DE19851457A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Drehmoments einer Antriebseinheit - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Drehmoments einer AntriebseinheitInfo
- Publication number
- DE19851457A1 DE19851457A1 DE19851457A DE19851457A DE19851457A1 DE 19851457 A1 DE19851457 A1 DE 19851457A1 DE 19851457 A DE19851457 A DE 19851457A DE 19851457 A DE19851457 A DE 19851457A DE 19851457 A1 DE19851457 A1 DE 19851457A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- torque
- setpoint
- value
- air mass
- actual
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D37/00—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for
- F02D37/02—Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for one of the functions being ignition
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
- F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
- F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
- F02D11/105—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the function converting demand to actuation, e.g. a map indicating relations between an accelerator pedal position and throttle valve opening or target engine torque
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
- F02D41/30—Controlling fuel injection
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D2200/00—Input parameters for engine control
- F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
- F02D2200/04—Engine intake system parameters
- F02D2200/0402—Engine intake system parameters the parameter being determined by using a model of the engine intake or its components
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
- Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung des Drehmoments einer Antriebseinheit vorgeschlagen. Wenigstens auf der Basis der Stellung eines vom Fahrer betätigbaren Bedienelements wird ein Sollwert für ein Drehmoment der Antriebseinheit gebildet. Ferner wird ein Istwert für das Drehmoment erfaßt und in Abhängigkeit des Sollwerts wenigstens eine Steuergröße für das Drehmoment der Antriebseinheit gebildet. Abhängig von der Abweichung des Sollwerts und des Istwerts wird ein Signal erzeugt, durch welches die Steuergröße reduziert wird, wenn der Istwert den Sollwert übersteigt. Ferner wird das Drehmoment auf ein maximal zulässiges Drehmoment begrenzt, wobei die Begrenzung des Drehmoments der Antriebseinheit korrigiert wird abhängig von einer den Luftmassenstrom zur Antriebseinheit repräsentierenden Größe und einer von einem Stellungsgeber ermittelten Stellung eines die Luftzufuhr beeinflussenden Stellgliedes.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Steuerung des Drehmoments einer Antriebseinheit gemäß
den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.
Ein derartiges Verfahren bzw. eine derartige Vorrichtung ist
aus der DE-A 196 19 320 bekannt. Dort wird ein Motorsteue
rungssystem vorgestellt, bei welchem auf der Basis der Stel
lung eines vom Fahrer betätigbaren Bedienelements ein Soll
wert für ein Drehmoment der Antriebseinheit bestimmt wird.
Dieser Solldrehmomentenwert wird dann gegebenenfalls unter
Berücksichtigung weiterer Momentensollwerte in einen Soll
wert für die Füllungssteuerung einer Brennkraftmaschine,
d. h. für die Steuerung der pro Hub angesaugten Frischluftma
sse umgesetzt. Dieser Sollmomentenwert wird dann wenigstens
unter Berücksichtigung der Motordrehzahl in einen Sollwert
für die Füllung umgesetzt, der wiederum unter Berücksichti
gung der Istfüllung sowie der physikalischen Zusammenhänge
im Saugrohr in einen Sollwert für die Stellung einer die
Luftzufuhr zur Brennkraftmaschine beeinflussenden Drossel
klappe umgerechnet wird. Dieser Sollwert wird dann im Rahmen
eines Lageregelkreises eingeregelt. Auf diese Weise wird das
über die Füllung eingestellte Drehmoment dem vorgegebenen
Solldrehmomentenwert angenähert.
Dieses Motorsteuerungssystem beeinflußt auf elektrischem We
ge das Drehmoment bzw. die Leistung einer Antriebseinheit,
so daß ein besonders Augenmerk auf die Betriebssicherheit
dieses Steuerungssystems zu legen ist. In der
DE-A 195 36 038 wird daher wenigstens auf der Basis des Fah
rerwunsches ein maximal zulässiges Drehmoment der Brenn
kraftmaschine ermittelt, das berechnete Istdrehmoment der
Brennkraftmaschine mit diesem maximal zulässigen Drehmoment
verglichen und Fehlerreaktionsmaßnahmen eingeleitet, wenn
das Istdrehmoment das maximal zulässige Drehmoment über
steigt. Bei einer Realisierung dieser Vorgehensweise kann es
vorkommen, daß das maximal zulässige Drehmoment aus einer
"worst case"-Betrachtung resultiert und daher alle vorhande
nen Toleranzen berücksichtigt, damit keine unerwünschte Feh
lerreaktion, die in der Regel in einer Abschaltung der
Kraftstoffzufuhr zur Brennkraftmaschine besteht, erfolgt.
Dies führt dazu, daß es bei schlafenden Fehlern im Steuersy
stem, zum Beispiel bei einem defekten Umgebungsdrucksensor
mit einem Sensorsignal im plausiblen Bereich, zu einer Ver
fälschung der Füllungssteuerung kommen kann. Im Extremfall
kann sich eine gegenüber dem Fahrerwunsch erhöhte Füllung
und somit ein erhöhtes Drehmoment ergeben, was letztendlich
ebenfalls über den beschriebenen Momentenvergleich zu einer
Fehlerreaktion führen kann.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein unerwünschtes Ansprechen
der Fehlerreaktionsmaßnahmen zu vermeiden und dennoch die
Betriebssicherheit des Motorsteuerungssystems sicherzustel
len.
