gemisches
auftreten.
Ist die Bedingung des Schrittes S8 nicht erfüllt oder die Be
dingung des Schrittes S9 nicht erfüllt, so wird die Bearbei
tung in einem Schritt S25 fortgesetzt, indem die Zeitkonstan
te T_TRA aus einem sechsten Kennfeld abhängig von der Dreh
zahl N und/oder der des Übersetzungsverhältnisses des Ge
triebes 9 und/oder der Ansauglufttemperatur TAL ermittelt
wird. In einer einfachen Ausführungsform der Erfindung sind
das fünfte und das sechste Kennfeld identisch. In einer be
sonders komfortablen Ausführungsform der Erfindung sind je
ein fünftes Kennfeld KF5, KF5' und je ein sechstes Kennfeld
KF6, KF6' vorgesehen abhängig davon, ob die Variable LV_UP
den Wert TRUE oder FALSE hat.
In einem Schritt S23 und einem Schritt S26 wird überprüft, ob
die Variable LV_UP den Wert TRUE aufweist. Ist dies der Fall,
so wird in einem Schritt S24 einer Variablen TQ_REQ1 der Alt
wert TQ_REQ_SP_OLD des gewünschten Drehmoments zugewiesen und
in einem Schritt S28 einer Variablen TQ_REQ2 der Wert null
zugewiesen. Alternativ kann der Variablen TQ_REQ2 auch der
erste bzw. der zweite Grenzwert zugewiesen werden.
Ist die Bedingung des Schritts S23 nicht erfüllt oder die Be
dingung des Schritts 26 erfüllt, so wird in einem Schritt S27
der Variablen TQ_REQ1 der Wert null zugewiesen und in einem
Schritt S29 der Variablen TQ_REQ2 der Schätzwert TQ_REQ_EST
des gewünschten Drehmoments zugewiesen. Alternativ kann der
Variablen TQ_REQ1 auch der erste bzw. der zweite Grenzwert
zugewiesen werden.
Hat die Variable LV_UP in einem Schritt S30 den Wert TRUE, so
wird in einem Schritt S31 der aktuelle Sollwert TQ_REQ_SPn
des gewünschten Drehmoments nach der dort angegebenen Rechen
vorschrift ermittelt. Ist die Bedingung des Schritts S30
nicht erfüllt, so wird in dem Schritt S32 der aktuelle Soll
wert TQ_REQ_SPn des gewünschten Drehmoments nach der dort an
gegebenen Rechenvorschrift ermittelt.
Durch die Schritte S22 bis S32 wird ein Filter mit der Zeit
konstante T_TRA realisiert, das die Sollwerte des gewünschten
Drehmoments außerhalb des vorgegebenen Wertebereichs filtert.
Das Filter dämpft die Frequenzanteile der Sollwerte TQ_REQ_SP
des gewünschten Drehmoments, die der Eigenfrequenz des
schwingfähigen Systems Motorblock und seiner Lagerung ent
sprechen. So können sehr wirkungsvoll Ruckelschwingungen des
Fahrzeugs gedämpft werden, die von dem Fahrer als unangenehm
empfunden werden.
Vorzugsweise wird der Drehmomentvorhalt (TQ_ADD_TRA) abhängig
von einer Differenz zwischen dem Schätzwert (TQ_REQ_EST) und
dem Sollwert (TQ_REQ_SP) des gewünschten Drehmoments und ei
nem Drehmomentbeitrag berechnet, der aus einem Kennfeld ab
hängig von der Drehzahl ermittelt wird, wobei der Drehmoment
vorhalt auf einen unteren Grenzwert begrenzt wird.
Die Erfindung ist nicht auf die beschriebenen Ausführungsbei
spiele beschränkt. Kennfelder sind durch stationäre Messungen
an einem Motorprüfstand oder durch Fahrversuche ermittelt.
