DE19747128A1 - Integrierte Regelung eines Magermotors und eines kontinuierlich veränderlichen Getriebes - Google Patents
Integrierte Regelung eines Magermotors und eines kontinuierlich veränderlichen GetriebesInfo
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Description
Diese Erfindung betrifft die Regelung des Kraftübertragungsstranges eines
Automobils und insbesondere eine integrierte Regelung eines kontinuier
lich veränderlichen Getriebes und eines Magerverbrennungsmotors.
Mager brennende Benzinmotoren (Magermotoren), bei denen die Luft-
Kraftstoff-Ladung, die den Motorzylindern zur Verbrennung geliefert wird,
mit Überschußluft verdünnt wird, bieten die Fähigkeit, einen hohen ther
mischen Wirkungsgrad zu liefern, während niedrige Emissionen aus dem
Motor erreicht werden. Jedoch stellt ein Magermotor außergewöhnliche
Anforderungen an ein Motorregelungssystem, zum großen Teil weil sehr
wenige Emissionen von Oxiden von Stickstoff (NOx) aus dem Motor tole
riert werden können. Insbesondere funktionieren herkömmliche katalyti
sche Behandlungsvorrichtungen dürftig, um den unerwünschten Be
standteil von NOx im Abgas eines Magermotors zu verringern, da der Ma
germotor nicht bei oder nahe bei einem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Ver
hältnis arbeitet. Ein wirksames Mittel, um Abgas von einem Magermo
tor zu behandeln und somit NOx signifikant zu verringern, ist herkömm
lich nicht erhältlich. Vorgeschlagene "magere katalytische Behandlungs
vorrichtungen", die arbeiten, um NOx-Emissionen für eine magere Luft/
Kraftstoff-Mischung zu reduzieren, können wesentlich weniger wirksam
sein als herkömmliche Vorrichtungen unter stöchiometrischem Motorbe
trieb. Entsprechend muß der Magermotor selbst NOx-Emissionen mini
mieren. Wie in Fig. 1 veranschaulicht, ist ein mageres (hoher numerischer
Wert) Luft/Kraftstoff-Verhältnis in einer Magermotoranwendung erforder
lich, um NOx-Emissionen zu minimieren. Bei mageren Luft/Kraftstoff-Ver
hältnissen nahe der Grenze der Flammenausbreitung für Motoren mit vor
gemischter Ladung nehmen jedoch Verbrennungsschwankungen zu, wo
bei die Fahrfähigkeit des Fahrzeuges verringert wird und der thermische
Wirkungsgrad abnimmt, wie weiter in Fig. 1 veranschaulicht. Eine derarti
ge Verbrennungsschwankung kann Emissionen von Kohlenwasserstoffen
(HC), einem anderen unerwünschten Motorabgasbestandteil, vergrößern.
Fig. 2 veranschaulicht die normierte Motorausgangsleistung als eine
Funktion der Motorgeschwindigkeit für verschiedene Einstellungen des
Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Motors. Kurve 202 entspricht im we
sentlichen einem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis (ungefähr
14,5 : 1), Kurve 204 einem Verhältnis von ungefähr 16 : 1, Kurve 206 ei
nem Verhältnis von ungefähr 18 : 1, Kurve 208 einem Verhältnis von un
gefähr 20 : 1, Kurve 210 einem Verhältnis von ungefähr 22 : 1, Kurve 212
einem Verhältnis von ungefähr 24 : 1 und Kurve 214 einem Verhältnis von
ungefähr 26 : 1. Für gegebene Motorbetriebsbedingungen kann einer ge
wünschten Motorausgangsleistung mit einem besonderen Motoreinlaß
krümmerdruck, einem besonderen Luft/Kraftstoff-Verhältnis und einer
besonderen Motorgeschwindigkeit nachgekommen werden, wie durch
Punkt 216 in Fig. 2 angezeigt. Einer Anforderung für eine Vergrößerung
der Motorausgangsleistung kann durch herkömmliche Motorregelungen
nachgekommen werden, wie durch die Linie von Punkt 216 zu Punkt 218
veranschaulicht, bei der das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Motors bei
spielsweise durch eine Vergrößerung der Kraftstoffbeaufschlagung ange
reichert wird. Das angereicherte Luft/Kraftstoff-Verhältnis vergrößert NOx
aus dem Motor, das in einer herkömmlichen katalytischen Behandlungs
vorrichtung oder in einer mageren katalytischen Behandlungsvorrichtung
mit einem niedrigeren Behandlungswirkungsgrad nicht richtig behandelt
werden kann.
Die Motorausgangsleistung ist proportional zu dem Produkt der Motorge
schwindigkeit und dem mittleren Bremsarbeitsdruck (BMEP), der im all
gemeinen dem Motorzylinderverbrennungsdruck entspricht. Bei einer Ma
germotoranwendung wird der BMEP durch Motorkraftstoff/Zylinder ge
steuert, da Überschußluft zum Verbrauch verfügbar ist. Die Leistungsver
größerung die erzeugt wird, indem von Punkt 216 zu Punkt 218 in Fig. 2
gegangen wird, entspricht einer Vergrößerung des BMEP, da die Motorge
schwindigkeit fest ist. Die Vergrößerung des BMEP wird herkömmlich
durch eine Vergrößerung des Motorkraftstoffes/Zylinder (die Menge an
Kraftstoff, die einem Motorzylinder zur Verbrennung während eines Mo
torzylinderverbrennungsereignisses geliefert wird) geliefert, die das Luft/
Kraftstoff-Verhältnis anreichert und NOx-Emissionen aus dem Motor ver
größert. Kurve 302 von Fig. 3 veranschaulicht dieses Prinzip für ein typi
sches herkömmliches Getriebe mit fester Übersetzung, das an eine Ma
germotoranwendung gekoppelt ist. Wenn eine Anforderung für eine ver
größerte Motorausgangsleistung empfangen wird, während bei Punkt 304
gearbeitet wird, wird die Motoreinlaßluftrate vergrößert, wie durch eine
Vergrößerung einer Öffnung des Motoreinlaßluftventils, und der Motor
kraftstoff/Zylinder wird vergrößert, was zu einer Vergrößerung der Mo
torleistung entlang Kurve 302 in Richtung auf Punkt 306 führt. Wenn die
Motoreinlaßluft/Zylinder ein Maximum erreicht, wird herkömmlich eine
weitere Leistungsvergrößerung durch Vergrößern des Motorkraftstoffes/
Zylinder erhalten, was das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Motors anrei
chert und den BMEP vergrößert. Frühzeitig beim Einschwingen bewegen
sich sowohl der BMEP als auch das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Motors
zu Bereichen mit äußerst hoher NOx-Produktion, da sich die Motorge
schwindigkeit nur geringfügig ändert.
Es wäre wünschenswert, die Regelung der Motorzylindereinlaßluft und des
eingespritzten Kraftstoffes mit einer Regelung des Getriebeantriebsverhält
nisses zu koordinieren, um Erfordernissen der Ausgangsleistung des
Kraftübertragungsstranges nachzukommen, während die Gesamtemissio
nen minimiert werden. Es wäre ferner wünschenswert, die Kraftstoffwirt
schaftlichkeit zu maximieren, ohne die Emissionen unannehmbar zu ver
größern. Während die Regelung des Motorkraftstoffes und der Luft eng
koordiniert werden muß, um die Emissionen aus dem Motor zu minimie
ren, sollten die unterschiedlichen Zeitkonstanten der Kraftstoff- und Luft
regelungssysteme unter Einschwingbetriebszuständen berücksichtigt
werden, um während des ganzen Einschwingzustandes Auslenkungen des
Luft/Kraftstoff-Verhältnisses außerhalb schmaler Bereiche zu vermeiden
und somit schlechte Fahrfähigkeit oder hohe Emissionen während des
Einschwingzustandes zu vermeiden. Es wäre deshalb ferner wünschens
wert, eine genaue, koordinierte Regelung von Luft und Kraftstoff während
Einschwingbetriebszuständen in einer Magermotoranwendung zu schaf
fen.
Die vorliegende Erfindung sorgt für eine integrierte Motor- und Getriebere
gelung bei einer Magermotoranwendung, bei der die Regelung eines Ge
triebes, das ein kontinuierlich veränderliches Getriebeverhältnis aufweist,
mit der Regelung des Motors koordiniert wird, um die Motoremissionen zu
minimieren und die Motorkraftstoffwirtschaftlichkeit zu maximieren, wäh
rend eine wünschenswerte Motorleistungsfähigkeit aufrechterhalten wird.