Dies wird durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängi
gen Patentansprüche erreicht.
Es wird ein Momentenbegrenzungsregler eingeführt, welcher in
vorteilhafter Weise die Füllung der Brennkraftmaschine be
grenzt, wenn das Ist-Drehmoment das maximal zulässige
Drehmoment überschreitet. Somit wird sichergestellt, daß die
Fehlerreaktionsmaßnahme nur dann eingreifen muß, wenn die
Begrenzung der Füllung der Brennkraftmaschine nicht zu einer
Reduzierung des Ist-Drehmoments führt, d. h. wenn tatsächlich
ein grober Fehler vorliegt.
Besonders vorteilhaft ist, daß die Begrenzung dadurch reali
siert ist, daß der Füllungssollwert auf der Basis der Diffe
renz zwischen dem maximal zulässigen Drehmoment und dem be
rechneten Ist-Drehmoment begrenzt wird. Dadurch wird der ge
samte Füllungseingriff begrenzt. Dies ist besonders vorteil
haft bei Turbomotoren, bei denen die Ladedruckregelung eben
falls einen Füllungseingriff bewirkt.
Besonders vorteilhaft ist, daß bei Motoren mit Turboladern
im Ladedruckregelbereich bei hoher Füllung zum Absenken auf
das zulässige Drehmoment zuerst eine Ladedruckabsenkung vor
genommen wird.
Ferner ist vorteilhaft, daß Toleranzen bei der Berechnung
des Solldrosselklappenwinkels aus dem Sollfüllungswert kom
pensiert werden, da der Sollfüllungswert so lange verringert
wird, bis das berechnete Istmoment auf das maximal zulässige
Moment abgesunken ist.
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung wird ergänzend
oder alternativ das maximal zulässige Drehmoment abhängig
von der Differenz zwischen dem von einem Luftmassenmesser
gemessenen Luftmassenstrom und einem auf der Basis der Dros
selklappenstellung berechneten Luftmassenstrom korrigiert
und das Solldrehmoment für die Füllung auf diesen korrigier
ten Maximalwert begrenzt. Auch dies hat den Vorteil, daß ein
unerwünschtes Ansprechen der Sicherheitskraftstoffabschal
tung vermieden wird.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Be
schreibung von Ausführungsbeispielen bzw. aus den abhängigen
Patentansprüchen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Fig. 1
zeigt ein Blockschaltbild eines Steuersystems für eine
Brennkraftmaschine. In Fig. 2 ist anhand eines Ablaufdia
gramms der Momentenbegrenzungsregler zur Begrenzung der
Sollfüllung skizziert. In Fig. 3 schließlich ist die Alter
native oder ergänzende Vorgehensweise anhand eines Ablauf
diagramms dargestellt, nach der eine Begrenzung des Sollmo
mentenwerts für die Füllung abhängig von der Differenz zwi
schen einem von einem Luftmassenmesser gemessenen Luft
massenstrom und einem auf der Basis des Drosselklappenwin
kels gemessenen Luftmassenstroms stattfindet.
Fig. 1 zeigt eine elektronische Steuereinheit 10, die we
nigstens über eine Eingangsschaltung 12, wenigstens einen
Mikrocomputer 14 und eine Ausgangsschaltung 16 verfügt. Ein
gangsschaltung, Mikrocomputer und Ausgangsschaltung sind
über ein Kommunikationssystem 18 zum gegenseitigen Datenaus
tausch miteinander verbunden. Der Eingangsschaltung 12 wer
den die folgenden Eingangsleitungen zugeführt. Eine Ein
gangsleitung 20 von einer Messeinrichtung 22 zur Erfassung
der Fahrpedalstellung wped, eine Eingangsleitung 24 von ei
ner Meßeinrichtung 26 zur Erfassung der Drosselklappenstel
lung wdk, eine Eingangsleitung 28 von einer Meßeinrichtung
30 zur Erfassung der der Brennkraftmaschine zugeführten
Luftmasse hfm, eine Eingangsleitung 32 von einer Meßeinrich
tung 34 zur Erfassung der Motordrehzahl nmot und Eingangs
leitungen 36 bis 40 von Meßeinrichtungen 42 bis 46 zur Er
fassung weiterer Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine
und/oder des Fahrzeugs, die zur Durchführung der Motorsteue
rung benötigt werden, wie beispielsweise Ansauglufttempera
tur, Umgebungsdruck, etc. Über die Ausgangsschaltung 16
steuert die elektronische Steuereinheit 10 Leistungsparame
ter der Brennkraftmaschine. So wird die Füllung der Brenn
kraftmaschine durch Beeinflussung der Luftzufuhr der Brenn
kraftmaschine über eine Drosselklappe 48 gesteuert. Ferner
wird in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Zündzeit
punkt eingestellt (50), die Kraftstoffzumessung beeinflußt
(52), und/oder ein Turbolader (54) gesteuert.
