DE19851457A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Drehmoments einer Antriebseinheit - Google Patents

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

Stand der Technik

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.

Vorteile der Erfindung

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.

Zeichnung

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.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

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.