Genauer wird eine selektive Regelung des Motoreinlaßkraftstoffes, der Mo
toreinlaßluft, des Getriebeantriebsverhältnisses und des gesamten Luft/
Kraftstoff-Verhältnisses des Motors in Ansprechen auf Motorbetriebsbe
dingungen geschaffen, um die oft konkurrierenden Ziele von niedrigen
Emissionen aus dem Motor, stabilem Motorbetrieb und hoher Kraftstoff
wirtschaftlichkeit auszugleichen. Beispielsweise wird einer Anforderung
für eine Vergrößerung der Motorausgangsleistung unter vorbestimmten
mager brennenden Motorbetriebsbedingungen durch eine Änderung der
Motorgeschwindigkeit nachgekommen, was einen mageren Betrieb mit
verringerten NOx-Emissionsniveaus zuläßt. Kurve 320 von Fig. 3 veran
schaulicht, daß bei einem Punkt 322 startend, einer Anforderung für eine
Vergrößerung der Motorausgangsleistung von HP1 zu HP2 nicht durch
sofortige Anreicherung, wie im beschriebenen Stand der Technik, nachge
kommen wird, sondern vielmehr durch Vergrößern des Getriebeantriebs
verhältnisses zu einem besonderen Verhältnis, das für die angeforderte
Vergrößerung der Motorausgangsleistung durch eine Vergrößerung der
Motorgeschwindigkeit von einer Geschwindigkeit bei Punkt 322 zu einer
Geschwindigkeit bei Punkt 324 entlang Kurve 320 sorgt. Sowohl der
BMEP als auch das Luft/Kraftstoff-Verhältnis können deshalb bei gerin
gen NOx-Produktionsniveaus aufrechterhalten werden. Weil die Leistung
linear proportional zum Produkt des BMEP und der Motorgeschwindigkeit
ist, und NOx näherungsweise eine Exponentialfunktion von dem BMEP
und nur linear proportional zur Motorgeschwindigkeit ist, ist die Vergröße
rung der Motorgeschwindigkeit bei einem niedrigen BMEP ein sehr viel
wirksamerer Mechanismus zur Vergrößerung der Motorausgangsleistung,
während niedrige NOx-Niveaus erreicht werden. Jedoch kann jegliche Ver
zögerung der Änderung des Getriebeverhältnisses eine zeitweilige Kom
pensation durch Anreichern des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses erfordern,
um eine geeignete Einschwingleistungsfähigkeit sicherzustellen.
Ferner kann unter vorbestimmten Betriebsbedingungen mit niedrigem
BMEP die Regelung des Getriebeantriebsverhältnisses verwendet werden,
um die Motorgeschwindigkeit abzusenken, wodurch der BMEP vergrößert
wird, da resultierende Vergrößerungen des Motoreinlaßkrümmerdrucks
unter magerem Betrieb gesamte magere Mischungen und niedrige Emissi
onsniveaus aus dem Motor mit einem zusätzlichen Vorzug einer vergrö
ßerten Motorkraftstoffwirtschaftlichkeit aufgrund verringerter Motorrei
bungs- und Pumpverluste aufrechterhalten werden könnten. Außerdem
können Niveaus von Kohlenwasserstoff (HC) unter Bedingungen eines ma
geren Betriebes bei niedriger Last und Motorleerlauf (niedriger Zylinder
druck) aufgrund von Fehlzündungen und teilweiser Verbrennung der Luft-
Kraftstoff-Ladung des Motorzylinders hoch sein. Solche Bedingungen
können identifiziert werden, und es kann eine Strategie für ein verringer
tes Getriebeantriebsverhältnis unter derartigen Bedingungen geschaffen
werden, um die Motorgeschwindigkeit zu verringern und die Verbren
nungsstabilität zu vergrößern, wodurch HC-Emissionen verringert werden.
Außerdem kann eine "Mischmodus"-Regelung ausgeführt werden, bei der
ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Motors abhängig von Motorbetriebsbe
dingungen zwischen einem Bereich mit magerem Verhältnis und einem
stöchiometrischen Verhältnis geschaltet werden kann. Genauer kann,
während innerhalb eines Bereiches eines mageren Luft/Kraftstoff-Verhält
nisses gearbeitet wird, jedoch unter Bedingungen, die zu einem hohen
BMEP (und deshalb hohen NOx-Emissionen) gehören, die Fähigkeit einer
eingeschlossenen katalytischen Behandlungsvorrichtung, Emissionen zu
verringern, ausgebeutet werden, indem die Motorgeschwindigkeit durch
eine Abnahme des Getriebeantriebsverhältnisses abfallen gelassen wird,
während der Kraftstoff/Zylinder vergrößert wird, um das Luft/Kraftstoff-
Verhältnis in Richtung Stöchiometrie zu steuern, was eine wirksame Be
handlung von Motoremissionsbestandteilen, wie NOx und Kohlenwasser
stoffe (HC) durch die katalytische Behandlungsvorrichtung zuläßt. Kurve
230 von Fig. 2 veranschaulicht ein derartiges Schalten zu einem stöchio
metrischen Verhältnis unter Mischmodusregelung von einem mageren Ar
beitspunkt 218 zu einem stöchiometrischen Arbeitspunkt 232. Im An
schluß an eine Rückkehr zu vorbestimmten niedrigen BMEP-Betriebsbe
dingungen unter einer derartigen Mischmodusregelung kann die Motorge
schwindigkeit durch eine Vergrößerung des Getriebeantriebsverhältnisses
vergrößert werden, während der Kraftstoff/Zylinder verringert wird, um
zu einem mageren Motorbetrieb zurückzukehren und somit für einen Mo
torbetrieb mit hohem thermischen Wirkungsgrad und niedrigen Emissio
nen aus dem Motor zu sorgen.
Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand der Zeichnung be
schrieben; in dieser zeigt:
Fig. 1 ein Schaubild, das die Veränderung des thermischen
Wirkungsgrades und von NOx-Emissionen als eine
Funktion des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Motors
für eine Magermotoranwendung veranschaulicht;
Fig. 2 ein Schaubild, das den Zusammenhang zwischen Mo
torgeschwindigkeit und Motorleistung für eine Vielzahl
von Luft/Kraftstoff-Verhältnissen des Motors veran
schaulicht;
Fig. 3 ein Schaubild, das Strategien für eine Veränderung der
Motorausgangsleistung durch Veränderung des BMEP
und durch Veränderung der Motorgeschwindigkeit ver
anschaulicht;
Fig. 4 ein allgemeines Schaubild von Bauteilen des Kraftüber
tragungsstranges und Bauteilen der Regelung der be
vorzugten Ausführungsform dieser Erfindung;
Fig. 5 ein Flußdiagramm, das einen Fluß von Vorgängen ver
anschaulicht, um eine Regelung der Bauteile des Kraft
übertragungsstranges von Fig. 4 gemäß der bevorzugten
Ausführungsform dieser Erfindung auszuführen; und
Fig. 6-8 Schaubilder von Parameterzusammenhängen, die durch
Kalibrierungsprozeduren bestimmt und durch die Vor
gänge von Fig. 5 angewandt werden.
Mit Bezug auf Fig. 4 empfängt ein Verbrennungsmotor 10 Einlaßluft
durch eine Einlaßluftbohrung 12 in einen Einlaßkrümmer 16 hinein zur
Verteilung auf Motorzylinder (nicht gezeigt). Ein Einlaßluftventil 14 in der
Form eines Drosselklappen- oder Drehventils ist in der Einlaßluftbohrung
12 positioniert und wird geregelt, um die Beschränkung der durch die
Bohrung 12 tretenden Einlaßluft zu verändern. In dieser Ausführungs
form ist das Einlaßluftventil elektronisch geregelt, wobei das Ventil 14 me
chanisch mit einem Drehaktuator 22 der Gleichstrommotor- oder Schritt
motorsorte verbunden ist, um sich mit dem Aktuator in Ansprechen auf
einen Strombefehl zu drehen, der von einer Aktuatorsteuerschaltung 52
von einer Voll-H-Brücken-Gestalt erzeugt wird, die von einem Drosselpo
sitionsbefehl TPcmd gesteuert wird, der von einem elektronischen Con
troller 40 ausgegeben wird, was später beschrieben wird. Die Drehposition
des Einlaßluftventils 14 wird von einem Drehpositionssensor 20 von der
potentiometrischen Sorte in ein Ausgangssignal TPa umgeformt.
Ein Massenluftströmungssensor 28 von der Dickfilm- oder Heißdrahtsorte
ist in seiner Position angeordnet, um die Massenluftströmung durch die
Bohrung in ein Ausgangssignal MAF umzuformen. Der absolute Luftdruck
im Einlaßkrümmer 16 wird von einem herkömmlichen Druckumformer 18
in ein Ausgangssignal MAP umgeformt. Motorkühlmittel wird über Durch
gange durch den ganzen Motor 10 zirkulieren gelassen. Ein Temperatur
umformer 54 in der Form eines Thermopaares oder Thermistors ist in ei
nem Kühlmittelzirkulationsdurchgang positioniert, um die Kühlmitteltem
peratur in ein Ausgangssignal TEMP umzuformen.
Die Einlaßluft, die durch den Einlaßkrümmer 16 tritt, wird mit einer ein
gespritzten Kraftstoffmenge bei einem geregelten Verhältnis von Luftmasse
zu Kraftstoffmasse (Luft/Kraftstoff-Verhältnis) vereinigt und zur Verbren
nung an Motorzylinder geliefert. Kolben (nicht gezeigt) sind innerhalb der
Zylinder zur hin- und hergehenden Bewegung darin positioniert, die durch
Verbrennungsdruck in den Zylindern angetrieben wird. Die Kolben sind
mechanisch mit einer Motorausgangswelle 24, wie einer Kurbelwelle, ver
bunden, die mechanisch mit einem Getriebe (KVG) 30 verbunden ist, das
ein kontinuierlich veränderliches Antriebsverhältnis aufweist, wie das Ge
triebe, das in der U.S. Patentschrift Nr. 5 046 177 beschrieben ist. Das
Antriebsverhältnisregelsignal DRcmd bestimmt das gewünschte Getriebe
antriebsverhältnis und wird auf einen Aktuator 34 von der in der U.S.