Die prinzipielle Funktionsweise der Motorsteuerung, die von
der Steuereinheit 10 ausgeführt wird, ist aus dem eingangs
genannten Stand der Technik bekannt. Wenigstens auf der Ba
sis der Fahrpedalstellung wped wird ein Sollwert für ein
Drehmoment der Brennkraftmaschine ermittelt, welches dem
Fahrerwunsch entspricht. Dieses wird gegebenenfalls unter
Berücksichtigung weiterer Sollmomente von externen und in
ternen Funktionen wie Antriebsschlupfregelung, Drehzahlbe
grenzung, Geschwindigkeitsbegrenzung, etc. in einen Momen
tensollwert für die Füllung und einen Momentensollwert für
den kurbelwellensynchronen Pfad, über den Zündzeitpunkt und
Kraftstoffzumessung einstellbar sind, umgewandelt. Der Mo
mentensollwert für die Füllung wird dann wenigstens unter
Berücksichtigung der Motordrehzahl in entsprechenden Kenn
feldern, Tabellen oder Berechnungsschritten in einen Soll
wert für die Füllung, d. h. für die relative Luftfüllung pro
Zylinderhub, normiert auf eine maximal mögliche Zylinderfül
lung, umgesetzt. Abhängig von diesem Sollfüllungswert werden
unter Berücksichtigung der physikalischen Zusammenhänge im
Saugrohr zum einen ein Solldrosselklappenstellungswert, zum
anderen bei einem Turbomotor ein Solladedruckwert bestimmt.
Diese Sollwerte werden dann durch entsprechende Regelkreise
eingestellt. Handelt es sich bei der Brennkraftmaschine
nicht um einen Turbomotor, wird auf die Bildung des Sollade
druckwerts selbstverständlich verzichtet. Auf diese Weise
wird das Drehmoment der Brennkraftmaschine auf den vom Fah
rer aufgrund der Fahrpedalstellung gewünschten Solldrehmo
mentenwert eingestellt. Daneben wird von der Steuereinheit
10 der eingangs skizzierte Momentenvergleich durchgeführt,
wobei im Fehlerfall eine Fehlerreaktionsmaßnahme, insbeson
dere zur Kraftstoffabschaltung, eingeleitet wird.
Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines bevorzugten Ausfüh
rungsbeispiels eines Momentenbegrenzungsreglers, welcher den
Sollfüllungswert begrenzt, wenn das Ist-Drehmoment der
Brennkraftmaschine ein maximal zulässiges Drehmoment über
schreitet. Die Darstellung als Ablaufdiagramm wurde wie auch
bei der nachfolgenden Fig. 3 aus Übersichtlichkeitsgründen
gewählt. Die Realisierung des bevorzugten Ausführungsbei
spiels erfolgt als Programm des Mikrocomputers 14. Dabei
stellen die in Fig. 2 und in Fig. 3 dargestellten einzel
nen Elemente Programmteile oder Programmschritte dar.
Fig. 2 zeigt ein erstes Kennfeld 100, welchem die Fahrpe
dalstellung wped und die Motordrehzahl nmot zugeführt ist.
Abhängig von diesen Eingangsgrößen wird im Kennfeld 100 ein
Sollwert für das vom Fahrer über das Pedal vorgegebene
Drehmoment miped ausgelesen. In einem Block 130 werden die
temperaturabhängigen und sonstigen Verlustmomente (z. B. Kom
pressor etc.) berechnet. Dieser liefert mit dem Korrektur
wert des Leerlaufreglers das Deltamoment dmllr der Leerlauf
regelung. Im Block 131 wird dmllr zu miped addiert, bezüg
lich Dynamik und ggf. anderen Kriterien korrigiert. Man er
hält so das Sollmoment misol. Ferner ist ein zweites Kenn
feld 104 vorgesehen, in welchem ebenfalls abhängig von Mo
tordrehzahl nmot und Fahrpedalstellung wped ein maximal zu
lässiges Drehmoment mizul abgelegt ist. Dieses unter Berück
sichtigung aller Toleranzen vorgegebene maximal zulässige
Drehmoment mizul wird zur Begrenzung des Sollmomentenwerts
in 102 und zum nicht dargestellten Momentenvergleich verwen
det. Der Block 102 liefert somit u. a. als Ausgangssignal das
begrenzte Luftmoment misolb-l. Überschreitet das Sollmoment
misol das maximal zulässige Moment mizul, so wird als be
grenzter Sollmomentenwert für die Füllung misolb-l das maxi
mal zulässige Drehmoment mizul ausgegeben.
Der begrenzte Sollmomentenwert misolb_l für die Füllung wird
in 106 wenigstens unter Berücksichtigung der Motordrehzahl
nmot in einen Sollwert rlsol für die relative Füllung pro
Hub der Brennkraftmaschine umgesetzt. Dieser Füllungssoll
wert wird dann in 108 unter Berücksichtigung der physikali
schen Gegebenheiten im Saugrohr, wie beispielsweise Ansaug
lufttemperatur, Druckverhältnis über der Drosselklappe, etc.
(inverses Saugrohrmodell) in einen Solldrosselklappenwinkel
wdksol umgesetzt, welcher letztendlich im Rahmen eines Lage
regelkreises unter Verstellen der Drosselklappe eingestellt
wird.