Claims (10)
1. Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine, der ein
Pedalstellungsgeber (6) zugeordnet ist, der die
Pedalstellung (PV) eines Fahrpedals erfaßt, wobei aus der
Pedalstellung und mindestens einer Betriebsgröße der
Brennkraftmaschine zyklisch ein Schätzwert (TQ_REQ_EST) des
gewünschten Drehmoments an der Kupplung abgeleitet wird,
dadurch gekennzeichnet,
- - daß ein Sollwert (TQ_REQ_SP) des gewünschten Drehmoments abhängig von dem Schätzwert (TQ_REQ_EST) des gewünschten Drehmoments ermittelt wird,
- - daß die zeitliche Änderung der Sollwerte (TQ_REQ_EST) des gewünschten Drehmoments in einem vorgegebenen Wertebereich um den Nullwert des gewünschten Drehmoments auf einen vorgegebenen Änderungswert (AW) begrenzt wird, und
- - daß ein Stellsignal für mindestens ein Stellglied der Brennkraftmaschine aus dem Sollwert (TQ_REQ_SP) des gewünschten Drehmoments abgeleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Anstieg der Sollwerte (TQ_REQ_SP) des gewünschten Drehmoments
in dem Wertebereich auf den Änderungswert (AW) begrenzt wird,
bis die zeitliche Ableitung (N_GRD) der Drehzahl (N) einen
ersten Schwellenwert (SW1) unterschreitet.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein
Abfallen der Sollwerte (TQ_REQ_SP) des gewünschten
Drehmoments in dem Wertebereich auf den Änderungswert (AW)
begrenzt wird, bis die zeitliche Ableitung (N_GRD) der
Drehzahl (N) einen zweiten Schwellenwert (SW2) überschreitet.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der
Änderungswert (AW) abhängt von der Drehzahl (N) und/oder dem
Übersetzungsverhältnisses eines Getriebes und/oder einer
Ansauglufttemperatur (TAL) und oder einer
Kühlwassertemperatur (TCO) abhängt.
5. Verfahren nach Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, daß die Sollwerte (TQ_REQ_SP) des
gewünschten Drehmoments außerhalb des gewünschten
Wertebereichs gefiltert werden und zwar von einem Filter,
dessen Zeitkonstante (T_TRA) von der Drehzahl (N) abhängt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
Zeitkonstante (T_TRA) zusätzlich abhängt von dem
Übersetzungsverhältnis des Getriebes (9) und/oder der
Ansauglufttemperatur.
7. Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet,
daß die Zeitkonstante (T_TRA) zusätzlich davon abhängt, ob
der zuletzt ermittelte Sollwert (TQ_REQ_SPn-1) des gewünschten
Drehmoments kleiner ist als ein erster Grenzwert (GW1) des
Wertebereichs oder größer ist als ein zweiter Grenzwert (GW2)
des Wertebereichs.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch
gekennzeichnet, daß die Zeitkonstante (T_TRA) zusätzlich
davon abhängt ob der zuletzt ermittelte Sollwert (TQ_REQ_SPn-1)
größer oder kleiner ist als der aktuelle Sollwert
(TQ_REQ_SPn) des gewünschten Drehmoments.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß ein Drehmomentenvorhalt (TQ_ADD_TRA)
ermittelt wird, der abhängt von dem zuletzt ermittelten
Sollwert (TQ_REQ_SPn-1) des gewünschten Drehmoments, dem
aktuellen Schätzwert (TQ_REQ_ESTn) des gewünschten
Drehmoments und der Drehzahl (N).
10. Einrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine, der
ein Pedalstellungsgeber (6) zugeordnet ist, der die
Pedalstellung (PV) eines Fahrpedals erfaßt, wobei ein
erstes Mittel vorgesehen ist, das aus der Pedalstellung und
mindestens einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine
zyklisch einen Schätzwert (TQ_REQ_EST) des gewünschten
Drehmoments an der Kupplung ableitet, dadurch
gekennzeichnet,
- - daß ein zweites Mittel vorgesehen ist, das einen Sollwert (TQ_REQ_SP) des gewünschten Drehmoments abhängig von einem Schätzwert (TQ_REQ_EST) des gewünschten Drehmoments ermittelt,
- - daß ein drittes Mittel vorgesehen ist, das die zeitliche Änderung der Sollwerte (TQ_REQ_EST) des gewünschten Drehmoments in einem vorgegebenen Wertebereich um den Nullwert des gewünschten Drehmoments auf einen vorgegebenen Änderungswert (AW) begrenzt, und
- - daß ein viertes Mittel vorgesehen ist, das ein Stellsignal für mindestens ein Stellglied der Brennkraftmaschine aus dem Sollwert (TQ_REQ_SP) des gewünschten Drehmoments ableitet.
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