Patentschrift 5 046 177 beschriebenen Sorte angewandt, um das An
triebsverhältnis zu verändern, welches das Verhältnis der Rotationsrate
einer Welle 24 zu einer Getriebeausgangswelle 32 ist, die mit den An
triebsrädern eines Kraftfahrzeuges verbunden ist. Die Ausgangswelle 24
umfaßt eine Vielzahl von beabstandeten Zähnen oder Kerben um ihren
Umfangsteil herum. Ein Umformer 26 in der Form eines Hall-Effekt-Sen
sors, eines Sensors mit variablem magnetischen Widerstand oder ein ma
gnetoresistiver Sensor ist in seiner Position in der Nähe zu den Zähnen
oder Kerben fixiert, um den Durchtritt der Zähne oder Kerben von dem
Sensor 26 in eine meßbare Veränderung des Sensorausgangssignals
RPMa umzuformen. Die Frequenz derartiger Signalveränderungen ist di
rekt proportional zur Motorgeschwindigkeit (Rotationsrate der Ausgangs
welle 24). Ein Gaspedal 36 wird manuell aus einer Ruheposition weg von
einem Bediener des Kraftübertragungsstranges niedergedrückt, wodurch
ein gewünschtes Motorausgangsleistungsniveaus angezeigt wird, wobei
der Grad des Niederdrückens von einem herkömmlichen potentiometri
schen Positionsumformer 38 in ein Ausgangssignal PP umgeformt wird.
Ein barometrischer Drucksensor von irgendeiner herkömmlichen Kon
struktion (nicht gezeigt) kann vorgesehen sein, um ein Signal BARO zu
erzeugen, das den barometrischen Umgebungsdruck anzeigt. Alternativ
kann der barometrische Druck aus dem Signal MAP unter Bedingungen
bestimmt werden, bei denen im wesentlichen kein Druckabfall über dem
Einlaßluftventil 16 erwartet wird, wie vor einer Motorlaufbedingung oder
unter bestimmten weit offenen Einlaßluftventilbedingungen.
Ein Controller 40 ist vorgesehen, um Regelungs-, Diagnose- und War
tungsvorgänge auszuführen, und umfaßt derart bekannte Elemente, wie
einen Mikroprozessor µC 46, flüchtige Speichereinrichtungen 44, wie Di
rektzugriffsspeichereinrichtungen, nichtflüchtige Speichereinrichtungen
48, wie Nur-Lese-Speichereinrichtungen, und eine Eingangs/Ausgangs-Steuer
einheit I/O 42 für eine Datenübertragung zwischen dem Controller
40 und externen Einrichtungen. Die I/O empfängt Eingangssignale, die
RPMa, TPa, MAP, DP, BARO und TEMP umfassen, und sorgt durch Aus
führen einer Reihe von Routinen, die schrittweise Anweisungen umfassen,
die in nichtflüchtigen Speichereinrichtungen 48 gespeichert sind, für Re
gelungs-, Diagnose- und Wartungsvorgänge des Kraftübertragungsstran
ges, die in dieser Ausführungsform Vorgänge umfassen, um eine Regelung
des Motorkraftstoffeinspritzvolumens, der Motoreinlaßluftrate und des
Getriebeantriebsverhältnisses zu koordinieren und somit für eine wün
schenswerte Motorleistungsfähigkeit mit minimierten Motoremissionen
und maximierter Kraftstoffwirtschaftlichkeit gemäß den Prinzipien der Er
findung zu sorgen. Ein Kraftstoffeinspritzbefehl PW wird in der Form einer
Einspritzventilpulsbreite ausgegeben, deren Dauer einer Einspritzventilöff
nungszeit entspricht, während der unter Druck gesetzter Kraftstoff in ei
nen Einlaßkanal (nicht gezeigt) eines aktiven Motorzylinders oder direkt in
den Zylinder in einer Direkteinspritzmotoranwendung innerhalb des Be
reiches dieser Erfindung dosiert wird. PW wird von Controller 40 durch
seine I/O 42 zu einer Einspritzventilsteuerschaltung 50 in der Form eines
Starkstromtreibers ausgegeben, der für die Dauer der PW einen Steuer
strom an ein aktives Einspritzventil (ein Einspritzventil, das einem Motor
zylinder entspricht, der dabei ist, seinen Einlaßtakt auszuführen) ausgibt,
um das Einspritzventil in eine offene Position zu einer Zeit und für eine
Dauer zu steuern, die von dem Befehl PW vorgegeben wird.
Genauer werden die Vorgänge der in Fig. 5 veranschaulichten Routine pe
riodisch ausgeführt, während der Controller aktiv ist, um Regelungsvor
gange des Kraftübertragungsstranges auszuführen, wie während ein Be
diener des Kraftübertragungsstranges Zündungsspannung zum Controller
40 aufrechterhält. Beispielsweise können die Vorgänge von Fig. 5 bei je
dem Motorzylinderereignis eingeleitet werden, wie jedesmal, wenn ein
Motorzylinder eine obere Totpunktposition des Zylinders vor einem Zylin
dereinlaßtakt erreicht. Alternativ können die Vorgänge von Fig. 5 im An
schluß an periodische Controller-Zeitglied-Ereignisse eingeleitet werden,
wie ungefähr alle zehn Millisekunden, während der Controller 40 arbeitet.
Wenn sie eingeleitet sind, beginnt die Routine von Fig. 5 bei einem Schritt
500 und schreitet zuerst fort, gegenwärtige Werte von Eingangssignalen
bei einem Schritt 502 abzutasten, die die beschriebenen Signale RPMa,
TPa, MAP, PP, TEMP und BARO umfassen.
Die Abtastwerte werden als nächstes bei einem Schritt 504 zu gegenwärti
gen Parameterwerten des Kraftübertragungsstranges verarbeitet und in
flüchtigen Speichereinrichtungen 44 des Controllers 40 gespeichert. Als
nächstes wird ein gewünschter Kraftstoffbefehl Fd bei einem Schritt 506
aus einer gespeicherten Liste von Befehlswerten als eine Funktion der ge
genwärtigen Pedalposition nachgeschlagen, wie durch den verarbeiteten
Wert von PP angezeigt. Kurve 600 von Fig. 6 veranschaulicht einen reprä
sentativen Zusammenhang, der durch eine herkömmliche Kalibrierungs
prozedur gemäß einer bevorzugten Systemantwort auf eine Pedalpositi
onsänderung bestimmt wird, zwischen Fd und PP. Die Liste von Fd-Wer
ten kann in nichtflüchtigen Speichereinrichtungen 48 von Fig. 4 in der
Form einer Standardnachschlagtabelle oder Liste gespeichert sein. Ein
Korrekturkoeffizient C wird als nächstes bei einem Schritt 508 berechnet,
um die Effekte sich verändernden barometrischen Drucks, wie durch Si
gnal BARO angezeigt, und sich verändernder Temperatur, wie durch Si
gnal TEMP angezeigt, auf die Massenluftströmung in die Motorzylinder zu
korrigieren. C kann durch eine herkömmliche Kalibrierungsprozedur be
stimmt werden, indem die Änderung der Einlaßluftmasse gemessen wird,
um TEMP und BARO zu ändern, und die Kalibrierungsergebnisse in einem
Nachschlagtabellenformat gespeichert werden, bei dem TEMP und BARO
auf die Tabelle als Indexwerte angewandt werden, um einen entsprechen
den Korrekturkoeffizienten C aufzufinden. Als nächstes wird bei einem
Schritt 510 ein Kraftstoffbefehl Fc als das Produkt des Korrekturkoeffizi
enten C und des gewünschten Kraftstoffbefehls Fd bestimmt. Eine Kraft
stoffeinspritzventilpulsbreite PW, die einer befohlenen Einspritzventilöff
nungszeit entspricht, während der unter Druck gesetzter Kraftstoff durch
das Einspritzventil in den Einlaßkanal eines aktiven Motorzylinders oder
direkt in den Zylinder wie beschrieben dosiert wird, wird als nächstes bei
einem Schritt 512 wie folgt berechnet:
PW = K * (Fc/RPMa),
wobei K ein experimentell bestimmter Proportionalitätsfaktor ist, um die
Kraftstoffrate dividiert durch die Motorgeschwindigkeit in eine Pulsbreite
in Einheiten von Millisekunden umzuwandeln, die im wesentlichen pro
portional zur Kraftstoffmenge pro Motorzylinder ist. PW wird als nächstes
bei einem Schritt 514 mit einer maximal zulässigen Kraftstoffpulsbreite
PWmax verglichen. PWmax kann mit BARO, TEMP und RPMa schwanken
und ist im allgemeinen die maximale Kraftstoffmenge, die einem Zylinder
in einer maximalen Einlaßluftventilöffnungsposition und bei einer gegen
wärtigen Motorgeschwindigkeit geliefert werden kann, ohne unter eine
vorbestimmte Grenze des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses abzufallen. Wenn
PW bei Schritt 514 PWmax überschreitet, wird sie bei einem nächsten
Schritt 516 auf PWmax gesetzt, wodurch jegliche zusätzliche Leistung, die
durch Positionieren des Pedals 36 von Fig. 1 angefordert wird, bei der ge
genwärtigen Motorgeschwindigkeit RPMa durch eine Vergrößerung der
Motorgeschwindigkeit geliefert wird. Der Kraftstoffbefehl Fc wird als näch
stes bei einem Schritt 516 wie folgt aktualisiert:
Fc = K * PWmax * RPMa,
um eine neue korrigierte Kraftstoffrate auf der Basis der begrenzten Puls
breite und der gegenwärtigen Motorgeschwindigkeit zu bestimmen. Als
nächstes, oder wenn PW bei Schritt 514 PWmax nicht überschreitet, wird
bei einem nächsten Schritt 520 eine gewünschte Motorgeschwindigkeit
RPMd berechnet, um ein gewünschtes Getriebeantriebsverhältnis gemäß
dieser Erfindung zu bestimmen, beispielsweise um die Ausgangsleistung
des Kraftübertragungsstranges zu liefern, die von dem Bediener verlangt
wird, wie durch das manuelle Niederdrücken des Pedals 36 von Fig. 1
kommuniziert, mit minimalen Emissionsbestandteilen von NOx, HC und
CO, wie beschrieben. In dieser Ausführungsform wird RPMd als eine
Funktion des Kraftstoffbefehls Fc bestimmt und mit einer Bestimmung
des gewünschten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Motors A/Fd koordi
niert, das bei der Regelung der Einlaßluftventilposition verwendet wird.