In dem in Fig. 2 dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein
Momentenbegrenzungsregler eingeführt, der die Drosselklappe
schließt, wenn das berechnete Istmoment größer ist als der
gegebenenfalls durch das maximal zulässige Drehmoment be
grenzte Momentensollwert für die Füllung. Im bevorzugten
Ausführungsbeispiel ist dies dadurch realisiert, daß die
Differenz zwischen Momenten-Istwert und dem Momenten-
Sollwert auf einen Regler geführt wird, der wenigstens Inte
gralverhalten, bevorzugt Proportional- und Integralverhalten
aufweist. Dessen Ausgang ist auf negative Korrekturwerte be
grenzt, er erzeugt daher nur dann ein von Null verschiedenes
Ausgangssignal, wenn der berechnete Istwert größer als der
gegebenenfalls begrenzte Sollwert ist. Dieser Korrekturwert,
der immer negativ oder Null ist, wird auf den Füllungssoll
wert rlsol aufgeschaltet (addiert) und realisiert auf diese
Weise die Begrenzung der Füllung durch Schließen der Dros
selklappe, so lange, bis der berechnete Istwert wieder unter
den Sollwert fällt.
Da in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Füllungs
sollwert nicht nur zur Bildung des Drosselklappenstellungs
sollwertes dient, sondern auch zum Einstellen des Lade
drucks, wird in vorteilhafter Weise bei einer Reduzierung
des Füllungssollwerts zuerst eine Ladedruckabsenkung bis zu
einem bestimmten Wert durchgeführt, bevor ein Eingriff in
die Drosselklappenstellung erfolgt.
Da der Füllungssollwert so lange verringert wird, bis das
Istmoment auf das zulässige Moment abgesunken ist, werden
Toleranzen im inversen Saugrohrmodell 108 bei der Berechnung
des Drosselklappensollwertes aus dem Füllungssollwert oder
Toleranzen einer Ladedruckregelung, die zu einer Abweichung
des Füllungsistwerts vom Sollwert führen, kompensiert.
In anderen Ausführungsbeispielen wird nicht der gegebenen
falls begrenzte Sollwert für das Moment über Füllung im Ver
gleich mit dem Momenten-Istwert herangezogen, sondern das
maximal zulässige Drehmoment mizul selbst oder es wird ein
Vergleich zwischen dem Sollwert für die Füllung rl-Soll und
dem Istwert für die Füllung rl-Ist durchgeführt und auf die
se Art der Begrenzungsregler realisiert. Darüber hinaus wird
in anderen Fällen nicht eine Absenkung des Füllungssollwer
tes, sondern eine Absenkung des Drosselklappenstellungssoll
wertes, des Sollmoments misol_l oder des Pedalmoments miped
herbeigeführt.
Durch die in Fig. 2 beschriebene Vorgehensweise werden also
alle Toleranzen im System, die zu einem vergrößerten Istmo
ment und dadurch gegebenenfalls zu einer unerwünschten
Kraftstoffabschaltung führen könnten, ausgeregelt. Die Mo
mentenüberwachung kann auch bei einem mit einem Lader ausge
statteten Motor bei aktiver Ladedruckregelung aktiv bleiben,
da bei einer Überhöhung der Füllung und somit des Istmoments
die Füllung reduziert, insbesondere zuerst der Ladedruck ab
gesenkt und dann die Drosselklappe durch die angegebene Vor
gehensweise geschlossen wird. Ferner wird die Applikation
vereinfacht, da nur im Dauerlauf beobachtet werden muß, in
welchen Drehzahl-Füllungsbereichen der Begrenzungsregler ak
tiv ist. Daraus läßt sich ableiten, daß die Momentenbegren
zung in einem solchen Betriebspunkt um den zugehörigen
Stellhub des Begrenzungsreglers angehoben werden muß. Auf
diese Weise wird die Applikation des Kennfeldes für das ma
ximal zulässige Drehmoment erheblich vereinfacht.
In der konkreten bevorzugten Ausführungsform wird durch ein
Saugrohrmodell 110 wenigstens in Abhängigkeit der Motordreh
zahl nmot und der gemessenen Luftmasse mshfm ein Fül
lungsistwert rlist gebildet. Dieser Füllungsistwert be
schreibt die relative Zylinderfüllung mit Frischgas pro Hub
und ist bezogen auf die maximal mögliche Zylinderfüllung.
Dieser Wert dient zur Bildung des Istmomentenwerts miist in
112. Bei der Bestimmung des Istmomentenwertes miist aus dem
Füllungsistwert rlist wird die aktuelle Einstellung der
Brennkraftmaschine, zum Beispiel der aktuell eingestellte
Zündwinkel ZW bzw. die aktuell eingestellte Gemischzusammen
setzung und/oder die Anzahl der aktuell abgeschalteten Zy
linder sowie die Motordrehzahl berücksichtigt. Die prinzipi
elle Vorgehensweise ist aus dem eingehend genannten Stand
der Technik bekannt. Der Istmomentenwert miist wird in der
Vergleichsstelle 114 mit dem ggf. begrenzten Sollmomenten
wert misolb_l für die Füllung verglichen, wobei der Istmo
mentenwert von diesem Sollwert subtrahiert wird. Die Diffe
renz dmifa wird auf den Regler 116 geführt, der wenigstens
einen Integralanteil, vorzugsweise ergänzend einen Propor
tionalanteil, aufweist. In Abhängigkeit von der Differenz
bildet der Regler 116 nach Maßgabe seiner Reglerformel ein
Ausgangssignal, welches in 118 auf negative Werte begrenzt
wird. Dies bedeutet, daß aus 118 entweder negative Werte
oder der Wert Null ausgegeben wird. Ein negativer Wert be
deutet, daß das Istmoment miist größer als das ggf. begrenz
te Sollmoment misolb_l ist. Die auf negative Werte begrenzte
Ausgangsgröße des Reglers 116 wird dann in einer Additions
stelle 120 zum Füllungssollwert rlsol addiert. Dieser wird
dadurch, daß nur Negativwerte addiert werden, reduziert auf
das Signal rlsolk. Die Auswirkung dieser Maßnahme ist, daß
der Drosselklappensollwert wdksol und damit die Drosselklap
penstellung selbst reduziert wird, so lange, bis das Istmo
ment miist wieder gleich oder kleiner als das Sollmoment
misol_l ist.
Im Ausführungsbeispiel wird das Istmoment für den Vergleich
des Begrenzungsreglers aus dem Signal des Heißfilmluft
massenmessers berechnet, es kann jedoch in beliebiger ande
rer Weise, z. B. aus dem Signal eines Saugrohrdrucksensors
berechnet werden.
Eine ergänzende bzw. in anderen Ausführungsbeispielen alter
native Vorgehensweise ist in Fig. 3 dargestellt. Durch die
dortige Maßnahme werden Fehlerfälle, die zu einem uner
wünschten Eingriff der Momentenüberwachung und somit zu ei
nem unerwünschten Abschalten der Kraftstoffzufuhr führen,
beherrscht.
Prinzipiell wild ein Vergleich zwischen zwei Luftmassensi
gnalen durchgeführt, zwischen dem Luftmassensignal hfm bzw.
msist, welches vom Luftmassensensor ermittelt wird, und dem
aus der Drosselklappenstellung wdk ermittelten Luftmassensi
gnals msdk. Letzteres wird unter Verwendung der Drosselklap
penventilkennlinien, sowie Parameter im Saugrohr, wie An
sauglufttemperatur und das Druckverhältnis über der Drossel
klappe, bestimmt (Saugrohrmodell). Das Vergleichsergebnis
wird dazu benutzt, das maximal zulässige Moment mizul abzu
senken, somit gegebenenfalls den Sollwert für die Füllung zu
reduzieren, um den Abstand zum Kennfeld des zulässigen Mo
ments, das ggf. eine Kraftstoffabschaltung auslöst, zu ver
größern.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird ein Integrator ein
gesetzt, dem die Differenz zwischen den beiden Luftmassensi
gnalen zugeführt wird. Dieser Integrator ist auf Minimal- und
Maximalwerte begrenzt. Befindet sich der Integrator noch
nicht am Anschlag, korrigiert er eines der Luftmassensignale
derart, daß die Differenz zwischen den Luftmassensignalen
Null ist. Ist der Integrator jedoch an einem seiner Anschlä
ge, was nur bei einem Fehler der Fall sein kann, wird die
Differenz zwischen den Luftmassensignalen groß. Sie wird
dann zum Ausfiltern kurzzeitiger Abweichungen durch einen
Tiefpaß zur Bildung eines Korrekturfaktors für das maximal
zulässige Drehmoment mizul bzw. den Sollwert misol_l für die
Füllung herangezogen. Der Korrekturfaktor Fmizul wird auf
die folgende Weise berechnet:
Fmizul = FWRED × mshfm/(mshfm + dms)
dabei ist FWRED ein Faktor zur Wichtung der Momentenabsen
kung, mshfm das Luftmassensignal eines Luftmassensensors,
zum Beispiel eines Heißfilmsensors und dms die Differenz
zwischen diesem Signal und dem aus der Drosselklappenstel
lung abgeleiteten Luftmassensignal msdk.
Das zulässige Drehmoment wird auf diese Weise in einem be
stimmten Maße herabgesetzt, wenn aus dem Vergleich der bei
den Luftmassensignale eine Differenz resultiert und daher
ein Fehler im System vorhanden sein muß.
Ergänzend wird das zulässige Moment abgesenkt für den Fall,
daß ein Fehler des HFM-Signals E_hfm erkannt wurde und ein
Ersatzbetrieb über das aus der Drosselklappenstellung be
rechnete Signal msdk erfolgt. Da in diesem Fall die Istmo
mentenberechnung ungenauer ist, der Luftmassenvergleich je
doch keine Differenz aufzeigt, da er auf dem gleichen Signal
basiert, wird auf einen festen Reduzierungsfaktor im Fehler
fall FMIZULE für das zulässige Moment umgeschaltet. Diese
Umschaltung kann auch in anderen Fehlerfällen erfolgen, die
zu größeren Toleranzen der Momentenberechnung führen.
In vorteilhafter Weise wird die Systemverfügbarkeit erhöht
bei Fehlern im System, die zu erhöhten Toleranzen der Momen
tenüberwachung führen, wobei das zulässige, den Sollwert für
die Füllung begrenzenden Momentenwert abgesenkt wird und so
ein unerwünschtes Auslösen der Kraftstoffabschaltung durch
den Momentenvergleich infolge des zusätzlichen Sicherheits
abstandes durch die frühzeitige Momentenbegrenzung verhin
dert wird.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel ist in Fig. 3 skiz
ziert. Dabei sind die bereits anhand von Fig. 2 beschriebe
nen Elemente mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Sie
werden im folgenden nicht näher beschrieben.