Genauer wird unter den beschriebenen Regelbedingungen eines Magermo
tors einer Bedieneranforderung für eine Vergrößerung der Leistung durch
direkte Regelung des Getriebeantriebsverhältnisses nachgekommen, um
die Motorgeschwindigkeit zu verändern, während ein mageres Luft/Kraft
stoff-Verhältnis aufrechterhalten wird, um den BMEP und die Verbren
nungstemperatur zu verringern und um NOx bei niedrigen Niveaus auf
rechtzuerhalten. Von diesem Ansatz kann unter besonderen kalibrierten
hohen BMEP-Bedingungen abgewichen werden, bei denen NOx-Emissio
nen hoch sein können. Unter derartigen außergewöhnlich hohen
BMEP-Bedingungen kann einer Bedieneranforderung für eine Vergrößerung der
Leistung nachgekommen werden, indem die Kraftstoffbeaufschlagung ver
größert wird, um sich von der mager brennenden Betriebsbedingung zu
einer stöchiometrischen Betriebsbedingung zu bewegen und somit Nutzen
aus dem Leistungswirkungsgrad der katalytischen Drei-Wege-Behand
lungsvorrichtung bei stöchiometrischen Betriebsbedingungen zu ziehen.
Die Motorgeschwindigkeit kann gesenkt werden, während zu einer Stö
chiometrie gesteuert wird, um einen Kraftstoffwirtschaftlichkeitsnutzen
aufgrund der entsprechenden verringerten Motorreibungs- und Pumpver
luste zu schaffen.
Unter weiteren Kalibrierungsbedingungen, die durch äußerst niedrigen
BMEP gekennzeichnet sind, wie während leichter Motorlast und Motor
leerlaufbetriebsbedingungen, bei denen Emissionsniveaus von Kohlenwas
serstoff (HC) aus dem Motor aufgrund einer teilweisen Verbrennung der
Luft/Kraftstoff-Mischung des Motors und aufgrund von Fehlzündungs
bedingungen hoch sein können, kann die Motorgeschwindigkeit gesenkt
und der BMEP vergrößert werden, um die Verbrennung zu stabilisieren
und die HC-Produktion zu reduzieren.
Derartige Erwägungen werden in einer Kalibrierungsprozedur angewandt,
um eine Liste von gewünschten Motorgeschwindigkeitswerten RPMd als
eine Funktion des Kraftstoffbefehls Fc in der Form einer herkömmlichen
Nachschlagtabelle zu bestimmen und zu speichern. Kurven 700 und 702
von Fig. 7 veranschaulichen einen derartigen kalibrierten Zusammenhang,
der für den repräsentativ ist, der in dieser Ausführungsform angewandt
wird, wobei RPMd im wesentlichen als eine Funktion von Fc entlang Kurve
700 durch einen ganzen Bereich niedriger Fc-Werte für einen mager bren
nenden Motorbetrieb größer wird, wobei die Motorgeschwindigkeitsvergrö
ßerung verwendet wird, um sich Motorleistungserfordernissen anzupas
sen, und wobei RPMd auf eine signifikant reduzierte Größe entlang der
Kurve 702 als eine Funktion von Fc durch einen ganzen Bereich hoher
Fc-Werte abfällt, um von einer Regelung des Magermotors abzuweichen und
um für eine BMEP-Vergrößerung zu sorgen und sich somit Leistungs
erfordernissen des Motors anzupassen. Es ist anzumerken, daß die Kur
ven von Fig. 7 innerhalb des Bereiches dieser Erfindung schwanken kön
nen, um eine gewünschte koordinierte Regelung des Getriebeantriebsver
hältnisses zur Regelung der Motorgeschwindigkeit, des Motorkraftstoffes/
Zylinder und der Motoreinlaßluftrate zu berücksichtigen und minimierte
Emissionen bei allen Motorbetriebsbedingungen zuzulassen, ohne unnöti
gen Kompromiß zwischen Motorkraftstoffwirtschaftlichkeit und Motorlei
stungsfähigkeit.
Zu Fig. 5 zurückgekehrt wird, nachdem für einen gegenwärtigen FG-Wert
ein gewünschter Motorgeschwindigkeitswert RPMd nachgeschlagen wor
den ist, bei einem nächsten Schritt 522 eine Größe eines Motorgeschwin
digkeitsfehlers analysiert. Der Motorgeschwindigkeitsfehler ist eine Diffe
renz zwischen der tatsächlichen Motorgeschwindigkeit RPMa, wie durch
ein verarbeitetes RPMa-Signal von Umformer 26 von Fig. 1 angezeigt, und
dem nachgeschlagenen RPMd-Wert. Wenn bei Schritt 522 bestimmt wor
den ist, daß im wesentlichen ein Motorgeschwindigkeitsfehler von nicht
Null vorhanden ist, sind dann KVG-Regelungsvorgänge erforderlich, um
den Fehler in Richtung Null zu steuern, und bei einem Schritt 524 wird
als nächstes ein gewünschtes Antriebsverhältnis DR berechnet. DR kann
durch Anwenden des Motorgeschwindigkeitsfehlers auf eine Regelfunktion
von irgendeiner allgemein bekannten Form, wie eine Proportional-Differen
tial-Integral-Regelfunktion bestimmt werden, um ein Getriebeantriebsver
hältnis zu erzeugen, das den Fehler mit einem minimalen Überschwingen
und minimalen Oszillationen schnell verringern wird, wie es allgemein in
der Motorgeschwindigkeitsregelungstechnik bekannt ist. Als nächstes wird
bei einem nächsten Schritt 526 ein Antriebsverhältnisregelbefehl erzeugt
und an den Aktuator 34 von Fig. 1 ausgegeben. Der Antriebsverhältnisre
gelbefehl wird als eine Funktion des gewünschten Antriebsverhältnisses
DR als der Befehl erzeugt, der von Aktuator 34 von Fig. 1 gefordert wird,
um das KVG 30 so zu orientieren, daß es ein Antriebsverhältnis von DR
zwischen dessen Eingangswelle 24 und Ausgangswelle 32 liefert, wie es
allgemein in der Technik verstanden wird. Die Details der Regelung des
Aktuators gemäß dem Steuerbefehl sind in der U.S. Patentschrift Nr. 5
046 177 beschrieben.
Im Anschluß an Schritt 526, oder wenn bei Schritt 522 bestimmt worden
ist, daß kein wesentlicher Motorgeschwindigkeitsfehler vorhanden ist,
wird als nächstes bei einem Schritt 528 ein gewünschtes Luft/Kraft
stoff-Verhältnis A/Fd als eine Funktion des Kraftstoffbefehls Fc bestimmt. Das
gewünschte Luft/Kraftstoff-Verhältnis A/Fd wird den Erwägungen folgend
bestimmt, die für die Bestimmung der gewünschten Motorgeschwindigkeit
RPMd bei Schritt 520 umrissen wurden. Beispielsweise wird allgemein die
Regelung eines Magermotors gemaß einem hohen Luft/Kraftstoff-Verhält
nis (über dem stöchiometrischen Verhältnis von ungefähr 14,5 : 1) ge
schaffen, jedoch wird davon unter bestimmten Betriebsbedingungen ab
gewichen, wie unter Bedingungen, die hohem BMEP entsprechen, bei de
nen ein stöchiometrischer Betrieb bevorzugt sein kann. Kurven 800 und
802 von Fig. 8 veranschaulichen im allgemeinen einen kalibrierten Zu
sammenhang zwischen Fc und A/Fd gemäß dieser Ausführungsform, bei
dem ein hohes A/Fd für niedrige Werte von Fc entlang Kurve 800 ange
wandt wird, um für eine Regelung eines Magermotors zu sorgen, jedoch
wird für hohe Fc-Werte, wie sie hohen BMEP-Bedingungen entsprechen
können, eine Rückkehr zum niedrigen gewünschten Luft/Kraftstoff-Ver
hältnis des Motors in Richtung des stöchiometrischen Verhältnisses ge
schaffen, um zuzulassen, daß die katalytische Drei-Wege-Behandlungs
vorrichtung Emissionen aus dem Motor wie beschrieben wirksam verrin
gert.