Aus dem erfaßten Stellungswert wdk der Drosselklappe wird in
200 unter Berücksichtigung der Verhältnisse im Saugrohr der
über die Drosselklappe zur Brennkraftmaschine fließende
Luftmassenstrom msdk berechnet (Saugrohrmodell). Dieser wird
von dem vom Luftmassenmesser gemessenen Luftmassenstrom
mshfm abgezogen und die Differenz dms einem Integrator 202
zugeführt, der im Rahmen seiner Integratorfunktion ein Aus
gangssignal erzeugt, welches in 200 zur Korrektur des aus
der Drosselklappenstellung berechneten Luftmassenstroms
msdk, beispielsweise durch Multiplikation des Integrator
standes als Korrekturwert, verwendet wird. Der Integrator
202 ist auf einen vorgegebenen Maximalwert MAX und einen
vorgegebenen Minimalwert MIN begrenzt. Die Luftmassendiffe
renz dms wird in einer Vergleichsstelle 204 gebildet. Dabei
wird im bevorzugten Ausführungsbeispiel der Luftmassen
istwert msist vom Luftmassenwert msdk abgezogen. In anderen
Ausführungsbeispielen entspricht die Vergleichsstelle 204
einer anderen mathematischen Beziehung, beispielsweise einer
Verhältnisbildung oder einer Subtraktion des Luftmasse
nistwertes vom Luftmassenwert msdk. Aus der Differenz dms
wird in 206 der Betrag gebildet. Dieser wird über ein Filter
208, vorzugsweise ein Tiefpaßfilter, geführt und zur Bildung
der obengenannten Formel in der Additionsstelle 210 mit dem
Luftmassenwert des HFM mshfm addiert. Der Luftmassenwert
mshfm wird ferner im Dividierer 212 durch das Additionser
gebnis dividiert und daraus folgend mit dem gespeicherten,
vorgegebenen Wichtungsfaktor FWRED multipliziert (Multipli
zierer 214). Das Ergebnis Fmizul wird als Korrekturwert der
Begrenzung 102 zugeführt, in anderen vorteilhaften Ausfüh
rungsbeispielen zur Korrektur des Kennfeldes 104 verwendet
oder zu einer direkten Korrektur des maximal zulässigen
Drehmoments mizul oder der Sollfüllung rlsoll z. B. durch Ad
dition oder Multiplikation herangezogen.
Ergänzend wird beim Ersatzbetrieb im Fehlerfall des Luft
massenmessers, bei dem der Schalter 216 statt mshfm das Si
gnal msdk zur Bildung von rlist im Block 110 zuschaltet, im
Schalter 217 auf einen festen Absenkungsfaktor FMIZULE für
den Fehlerfall umgeschaltet. Es ist auch denkbar, diesen
Faktor zu wählen, wenn der Integrator 202 im Anschlag ist.
Auf diese Weise erfolgt im Fehlerfall eine stärkere Begren
zung des Sollwertes misol_l für die Füllung, so daß ein un
erwünschtes Abschalten der Kraftstoffzufuhr vermieden wird.
Die Kraftstoffzufuhr wird dann nur noch in Fehlerfällen ab
geschaltet, in denen die geschilderten Begrenzungsmaßnahmen
nicht ausreichen.
Die erfindungsgemäße Vorgehensweise ist in den obigen Aus
führungsbeispielen anhand einer Füllungserfassung auf der
Basis einer Luftmassenmessung beschrieben worden. Sie wird
jedoch gleichermaßen bei eine Füllungserfassung auf der Ba
sis eines gemessenen Saugrohrdrucksignals durchgeführt.
Claims (14)
1. Verfahren zur Steuerung des Drehmoments einer Antriebs
einheit, wobei wenigstens auf der Basis der Stellung eines
vom Fahrer betätigbaren Bedienelements ein Sollwert für ein
Drehmoment der Antriebseinheit gebildet wird, wobei ein Ist
wert für das Drehmoment erfaßt wird, wobei in Abhängigkeit
des Sollwerts wenigstens eine Steuergröße für das Drehmoment
der Antriebseinheit gebildet wird, dadurch gekennzeichnet,
daß abhängig von der Abweichung des Sollwertes und des Ist
werts ein Signal erzeugt wird, durch welches die Steuergröße
im Sinne einer Begrenzung des Drehmoments reduziert wird,
wenn der Istwert den Sollwert übersteigt.
2. Verfahren nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, wo
bei das Drehmoment auf ein maximal zulässiges Drehmoment be
grenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Begrenzung des
Drehmoments der Antriebseinheit korrigiert wird abhängig von
einer den Luftmassenstrom zur Antriebseinheit repräsentie
renden Größe und einer von einem Stellungsgeber ermittelten
Stellung eines die Luftzufuhr beeinflussenden Stellgliedes.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß ein maximal zulässiges Moment vor
gegeben wird und der Momentenistwert auf dieses maximal zu
lässige Moment begrenzt wird, wenn der Momentensollwert ma
ximal zulässige Moment übersteigt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Abweichung zwischen dem Ist
wert des Moments und dem Sollwert des Moments einem wenig
stens Integralanteil umfassenden Regler zugeführt wird, des
sen Ausgangssignal auf negative Werte begrenzt zur Reduzie
rung eines Sollwertes zur Einstellung der Leistung einer
Brennkraftmaschine herangezogen wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die die Leistung beeinflussende
Größe die Füllung einer Brennkraftmaschine ist, die abhängig
von einem aus dem Momentensollwert gebildeten Füllungssoll
wert gesteuert wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß aus der Stellung einer Drossel
klappe ein Luftmassenstrom ermittelt wird, der auf der Basis
der Abweichung zum gemessenen Luftmassenstrom korrigiert
wird.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
bei trotz Abgleich vorhandener Abweichung zwischen den bei
den Luftmassenströmen abhängig von der Abweichung ein Kor
rekturfaktor für das maximal zulässige Moment gebildet wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß, wenn die Differenz zwischen dem
über einen Luftmassenmesser gemessenen Luftmassenstrom zu
dem aus der Drosselklappenstellung berechneten Luftmassen
strom einen Grenzwert überschreitet, ein Korrekturfaktor für
das maximal zulässige Moment gebildet wird.
9. Verfahren nach Anspruch 2 oder 8, dadurch gekennzeichnet,
daß bei der Bildung des Korrekturfaktors der gemessene Luft
massenstrom sowie die Abweichung zwischen den beiden Luft
massenströmen berücksichtigt wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
bei der Bestimmung des Korrekturfaktors ein Wichtungsfaktor
verwendet wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß bei erkannten Fehlern das zulässi
ge Moment um einen festen Faktor abgesenkt wird.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der Sollwert ein Momentensollwert
für einen kurbelwellensynchronen Eingriffspfad ist.
13. Vorrichtung zur Steuerung des Drehmoments einer An
triebseinheit, mit einer elektronischen Steuereinheit, der
wenigstens eine die Stellung eines vom Fahrer betätigbaren
Bedienelements repräsentierende Größe zugeführt wird, die
Mittel aufweist, wenigstens auf der Basis dieser Größe einen
Sollmomentenwert zu bilden, mit Mittel zur Erfassung eines
Istwerts für das Drehmoment und mit Mitteln, die abhängig
von diesem Sollwert wenigstens eine Steuergröße für das
Drehmoment der Antriebseinheit bilden, dadurch gekennzeich
net, daß Mittel vorgesehen sind, die abhängig von der Abwei
chung des Sollwertes von einem Istdrehmomentenwert ein Si
gnal erzeugen, durch welches die Größe im Sinne einer Be
grenzung des Drehmoments reduziert wird, wenn der Istdrehmo
mentenwert den Sollwert übersteigt.
14. Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 13, wobei
das Drehmoment auf ein maximal zulässiges Drehmoment be
grenzt ist, dadurch gekennzeichnet, daß eine Korrektur der
Begrenzung des Drehmoments abhängig von einer den Luft
massenstrom zur Antriebseinheit repräsentierenden Größe und
einer von einem Stellungsgeber ermittelten Stellung eines
die Luftzufuhr beeinflussenden Stellgliedes vorgenommen
wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19851457A DE19851457B4 (de) | 1998-08-14 | 1998-11-09 | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Drehmoments einer Antriebseinheit |
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19836846.1 | 1998-08-14 | ||
DE19836846 | 1998-08-14 | ||
DE19851457A DE19851457B4 (de) | 1998-08-14 | 1998-11-09 | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Drehmoments einer Antriebseinheit |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE19851457A1 true DE19851457A1 (de) | 2000-02-17 |
DE19851457B4 DE19851457B4 (de) | 2011-01-13 |
Family
ID=7877511
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19851457A Expired - Fee Related DE19851457B4 (de) | 1998-08-14 | 1998-11-09 | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Drehmoments einer Antriebseinheit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE19851457B4 (de) |
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2867518A1 (fr) * | 2004-03-10 | 2005-09-16 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Procede pour la commande, axee sur le couple, d'un moteur a combustion interne |
EP1274929B1 (de) * | 2000-04-08 | 2005-10-12 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine |
EP1311750B1 (de) * | 2000-08-14 | 2006-01-04 | Robert Bosch GmbH | Verfahren, computerprogramm und steuer-und/oder regeleinrichtung zum betreiben einer brennkraftmaschine |
DE102007023553B3 (de) * | 2007-05-21 | 2008-12-04 | Continental Automotive Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Antriebsaggregats |
DE102008054424A1 (de) | 2008-12-09 | 2010-06-10 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Antriebstrangs |
DE102015220600A1 (de) | 2015-10-22 | 2017-04-27 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung eines Antriebsaggregates |
DE102009003948B4 (de) * | 2008-01-09 | 2017-11-23 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Motorsteuersystem und Motorsteuerverfahren |
US11111842B2 (en) | 2018-10-08 | 2021-09-07 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for charge pressure control of an internal combustion engine |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP3486470B1 (de) * | 2016-07-13 | 2021-08-18 | Nissan Motor Co., Ltd. | Motorsteuerungsverfahren und steuerungsvorrichtung |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3808882A (en) * | 1971-07-21 | 1974-05-07 | Dresser Ind | Engine torque control system |
DE19536038B4 (de) * | 1995-09-28 | 2007-08-16 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs |
DE19619324B4 (de) * | 1995-10-07 | 2006-08-17 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs |
DE19739564A1 (de) * | 1997-09-10 | 1999-03-11 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs |
-
1998
- 1998-11-09 DE DE19851457A patent/DE19851457B4/de not_active Expired - Fee Related
Cited By (15)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1274929B1 (de) * | 2000-04-08 | 2005-10-12 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine |
EP1311750B1 (de) * | 2000-08-14 | 2006-01-04 | Robert Bosch GmbH | Verfahren, computerprogramm und steuer-und/oder regeleinrichtung zum betreiben einer brennkraftmaschine |
FR2867518A1 (fr) * | 2004-03-10 | 2005-09-16 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Procede pour la commande, axee sur le couple, d'un moteur a combustion interne |