Die A/Fd-Werte können durch eine herkömmliche Kalibrierungsprozedur
als eine Funktion von Fc bestimmt werden, um für die obigen Erwägungen
zu sorgen, und können mit der Kalibrierung der gewünschten Motorge
schwindigkeit und des gewünschten Kraftstoffbefehls Fd koordiniert wer
den, um für minimierte Emissionen und maximierte Leistungsfähigkeit
des Kraftübertragungsstranges und Kraftstoffwirtschaftlichkeit zu sorgen.
Die kalibrierten A/Fd-Werte können in der Form einer Nachschlagtabelle
als eine Funktion von Fc gespeichert werden. Die Kurven von Fig. 8 kön
nen innerhalb des Bereiches dieser Erfindung schwanken, um für eine
koordinierte Regelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses des Motors mit
einer Regelung der Motorkraftstoffbeaufschlagung und der Motorge
schwindigkeit zu sorgen und somit wie beschrieben Emissionen zu mini
mieren und einen unnötigen Kompromiß zwischen der Kraftstoffwirt
schaftlichkeit und Leistungsfähigkeit zu vermeiden.
Nachdem A/Fd aus der gespeicherten Tabelle oder Liste nachgeschlagen
wurde, wird bei einem nächsten Schritt 530 ein tatsächliches Luft/Kraft
stoff-Verhältnis des Motors A/Fa abgeschätzt. Das tatsächliche Luft/
Kraftstoff-Verhältnis kann unter Verwendung von Signalinformationen ei
nes Standard-Abgassauerstoffsensors (nicht veranschaulicht) oder unter
Verwendung einer Abschätzung mit offener Schleife abgeschätzt werden,
die auf der gemessenen Massenluftströmung in den Motor, irgendeiner
Menge von Verdünnungsgas, das in den Motoreinlaß zurückgeführt wird,
und der gegenwärtigen Kraftstoffströmungsrate beruht. Als nächstes wird
bei einem Schritt 532 ein Fehler des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses be
stimmt und analysiert. Der Fehler des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses ist im
allgemeinen eine Differenz zwischen dem gewünschten und dem tatsächli
chen Luft/Kraftstoff-Verhältnis. Wenn bei Schritt 532 bestimmt wird, daß
ein signifikanter Fehler des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses vorhanden ist,
ist eine Änderung der Einlaßluftventilposition erforderlich, um die Ein
laßluftrate einzustellen und somit den Fehler in Richtung Null zu steuern.
Entsprechend wird bei einem nächsten Schritt 534 ein aktualisierter Ein
laßluftventilpositionsbefehl Pc beispielsweise durch Anwenden einer Stan
dardregelfunktion auf den Fehler des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses be
stimmt, um den Fehler schnell mit minimalem Überschwingen und mini
maler Oszillation in Richtung Null zu steuern, wie es in der Technik gut
verstanden wird. Pc kann irgendeine Standardform, wie ein Tastverhält
nis, annehmen, um eine volle Steuerspannung über aktive Spulen des
Aktuators 22 von Fig. 1 hinweg zyklisch zu wiederholen. Der Positionsbe
fehl Pc wird als nächstes bei einem Schritt 536 an die Aktuatorsteuer
schaltung 52 von Fig. 4 ausgegeben, um für ein Anwenden eines Steuersi
gnals auf den Aktuator 22 von Fig. 4 zu sorgen und somit den Aktuator
gemäß der gewünschten Einlaßluftventilposition zu positionieren. Als
nächstes, oder wenn bei Schritt 532 bestimmt worden ist, daß kein signi
fikanter Fehler des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses vorhanden ist, werden
die Regelungsvorgänge der Routine von Fig. 5 durch Fortschreiten zu ei
nem nächsten Schritt 538 abgeschlossen, um zu irgendwelchen früheren
Vorgängen zurückzukehren, die zum Zeitpunkt des Einleitens der Vorgän
ge von Fig. 5 im Gange waren und ausgesetzt wurden, um zuzulassen,
daß die Vorgänge von Fig. 5 ausgeführt wurden. Die Vorgänge von Fig. 5
werden wiederholt, während der Controller arbeitet, und können Stan
dardzündzeitpunktabstimmungsvorgänge zum zeitlichen Abstimmen der
Zündung der Luft/Kraftstoff-Mischung, die den Motorzylindern geliefert
wird, oder andere Standardregelungs- und Diagnosevorgänge umfassen,
um die gesamte Kraftübertragungsstrangregelung mit den Vorteilen einer
Regelung eines Magermotors und mit minimierten Emissionen und maxi
mierter Leistungsfähigkeit und Kraftstoffwirtschaftlichkeit zuzulassen.
Zusammengefaßt wählt ein Regelungsverfahren für einen Kraftübertra
gungsstrang, das auf einen Magermotor angewandt wird, der an ein kon
tinuierlich veränderliches Getriebe gekoppelt ist, um Emissionen aus dem
Motor zu minimieren, einen oder mehrere Regelparameter aus einer Viel
zahl von Parametern aus, die genau geregelt werden können, um für eine
annehmbare Regelung des Kraftübertragungsstranges mit minimierten
Emissionen zu sorgen. Eine mager brennende Motorbedingung wird unter
niedrigen mittleren Bremsarbeitsdruckbedingungen aufrechterhalten, in
dem die Ausgangsleistung des Kraftübertragungsstranges durch eine Ver
änderung des Getriebeantriebsverhältnisses moduliert wird. Kraftstoff und
Luft pro Zylinder können ferner mit dem Antriebsverhältnis verändert
werden, wenn niedrige Emissionen mit minimalem Opfer an Kraftstoffwirt
schaftlichkeit geliefert werden können. Der mager brennende Betrieb wird
unter hohen mittleren Bremsarbeitsdruckbedingungen ausgesetzt, indem
das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in Richtung des stöchiometrischen Verhält
nisses gesteuert wird, um den Wirkungsgrad einer eingeschlossenen kata
lytischen Drei-Wege-Behandlungsvorrichtung auszubeuten, während die
Motorgeschwindigkeit gesenkt wird, um die Verbrennung zu
stabilisieren.
Claims (12)
1. Regelungsverfahren für einen Kraftübertragungsstrang zum Regeln
der Aufnahme von Luft und Kraftstoff in einen mager brennenden
Verbrennungsmotor und zum Regeln eines kontinuierlich veränder
lichen Antriebsverhältnisses eines an den Motor gekoppelten Getrie
bes mit den Schritten, daß:
Eingangssignale abgetastet werden, die eine gegenwartige Motorbe triebsbedingung anzeigen;
detektiert wird, wann eine vorbestimmte mager brennende Motor betriebsbedingung vorhanden ist;
ein gewünschtes Ausgangsleistungsniveau des Kraftübertragungs stranges wahrgenommen wird; und daß,
während die vorbestimmte mager brennende Motorbetriebsbedin gung vorhanden ist, (a) zumindest ein Regelparameter aus einer Vielzahl von Regelparametern, die die Motorkraftstoffmenge pro Zy linder, das Motorluftvolumen pro Zylinder und das Getriebean triebsverhältnis umfassen, als der zumindest eine Regelparameter ausgewählt wird, der geregelt werden kann, um den gewünschten Ausgangsleistungspegel des Kraftübertragungsstranges mit mini malen Emissionen zu ergeben und (b) der zumindest eine ausge wählte Regelparameter geregelt wird, um für das gewünschte Aus gangsleistungsniveau des Kraftübertragungsstranges mit minimalen Emissionen zu sorgen.
Eingangssignale abgetastet werden, die eine gegenwartige Motorbe triebsbedingung anzeigen;
detektiert wird, wann eine vorbestimmte mager brennende Motor betriebsbedingung vorhanden ist;
ein gewünschtes Ausgangsleistungsniveau des Kraftübertragungs stranges wahrgenommen wird; und daß,
während die vorbestimmte mager brennende Motorbetriebsbedin gung vorhanden ist, (a) zumindest ein Regelparameter aus einer Vielzahl von Regelparametern, die die Motorkraftstoffmenge pro Zy linder, das Motorluftvolumen pro Zylinder und das Getriebean triebsverhältnis umfassen, als der zumindest eine Regelparameter ausgewählt wird, der geregelt werden kann, um den gewünschten Ausgangsleistungspegel des Kraftübertragungsstranges mit mini malen Emissionen zu ergeben und (b) der zumindest eine ausge wählte Regelparameter geregelt wird, um für das gewünschte Aus gangsleistungsniveau des Kraftübertragungsstranges mit minimalen Emissionen zu sorgen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 mit den Schritten, daß:
eine Anforderung für eine Änderung der Ausgangsleistung des Kraftübertragungsstranges wahrgenommen wird;
eine gewünschte Motorgeschwindigkeitsänderung als eine Funktion der angeforderten Änderung der Ausgangsleistung des Kraftübertra gungsstranges als die Motorgeschwindigkeitsänderung erzeugt wird, die erforderlich ist, um die Ausgangsleistung des Kraftübertra gungsstranges in Richtung einer angeforderten Änderung der Aus gangsleistung des Kraftübertragungsstranges zu steuern;
eine Änderung des Getriebeantriebsverhältnisses nachgeschlagen wird, um die gewünschte Motorgeschwindigkeitsänderung zu liefern; und daß,
während die vorbestimmte mager brennende Motorbetriebsbedin gung vorhanden ist, das Getriebeantriebsverhältnis gemäß der nachgeschlagenen Änderung des Getriebeantriebsverhältnisses ge ändert wird, um die angeforderte Änderung der Ausgangsleistung des Kraftübertragungsstranges ohne wesentliche Änderung der Mo torkraftstoffmenge pro Zylinder und des Motorluftvolumens pro Zy linder zu gewinnen und somit die mager brennende Motorbetriebs bedingung zu bewahren.
eine Anforderung für eine Änderung der Ausgangsleistung des Kraftübertragungsstranges wahrgenommen wird;
eine gewünschte Motorgeschwindigkeitsänderung als eine Funktion der angeforderten Änderung der Ausgangsleistung des Kraftübertra gungsstranges als die Motorgeschwindigkeitsänderung erzeugt wird, die erforderlich ist, um die Ausgangsleistung des Kraftübertra gungsstranges in Richtung einer angeforderten Änderung der Aus gangsleistung des Kraftübertragungsstranges zu steuern;
eine Änderung des Getriebeantriebsverhältnisses nachgeschlagen wird, um die gewünschte Motorgeschwindigkeitsänderung zu liefern; und daß,
während die vorbestimmte mager brennende Motorbetriebsbedin gung vorhanden ist, das Getriebeantriebsverhältnis gemäß der nachgeschlagenen Änderung des Getriebeantriebsverhältnisses ge ändert wird, um die angeforderte Änderung der Ausgangsleistung des Kraftübertragungsstranges ohne wesentliche Änderung der Mo torkraftstoffmenge pro Zylinder und des Motorluftvolumens pro Zy linder zu gewinnen und somit die mager brennende Motorbetriebs bedingung zu bewahren.
3. Verfahren nach Anspruch 1 mit den Schritten, daß:
eine Anforderung für eine Vergrößerung der Ausgangsleistung des Kraftübertragungsstranges wahrgenommen wird;
eine gewünschte Motorgeschwindigkeitsvergrößerung als eine Funktion der angeforderten Vergrößerung der Ausgangsleistung des Kraftübertragungsstranges als die Motorgeschwindigkeitsvergröße rung erzeugt wird, die erforderlich ist, um die Ausgangsleistung des Kraftübertragungsstranges in Richtung der angeforderten Vergröße rung der Ausgangsleistung des Kraftübertragungsstranges zu steu ern;
eine Vergrößerung des Getriebeantriebsverhältnisses nachgeschla gen wird, um die gewünschte Motorgeschwindigkeitsvergrößerung zu liefern; und daß,
während die vorbestimmte mager brennende Motorbetriebsbedin gung vorhanden ist, das Getriebeantriebsverhältnis gemäß der nachgeschlagenen Vergrößerung des Getriebeantriebsverhältnisses vergrößert wird, um die angeforderte Vergrößerung der Ausgangslei stung des Kraftübertragungsstranges ohne wesentliche Änderung der Motorkraftstoffmenge pro Zylinder und des Motorluftvolumens pro Zylinder zu ergeben und somit die mager brennende Motorbe triebsbedingung zu bewahren.
eine Anforderung für eine Vergrößerung der Ausgangsleistung des Kraftübertragungsstranges wahrgenommen wird;
eine gewünschte Motorgeschwindigkeitsvergrößerung als eine Funktion der angeforderten Vergrößerung der Ausgangsleistung des Kraftübertragungsstranges als die Motorgeschwindigkeitsvergröße rung erzeugt wird, die erforderlich ist, um die Ausgangsleistung des Kraftübertragungsstranges in Richtung der angeforderten Vergröße rung der Ausgangsleistung des Kraftübertragungsstranges zu steu ern;
eine Vergrößerung des Getriebeantriebsverhältnisses nachgeschla gen wird, um die gewünschte Motorgeschwindigkeitsvergrößerung zu liefern; und daß,
während die vorbestimmte mager brennende Motorbetriebsbedin gung vorhanden ist, das Getriebeantriebsverhältnis gemäß der nachgeschlagenen Vergrößerung des Getriebeantriebsverhältnisses vergrößert wird, um die angeforderte Vergrößerung der Ausgangslei stung des Kraftübertragungsstranges ohne wesentliche Änderung der Motorkraftstoffmenge pro Zylinder und des Motorluftvolumens pro Zylinder zu ergeben und somit die mager brennende Motorbe triebsbedingung zu bewahren.
4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte mager bren
nende Motorbetriebsbedingung eine mager brennende Motorbe
triebsbedingung ist, die durch einen hohen mittleren Zylinderar
beitsdruck gekennzeichnet ist, und wobei der ausgewählte zumin
dest eine Regelparameter das Getriebeantriebsverhältnis und die
Motorkraftstoffmenge pro Zylinder umfaßt, und wobei der Rege
lungsschritt die Motorkraftstoffmenge pro Zylinder vergrößert, um
das Luft/Kraftstoff-Verhältnis des Motorzylinders in Richtung eines
stöchiometrischen Verhältnisses zu steuern, und das Getriebean
triebsverhältnis verkleinert, um die Motorgeschwindigkeit zu verrin
gern und somit für das gewünschte Ausgangsleistungsniveau des
Kraftübertragungsstranges zu sorgen.
5. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die vorbestimmte mager bren
nende Motorbetriebsbedingung eine vorbestimmte mager brennende
Betriebsbedingung ist, die durch einen niedrigen mittleren Zylinder
arbeitsdruck gekennzeichnet ist, und wobei der ausgewählte zumin
dest eine Regelparameter das Getriebeantriebsverhältnis, die Motor
kraftstoffmenge pro Zylinder und das Motorluftvolumen pro Zylinder
umfaßt, und wobei der Regelungsschritt die Motorkraftstoffmenge
pro Zylinder und das Motorluftvolumen pro Zylinder vergrößert und
das Getriebeantriebsverhältnis verkleinert, um für das gewünschte
Ausgangsleistungsniveau des Kraftübertragungsstranges zu sorgen.
6. Regelungsverfahren für einen Kraftübertragungsstrang zum Regeln
der Aufnahme von Luft und Kraftstoff in einen Zylinder eines mager
brennenden Verbrennungsmotors und zum Regeln eines kontinu
ierlich veränderlichen Antriebsverhältnisses eines an den Motor ge
koppelten kontinuierlich veränderlichen Getriebes mit den Schrit
ten, daß:
Eingangssignale abgetastet werden, die eine gegenwartige Motorbe triebsbedingung anzeigen;
detektiert wird, wann die gegenwärtige Motorbetriebsbedingung eine vorbestimmte mager brennende Motorbetriebsbedingung ist;
eine befohlene Änderung eines Ausgangsleistungsniveaus des Kraft übertragungsstranges wahrgenommen wird; und daß,
während die vorbestimmte mager brennende Motorbetriebsbedin gung detektiert wird, (a) zumindest ein Regelparameter aus einer Vielzahl von Regelparametern, die die Motorkraftstoffmenge pro Zy linder, das Motorluftvolumen pro Zylinder und das Getriebean triebsverhältnis umfassen, als der zumindest eine Regelparameter ausgewählt wird, der geregelt werden kann, um eine Änderung des Ausgangsleistungsniveaus des Kraftübertragungsstranges mit mi nimalen Emissionen zu liefern, die der befohlenen Änderung des Ausgangsleistungsniveaus des Kraftübertragungsstranges ent spricht, und (b) der ausgewählte zumindest eine Regelparameter ge regelt wird, um für die befohlene Änderung des Ausgangsleistungs niveaus des Kraftübertragungsstranges mit minimalen Emissionen zu sorgen.
Eingangssignale abgetastet werden, die eine gegenwartige Motorbe triebsbedingung anzeigen;
detektiert wird, wann die gegenwärtige Motorbetriebsbedingung eine vorbestimmte mager brennende Motorbetriebsbedingung ist;
eine befohlene Änderung eines Ausgangsleistungsniveaus des Kraft übertragungsstranges wahrgenommen wird; und daß,
während die vorbestimmte mager brennende Motorbetriebsbedin gung detektiert wird, (a) zumindest ein Regelparameter aus einer Vielzahl von Regelparametern, die die Motorkraftstoffmenge pro Zy linder, das Motorluftvolumen pro Zylinder und das Getriebean triebsverhältnis umfassen, als der zumindest eine Regelparameter ausgewählt wird, der geregelt werden kann, um eine Änderung des Ausgangsleistungsniveaus des Kraftübertragungsstranges mit mi nimalen Emissionen zu liefern, die der befohlenen Änderung des Ausgangsleistungsniveaus des Kraftübertragungsstranges ent spricht, und (b) der ausgewählte zumindest eine Regelparameter ge regelt wird, um für die befohlene Änderung des Ausgangsleistungs niveaus des Kraftübertragungsstranges mit minimalen Emissionen zu sorgen.
7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der ausgewählte zumindest eine
Regelparameter das Getriebeantriebsverhältnis ist.
8. Verfahren nach Anspruch 6 mit den Schritten, daß:
eine befohlene Vergrößerung eines Ausgangsleistungsniveaus des Kraftübertragungsstranges wahrgenommen wird, während die vor bestimmte mager brennende Motorbetriebsbedingung detektiert wird;
eine Motorgeschwindigkeitsvergrößerung bestimmt wird, die erfor derlich ist, um das Ausgangsleistungsniveau des Kraftübertragungs stranges in Richtung der befohlenen Vergrößerung des Ausgangslei stungsniveaus des Kraftübertragungsstranges zu steuern;
eine Getriebeantriebsverhältnisvergrößerung ausgewählt wird, die erforderlich ist, um für die bestimmte Motorgeschwindigkeitsvergrö ßerung zu sorgen, und daß
das Getriebeantriebsverhältnis gemäß der ausgewählten Getriebe antriebsverhältnisvergrößerung vergrößert wird, um die befohlene Vergrößerung des Ausgangsleistungsniveaus des Kraftübertragungs stranges zu erreichen, während die Motorkraftstoffmenge pro Zylin der und das Motorluftvolumen pro Zylinder im wesentlichen kon stant gehalten werden, um die vorbestimmte mager brennende Mo torbetriebsbedingung zu bewahren.
eine befohlene Vergrößerung eines Ausgangsleistungsniveaus des Kraftübertragungsstranges wahrgenommen wird, während die vor bestimmte mager brennende Motorbetriebsbedingung detektiert wird;
eine Motorgeschwindigkeitsvergrößerung bestimmt wird, die erfor derlich ist, um das Ausgangsleistungsniveau des Kraftübertragungs stranges in Richtung der befohlenen Vergrößerung des Ausgangslei stungsniveaus des Kraftübertragungsstranges zu steuern;
eine Getriebeantriebsverhältnisvergrößerung ausgewählt wird, die erforderlich ist, um für die bestimmte Motorgeschwindigkeitsvergrö ßerung zu sorgen, und daß
das Getriebeantriebsverhältnis gemäß der ausgewählten Getriebe antriebsverhältnisvergrößerung vergrößert wird, um die befohlene Vergrößerung des Ausgangsleistungsniveaus des Kraftübertragungs stranges zu erreichen, während die Motorkraftstoffmenge pro Zylin der und das Motorluftvolumen pro Zylinder im wesentlichen kon stant gehalten werden, um die vorbestimmte mager brennende Mo torbetriebsbedingung zu bewahren.
9. Verfahren nach Anspruch 6 mit den Schritten, daß:
der mittlere Motorzylinderarbeitsdruck abgeschätzt wird;
der mittlere Motorzylinderarbeitsdruck abgeschätzt wird;
bestimmt wird, wann der abgeschätzte mittlere Motorzylinderar
beitsdruck einen vorbestimmten Schwellendruck überschreitet, wo
durch eine hohe mittlere Arbeitsdruckbedingung angezeigt wird;
und wobei der Auswahlschritt das Getriebeantriebsverhältnis und die Motorkraftstoffmenge pro Zylinder als die Regelparameter aus wählt, die geregelt werden können, um für die Änderung des Aus gangsleistungsniveaus des Kraftübertragungsstranges zu sorgen, während die hohe mittlere Arbeitsdruckbedingung vorhanden ist, und
wobei der Regelungsschritt sich von der vorbestimmten mager bren nenden Motorbetriebsbedingung zu einer stöchiometrischen Be triebsbedingung durch Vergrößern der Motorkraftstoffmenge pro Zylinder bewegt, während das Getriebeantriebsverhältnis verkleinert wird, um die Motorgeschwindigkeit zu verringern und somit für eine Änderung des Ausgangsleistungsniveaus des Kraftübertragungs stranges zu sorgen, während die hohe mittlere Arbeitsdruckbedin gung vorhanden ist.
und wobei der Auswahlschritt das Getriebeantriebsverhältnis und die Motorkraftstoffmenge pro Zylinder als die Regelparameter aus wählt, die geregelt werden können, um für die Änderung des Aus gangsleistungsniveaus des Kraftübertragungsstranges zu sorgen, während die hohe mittlere Arbeitsdruckbedingung vorhanden ist, und
wobei der Regelungsschritt sich von der vorbestimmten mager bren nenden Motorbetriebsbedingung zu einer stöchiometrischen Be triebsbedingung durch Vergrößern der Motorkraftstoffmenge pro Zylinder bewegt, während das Getriebeantriebsverhältnis verkleinert wird, um die Motorgeschwindigkeit zu verringern und somit für eine Änderung des Ausgangsleistungsniveaus des Kraftübertragungs stranges zu sorgen, während die hohe mittlere Arbeitsdruckbedin gung vorhanden ist.
10. Verfahren nach Anspruch 9 mit den Schritten, daß:
eine Rückkehr von der hohen mittleren Arbeitsdruckbedingung be stimmt wird, wenn der abgeschätzte mittlere Motorzylinderarbeits druck nicht länger die vorbestimmte Druckschwelle überschreitet;
und wobei der Regelungsschritt sich von der stöchiometrischen Be triebsbedingung zu der vorbestimmten mager brennenden Motorbe triebsbedingung bewegt, indem die Motorkraftstoffmenge pro Zylin der verkleinert wird, während das Getriebeantriebsverhältnis ver größert wird, um die Motorgeschwindigkeit zu vergrößern und somit für die Änderung des Ausgangsleistungsniveaus des Kraftübertra gungsstranges beim Bestimmen der Rückkehr der hohen mittleren Arbeitsdruckbedingung zu sorgen.
eine Rückkehr von der hohen mittleren Arbeitsdruckbedingung be stimmt wird, wenn der abgeschätzte mittlere Motorzylinderarbeits druck nicht länger die vorbestimmte Druckschwelle überschreitet;
und wobei der Regelungsschritt sich von der stöchiometrischen Be triebsbedingung zu der vorbestimmten mager brennenden Motorbe triebsbedingung bewegt, indem die Motorkraftstoffmenge pro Zylin der verkleinert wird, während das Getriebeantriebsverhältnis ver größert wird, um die Motorgeschwindigkeit zu vergrößern und somit für die Änderung des Ausgangsleistungsniveaus des Kraftübertra gungsstranges beim Bestimmen der Rückkehr der hohen mittleren Arbeitsdruckbedingung zu sorgen.
11. Verfahren nach Anspruch 6 mit den Schritten, daß:
der mittlere Motorzylinderarbeitsdruck abgeschätzt wird;
bestimmt wird, wann der abgeschätzte mittlere Motorzylinderar beitsdruck kleiner als ein vorbestimmter Schwellendruck ist, wo durch eine niedrige mittlere Arbeitsdruckbedingung angezeigt wird;
und wobei der Auswahlschritt das Getriebeantriebsverhältnis, die Motorkraftstoffmenge pro Zylinder und das Motorluftvolumen pro Zylinder als die Regelparameter auswählt, die geregelt werden kön nen, um für die Änderung des Ausgangsleistungsniveaus des Kraft übertragungsstranges zu sorgen, während die niedrige mittlere Ar beitsdruckbedingung angezeigt wird, und
wobei der Regelungsschritt die Motorkraftstoffmenge pro Zylinder und das Motorluftvolumen pro Zylinder vergrößert, während das Getriebeantriebsverhältnis verkleinert wird, um für die Änderung des Ausgangsleistungsniveaus des Kraftübertragungsstranges zu sorgen, während die niedrige mittlere Arbeitsdruckbedingung ange zeigt wird.
der mittlere Motorzylinderarbeitsdruck abgeschätzt wird;
bestimmt wird, wann der abgeschätzte mittlere Motorzylinderar beitsdruck kleiner als ein vorbestimmter Schwellendruck ist, wo durch eine niedrige mittlere Arbeitsdruckbedingung angezeigt wird;
und wobei der Auswahlschritt das Getriebeantriebsverhältnis, die Motorkraftstoffmenge pro Zylinder und das Motorluftvolumen pro Zylinder als die Regelparameter auswählt, die geregelt werden kön nen, um für die Änderung des Ausgangsleistungsniveaus des Kraft übertragungsstranges zu sorgen, während die niedrige mittlere Ar beitsdruckbedingung angezeigt wird, und
wobei der Regelungsschritt die Motorkraftstoffmenge pro Zylinder und das Motorluftvolumen pro Zylinder vergrößert, während das Getriebeantriebsverhältnis verkleinert wird, um für die Änderung des Ausgangsleistungsniveaus des Kraftübertragungsstranges zu sorgen, während die niedrige mittlere Arbeitsdruckbedingung ange zeigt wird.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US08/738,351 US5846157A (en) | 1996-10-25 | 1996-10-25 | Integrated control of a lean burn engine and a continuously variable transmission |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19747128A1 true DE19747128A1 (de) | 1998-04-30 |
Family
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Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19747128A Withdrawn DE19747128A1 (de) | 1996-10-25 | 1997-10-24 | Integrierte Regelung eines Magermotors und eines kontinuierlich veränderlichen Getriebes |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5846157A (de) |
DE (1) | DE19747128A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999056980A1 (de) * | 1998-04-30 | 1999-11-11 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Triebstrangmanagementfunktion eines fahrzeugs mit cvt-getriebe |
DE102016205468A1 (de) * | 2016-04-01 | 2017-10-05 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren zum emissionsoptimalen Betreiben einer Antriebsvorrichtung |
CN107448304A (zh) * | 2016-05-04 | 2017-12-08 | 福特环球技术公司 | 用于发动机控制的系统和方法 |
Families Citing this family (42)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6436005B1 (en) | 1998-06-18 | 2002-08-20 | Cummins, Inc. | System for controlling drivetrain components to achieve fuel efficiency goals |
US6387011B1 (en) * | 1998-06-18 | 2002-05-14 | Cummins, Inc. | System for controlling an internal combustion engine in a fuel efficient manner |
DE10014218A1 (de) * | 2000-03-22 | 2001-10-04 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zur Steuerung eines automatischen Getriebes |
US6390948B1 (en) | 2000-07-12 | 2002-05-21 | Ford Global Technologies, Inc. | Transmission ratio change control during mode transitions in lean burn/DISI engines |
US6579206B2 (en) | 2001-07-26 | 2003-06-17 | General Motors Corporation | Coordinated control for a powertrain with a continuously variable transmission |
US7743606B2 (en) | 2004-11-18 | 2010-06-29 | Honeywell International Inc. | Exhaust catalyst system |
US7182075B2 (en) | 2004-12-07 | 2007-02-27 | Honeywell International Inc. | EGR system |
JP4396510B2 (ja) * | 2004-12-17 | 2010-01-13 | トヨタ自動車株式会社 | 内燃機関の制御装置 |
US7591135B2 (en) | 2004-12-29 | 2009-09-22 | Honeywell International Inc. | Method and system for using a measure of fueling rate in the air side control of an engine |
US7328577B2 (en) | 2004-12-29 | 2008-02-12 | Honeywell International Inc. | Multivariable control for an engine |
US7467614B2 (en) | 2004-12-29 | 2008-12-23 | Honeywell International Inc. | Pedal position and/or pedal change rate for use in control of an engine |
US7275374B2 (en) | 2004-12-29 | 2007-10-02 | Honeywell International Inc. | Coordinated multivariable control of fuel and air in engines |
US7165399B2 (en) | 2004-12-29 | 2007-01-23 | Honeywell International Inc. | Method and system for using a measure of fueling rate in the air side control of an engine |
US7752840B2 (en) | 2005-03-24 | 2010-07-13 | Honeywell International Inc. | Engine exhaust heat exchanger |
US7237535B2 (en) | 2005-04-11 | 2007-07-03 | Honeywell International Inc. | Enhanced accuracy fuel metering system and method |
US7469177B2 (en) | 2005-06-17 | 2008-12-23 | Honeywell International Inc. | Distributed control architecture for powertrains |
US7389773B2 (en) | 2005-08-18 | 2008-06-24 | Honeywell International Inc. | Emissions sensors for fuel control in engines |
US7155334B1 (en) | 2005-09-29 | 2006-12-26 | Honeywell International Inc. | Use of sensors in a state observer for a diesel engine |
US7765792B2 (en) | 2005-10-21 | 2010-08-03 | Honeywell International Inc. | System for particulate matter sensor signal processing |
US7357125B2 (en) | 2005-10-26 | 2008-04-15 | Honeywell International Inc. | Exhaust gas recirculation system |
US7415389B2 (en) | 2005-12-29 | 2008-08-19 | Honeywell International Inc. | Calibration of engine control systems |
US7413043B2 (en) * | 2006-08-14 | 2008-08-19 | Gm Global Technology Operations, Inc. | Method and system for estimating barometric pressure in a hybrid vehicle |
KR20080041024A (ko) * | 2006-11-06 | 2008-05-09 | 현대자동차주식회사 | 무단변속기 차량의 전진/후진 감지 방법 |
EP1953427B1 (de) * | 2007-01-31 | 2011-12-21 | Yamaha Hatsudoki Kabushiki Kaisha | Steuervorrichtung für einen Übertragungsmechanismus |
US7991529B2 (en) * | 2008-06-23 | 2011-08-02 | GM Global Technology Operations LLC | Method and system for detecting a vibration level of a wheel within a resonating frequency range of a vehicle suspension |
US8060290B2 (en) | 2008-07-17 | 2011-11-15 | Honeywell International Inc. | Configurable automotive controller |
US8620461B2 (en) | 2009-09-24 | 2013-12-31 | Honeywell International, Inc. | Method and system for updating tuning parameters of a controller |
US8504175B2 (en) | 2010-06-02 | 2013-08-06 | Honeywell International Inc. | Using model predictive control to optimize variable trajectories and system control |
US9677493B2 (en) | 2011-09-19 | 2017-06-13 | Honeywell Spol, S.R.O. | Coordinated engine and emissions control system |
US9650934B2 (en) | 2011-11-04 | 2017-05-16 | Honeywell spol.s.r.o. | Engine and aftertreatment optimization system |
US20130111905A1 (en) | 2011-11-04 | 2013-05-09 | Honeywell Spol. S.R.O. | Integrated optimization and control of an engine and aftertreatment system |
EP3051367B1 (de) | 2015-01-28 | 2020-11-25 | Honeywell spol s.r.o. | Ansatz und system zur handhabung von einschränkungen für gemessene störungen mit unsicherer vorschau |
EP3056706A1 (de) | 2015-02-16 | 2016-08-17 | Honeywell International Inc. | Ansatz zur nachbehandlungssystemmodellierung und modellidentifizierung |
EP3091212A1 (de) | 2015-05-06 | 2016-11-09 | Honeywell International Inc. | Identifikationsansatz für verbrennungsmotor-mittelwertmodelle |
EP3125052B1 (de) | 2015-07-31 | 2020-09-02 | Garrett Transportation I Inc. | Quadratischer programmlöser für mpc mit variabler anordnung |
US10272779B2 (en) | 2015-08-05 | 2019-04-30 | Garrett Transportation I Inc. | System and approach for dynamic vehicle speed optimization |
US10415492B2 (en) | 2016-01-29 | 2019-09-17 | Garrett Transportation I Inc. | Engine system with inferential sensor |
US10124750B2 (en) | 2016-04-26 | 2018-11-13 | Honeywell International Inc. | Vehicle security module system |
US10036338B2 (en) | 2016-04-26 | 2018-07-31 | Honeywell International Inc. | Condition-based powertrain control system |
US11199120B2 (en) | 2016-11-29 | 2021-12-14 | Garrett Transportation I, Inc. | Inferential flow sensor |
US11057213B2 (en) | 2017-10-13 | 2021-07-06 | Garrett Transportation I, Inc. | Authentication system for electronic control unit on a bus |
CN115306539B (zh) * | 2022-07-27 | 2023-08-22 | 清华大学 | 双等容热力循环发动机及其燃烧控制方法 |
Family Cites Families (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4023641A (en) * | 1975-09-25 | 1977-05-17 | Ganoung David P | Powertrain and method for achieving low exhaust emission and high fuel economy operation of a combustion engine |
US4158347A (en) * | 1976-04-28 | 1979-06-19 | Toyota Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha | Fuel supply system for use in internal combustion engine |
US4458561A (en) * | 1982-05-21 | 1984-07-10 | Frank Andrew A | Control system and method for a power delivery system having a continuously variable ratio transmission |
JPS5926657A (ja) * | 1982-08-04 | 1984-02-10 | Toyota Motor Corp | 無段変速式動力伝達装置を備えた車両の制御装置 |
US4699025A (en) * | 1985-09-30 | 1987-10-13 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Method and apparatus for controlling a power delivery system having a continuously variable ratio transmission |
US4791902A (en) * | 1986-07-16 | 1988-12-20 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Throttle valve control system for an internal combustion engine |
DE3940752A1 (de) * | 1989-12-09 | 1991-06-13 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren zum steuern eines ottomotors ohne drosselklappe |
US5046177A (en) * | 1990-06-01 | 1991-09-03 | General Motors Corporation | Engine-CVT performance mode system |
JPH04254223A (ja) * | 1991-02-04 | 1992-09-09 | Toyota Motor Corp | 希薄燃焼内燃機関を備えた車両用ベルト式無段変速機の制御装置 |
US5443594A (en) * | 1992-05-27 | 1995-08-22 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Air-fuel ratio control apparatus of vehicle equipped with automatic transmission |
JP3349188B2 (ja) * | 1993-02-25 | 2002-11-20 | 株式会社ユニシアジェックス | 車両の制御装置 |
JP3105121B2 (ja) * | 1993-03-23 | 2000-10-30 | 三菱電機株式会社 | 車両の自動変速制御装置 |
SE502150C2 (sv) * | 1993-12-30 | 1995-09-04 | Saab Scania Ab | Förfarande och anordning för adaptivt frånslag av avgasbroms i samband med uppväxling |
DE69522379T2 (de) * | 1994-06-17 | 2002-05-29 | Hitachi Ltd | Ausgangsdrehmoment-Steuerungsvorrichtung und Verfahren für eine Brennkraftmaschine |
JP3404934B2 (ja) * | 1994-12-05 | 2003-05-12 | トヨタ自動車株式会社 | 無段変速機付車両の制御装置 |
US5651353A (en) * | 1996-05-03 | 1997-07-29 | General Motors Corporation | Internal combustion engine control |
-
1996
- 1996-10-25 US US08/738,351 patent/US5846157A/en not_active Expired - Lifetime
-
1997
- 1997-10-24 DE DE19747128A patent/DE19747128A1/de not_active Withdrawn
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO1999056980A1 (de) * | 1998-04-30 | 1999-11-11 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Triebstrangmanagementfunktion eines fahrzeugs mit cvt-getriebe |
DE102016205468A1 (de) * | 2016-04-01 | 2017-10-05 | Zf Friedrichshafen Ag | Verfahren zum emissionsoptimalen Betreiben einer Antriebsvorrichtung |
CN107448304A (zh) * | 2016-05-04 | 2017-12-08 | 福特环球技术公司 | 用于发动机控制的系统和方法 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US5846157A (en) | 1998-12-08 |
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