DE102004011599A1 (de) * | 2004-03-10 | 2005-10-06 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Verfahren zur momentenorientierten Steuerung einer Brennkraftmaschine |
DE102004011599B4 (de) * | 2004-03-10 | 2006-03-02 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Verfahren zur momentenorientierten Steuerung einer Brennkraftmaschine |
US7150275B2 (en) | 2004-03-10 | 2006-12-19 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Method for the torque-oriented control of an internal combustion engine |
DE102007023553B3 (de) * | 2007-05-21 | 2008-12-04 | Continental Automotive Gmbh | Vorrichtung und Verfahren zum Steuern eines Antriebsaggregats |
US8200387B2 (en) | 2007-05-21 | 2012-06-12 | Continental Automotive Gmbh | Device and method for controlling a drive unit |
DE102009003948B4 (de) * | 2008-01-09 | 2017-11-23 | GM Global Technology Operations LLC (n. d. Ges. d. Staates Delaware) | Motorsteuersystem und Motorsteuerverfahren |
DE102008054424A1 (de) | 2008-12-09 | 2010-06-10 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Antriebstrangs |
US8543311B2 (en) | 2008-12-09 | 2013-09-24 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for controlling a drive train |
DE102008054424B4 (de) * | 2008-12-09 | 2020-09-03 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Antriebstrangs |
DE102015220600A1 (de) | 2015-10-22 | 2017-04-27 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und Vorrichtung zur Ansteuerung eines Antriebsaggregates |
WO2017067704A1 (de) | 2015-10-22 | 2017-04-27 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren und vorrichtung zur ansteuerung eines antriebsaggregates |
US11111842B2 (en) | 2018-10-08 | 2021-09-07 | Volkswagen Aktiengesellschaft | Method for charge pressure control of an internal combustion engine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE19851457B4 (de) | 2011-01-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP0937198B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer antriebseinheit eines fahrzeugs | |
EP1440231B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur steuerung eines elektrisch betriebenen laders | |
DE10329763B4 (de) | Koordinierte Regelung einer elektronischen Drosselklappe und eines Turboladers mit variabler Geometrie in ladedruckverstärkten und stöchiometrisch betriebenen Ottomotoren | |
DE69318012T2 (de) | Luft/kraftstoff-verhältnissteuerung | |
EP0364522B1 (de) | Verfahren und einrichtung zum stellen eines tankentlüftungsventiles | |
EP1701025B1 (de) | Verfahren zur Bestimmung der Zusammensetzung des Gasgemisches in einem Brennraum eines Verbrennungsmotors mit Abgasrückführung | |
EP1247016A1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer brennkraftmaschine mit einem luftsystem | |
DE69923532T2 (de) | Vorrichtung zur steuerung der abgasrückführung in einer brennkraftmaschine | |
DE19740918A1 (de) | Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Gasflusses über ein Drosselventil in einem Verbrennungsmotor | |
DE19727765A1 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur genauen Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge | |
DE4214648A1 (de) | System zur steuerung einer brennkraftmaschine | |
EP1250525B1 (de) | Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer brennkraftmaschine | |
DE10039785A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine | |
DE19513370B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Leistung einer Brennkraftmaschine | |
DE19753873B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine | |
DE19851457A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Drehmoments einer Antriebseinheit | |
DE102004026006B4 (de) | Steuergerät und Steuerverfahren für eine Brennkraftmaschine | |
DE10158262A1 (de) | Verfahren zur Bestimmung der Zusammensetzung des Gasgemisches in einem Brennraum eines Verbrennungsmotors mit Abgasrückführung und entsprechend ausgestaltetes Steuersystem für einen Verbrennungsmotor | |
EP1015747B1 (de) | Verfahren und eine vorrichtung zur steuerung eines gasflusses über ein drosselventil in einem verbrennungsmotor | |
EP1076166B1 (de) | Verfahren und Vorrichtung für die Frischluftbestimmung an einer Brennkraftmaschine | |
DE19723639A1 (de) | Automobilaktuatorschnittstelle | |
DE4416870C2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Zufuhr von Brennstoff und Verbrennungsluft zu Verbrennungsmotoren | |
DE10158261A1 (de) | Verfahren zur Steuerung eines Verbrennungsmotors mit Abgasrückführung und entsprechend ausgestaltetes Steuersystem für einen Verbrennungsmotor | |
DE19626536C2 (de) | Verfahren zur Regelung der Einspritzmenge des den Zylindern einer Brennkraftmaschine zugeführten Kraftstoffs sowie eine Einrichtung zur Durchführung dieses Verfahrens | |
DE10015320A1 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Antriebseinheit eines Fahrzeugs |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
8120 | Willingness to grant licences paragraph 23 | ||
8110 | Request for examination paragraph 44 | ||
R020 | Patent grant now final |
Effective date: 20110413 |
|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |