DE19858584A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs

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Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs vorgeschlagen, bei welcher zur Motoroptimierung Optimierungskriterien vorgegeben werden, die abhängig von internen und/oder externen Einflußgrößen während eines Fahrzyklusses verändert werden. Bei der Bildung von Motorstellgrößen auf der Basis eines Vorgabewertes werden diese sich verändernden Optimierungskriterien berücksichtigt.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs.
Mit modernen Steuersystemen für Antriebseinheiten für Fahr­ zeuge wird die Optimierung der Steuerung der Antriebsein­ heit eines Fahrzeugs in bezug auf verschiedene Kriterien wie minimaler Verbrauch, geringste Emission, geringste Lärm­ entwicklung, etc. angestrebt. Aus dem Stand der Technik sind in dieser Hinsicht Lösungen bekannt, mit deren Hilfe eine Teillösung dieser Optimierungsaufgabe angeboten wird, die Optimierung einer Triebstrangsteuerung (koordinierte Steuerung einer Getriebeeinheit und eines Motors).
Ein Beispiel für eine derartige Lösung ist aus der DE 197 03 863 A1 bekannt. Dort wird eine optimierte Steue­ rung des Triebstrangs (Antriebstrangs) eines Kraftfahrzeugs vorgestellt, bei welchem während des Fahrbetriebs zur Um­ setzung eines Vorgabewerts des Fahrers durch ein Optimie­ rungsverfahren basierend auf ermittelten Bewertungsgrößen für die einzelnen Kriterien einer der möglichen Be­ triebspunkte als optimaler Betriebspunkt ausgewählt wird.
Die zu diesem ausgewählten Betriebspunkt gehörende Stell­ größen (Getriebeübersetzung, Wandlerverstärkung, Motordreh­ zahl, etc.) werden ausgegeben. Als Optimierungskriterien sind dabei geringe Emission, geringes Geräusch, maximaler Gesamtwirkungsgrad des Triebstrangs und größte Dynamik be­ rücksichtigt, wobei Gewichtungsfaktoren (Bewertungsgrößen) für diese einzelnen Kriterien unter Berücksichtigung des Fahrertyps und der Fahrsituation adaptiv festgelegt werden. Unter Fahrsituation wird z. B. die Unterscheidung zwischen Stadt- und Landfahrten erwähnt. Dabei stellt die Abhängig­ keit der Bewertungsgrößen von den externen und internen Einflußgrößen eine (z. B. vom Fahrzeughersteller im Rahmen der Gesetzgebung) vorgegebene Triebstrangsteuerstrategie dar, mit deren Hilfe der Antriebsstrang optimal im Sinne der vorgegebenen Strategie gesteuert wird. Die im Sinne dieser Optimierung ermittelte Stellgröße für den Motor der Antriebseinheit wird einer Motorsteuerung übermittelt, die diese Stellgröße einstellt. Eine Optimierung des Motorbe­ triebs selbst findet nicht statt. Vielmehr wird der Motor ohne Berücksichtigung der jeweiligen Triebstrangstrategie gesteuert.
Es ist Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen anzugeben, die eine entsprechende Optimierung des Motorbetriebs erlauben.
Dies wird durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängi­ gen Patentansprüche erreicht.
Vorteile der Erfindung
Von besonderem Vorteil ist, daß es durch die nachfolgend beschriebene Optimierung des Motorbetriebs somit möglich ist, eine mit Blick auf vorgegebene Kriterien optimierte Motorsteuerung für jeden Fahrzyklus, nicht wie bisher für die gesamte Lebensdauer des Motors, zu schaffen. Dabei wird in vorteilhafter Weise eine vorgegebene Strategie zur Steuerung des Antriebstrangs, wenn vorhanden, berücksich­ tigt.
Von besonderem Vorteil ist, daß die Motorsteuerung unter Berücksichtigung der jeweiligen Motorsituation auf der Ba­ sis der aktuellen Triebstrangstrategie mit Hilfe von vorge­ gebenen Gütekriterien optimiert wird. Das Gütekriterium er­ gibt sich aus der Triebstrangstrategie und der Motorsitua­ tion, d. h. wenn die Triebstrangstrategie Dynamik fordert, anhand der Motorsituation aber erkannt wird, daß der Motor schon an der Rauchgrenze ist, kenn die Triebstangstrategie nicht umgesetzt werden. Das Gütekriterium würde dann hei­ ßen: "in gleicher Weise weiterfahren". Dadurch wird eine Verknüpfung der Triebstrangsteuerstrategie mit Gütekriteri­ en des Motors zur situationsangepaßten Optimierung des Mo­ torbetriebs erreicht. Über die Gütekriterien können in vor­ teilhafter Weise übergeordnete Vorgaben, z. B. wenn der Fah­ rer Dynamik wünscht oder verbrauchsoptimal zu fahren wünscht.
Besonders vorteilhaft ist, daß die Triebstrangstrategie und die Motorsituation voneinander unabhängig berücksichtigt werden. Über die Gütekriterien für den Motor wird auf diese Weise ein globales Optimum der gesamten Steuerung der An­ triebseinheit, Triebstrang und Motor, erreicht. In diesem Zusammenhang ist es vorteilhaft, daß dieses globale Optimum innerhalb eines Fahrzyklus realisiert wird.
Von besonderem Vorteil ist, daß über die Gütekriterien für den Motor die Einflußgrößen auf den Motor und auf den An­ triebsstrang getrennt werden.
In vorteilhafter Weise erfolgt durch die Optimierung des Motorbetriebs eine optimale Anpassung des Verbrennungsvor­ gangs im Motor auf die momentane Situation des Motors in Bezug auf vorgegebene Optimierungskriterien wie Verbrauch, Emission, Wärme, Geräusch und/oder Dynamik, die durch das Gütekriterium vorgegeben werden.
Ferner findet eine Vereinfachung der Applikation statt, da durch die Abtrennung von Kundenwünschen (Gewichtung der Op­ timierungskriterien) und motorspezifischen Daten (Umsetzung der Vorgabewerte anhand der Kriterien) beim Einsatz von gleichen Motoren in unterschiedlichen Fahrzeugen nur die Gewichtung der Kriterien neu bestimmt werden muß.
Unterschiedliche Fahrverhalten abhängig von externen und/oder interen Einflußgrößen werden erreicht.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Be­ schreibung von Ausführungsbeispielen bzw. aus den abhängi­ gen Patentansprüchen.
Zeichnung
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 ein Übersichtsschaltbild einer Steuereinrich­ tung zur Steuerung der Antriebseinheit eines Fahrzeugs. In Fig. 2 ist anhand eines Ablaufdiagramms die Steuerung der Antriebseinheit unter Optimierung der Antriebstrangsteue­ rung und des Motorbetriebs dargestellt. In Fig. 3 ist eine andere Darstellung bezüglich der Optimierung des Motorbe­ triebs gezeigt.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Fig. 1 zeigt eine Steuereinheit 10, die wenigstens einen Mikrocomputer 12, einen Speicher 14, eine Eingangsschaltung 16 und eine Ausgangsschaltung 18 umfaßt. Diese Elemente sind zum gegenseitigen Datenaustausch mit einem Kommunika­ tionssystem 20 verbunden. Über von der Ausgangsschaltung 18 ausgehenden Ausgangsleitungen 22 und 24 steuert die Steuer­ einheit 10 die Antriebseinheit 26 des Fahrzeugs. Diese be­ steht im wesentlichen aus Motor 28 und Antriebstrang 30 (Getriebeeinheit). Über Eingangsleitungen 32 bis 36 werden der Steuereinheit 10, dort der Eingangsschaltung 16 von entsprechenden Meßeinrichtungen 38 bis 42 erzeugte Signale zugeführt, die zur Steuerung der Antriebseinheit notwendige Betriebsgrößen des Motors, des Antriebstrangs und/oder des Fahrzeugs repräsentieren. Derartige Betriebsgrößen sind beispielsweise die Stellung eines vom Fahrer betätigbaren Bedienelements, die Motordrehzahl, ggf. das Motormoment, die Kühlwassertemperatur, etc. Über die Ausgangsleitungen werden die einstellbaren Größen der Antriebseinheit einge­ stellt. Diese Größen sind in Bezug auf den Antriebstrang z. B. die Übersetzung im Antriebsstrang und im Bezug auf den Motor Motorstellgrößen wie Luftzufuhr (auch Abgasrückfüh­ rung), einzuspritzende Kraftstoffmasse, Spritzverlauf (z. B. Einspritzbeginn, Voreinspritzung, Nacheinspritzung), Leer­ laufdrehzahl, etc. Die zur Verfügung stehende Motorstell­ größen sind je nach eingesetztem Motor, ob Dieselbrenn­ kraftmaschine oder Benzinbrennkraftmaschine, ob Saugroh­ reinspritzer oder Direkteinspritzer, verschieden.
In bisherigen Motorsteuerungen werden Kennfelder zur Opti­ mierung des Verbrennungsvorgangs nach zuvor festgelegten Kriterien fest appliziert und können dann während der Le­ benszeit des Motors nicht mehr verändert werden. Dies be­ deutet, daß eine einmal festgelegte Konfiguration der Mo­ torsteuerung nicht mehr geändert werden kann und daß sich verändernde Vorgaben während der Lebensdauer des Motors nicht berücksichtigt werden können. Insbesondere bei gegen­ läufigen Anforderungen an die Optimierung mußte bisher ein für die gesamte Lebensdauer tragfähiger Mittelweg begangen werden und die Optimierungskriterien einmalig gewichtet werden. Eine optimale Ausnutzung aller Möglichkeiten einer Motorsteuerung mit Blick auf eine Optimierung des Motorbe­ triebs ist daher nicht gewährleistet.
Durch die nachfolgend beschriebene Optimierung der Motor­ steuerung ergibt sich die Möglichkeit, Kriterien für eine Optimierung auch während des Fahrbetriebs zu verstellen, d. h. unterschiedlich zu gewichten. Die Gewichtung der Opti­ mierungskriterien erfolgt in einem Ausführungsbeispiel in Abhängigkeit von äußeren und inneren Einflußgrößen, wie beispielsweise von Wärmeanforderungen (Fahrgastraumheizung, Katalysatorheizung, etc.), Fahrertyp (sportlicher Fahrer, komfortabler Fahrer, etc.) Fahrsituation (Stadtfahrt, Land­ fahrt), etc. unter Berücksichtigung der Gesetzgebung als Randbedingung. In einem anderen Ausführungsbeispiel werden die Optimierungskriterien bzw. ihre Gewichtung von einer übergeordneten Triebstrangoptimierung vorgegeben.
Optimierungskriterien können sein, ein gefordertes Motormo­ ment mit einer möglichst kleinen Einspritzmasse zu reali­ sieren (minimaler Verbrauch bzw. größter Wirkungsgrad), das geforderte Motormoment mit möglichst geringen Emissionen zu realisieren (geringste Emission), das geforderte Motormo­ ment unter möglichst großer Wärmeerzeugung zu realisieren, und/oder das geforderte Motormoment mit möglichst großer, dynamisch abrufbarer Momentenreserve (Abweichung des aktu­ ellen Moments und vom maximal möglichen) zu realisieren.
Zur Optimierung des Motorbetriebs werden diese Kriterien mit Gewichtungsfaktoren zwischen 0 und 1 gewichtet, die je nach äußeren und inneren Einflußgrößen oder von einer über­ geordneten Triebstrangstrategie vorgegeben werden. Der Pa­ rameter gibt dann an, wie wichtig das mit dem verbundene Kriterium für die aktuelle Situation ist. Die Optimierung selbst findet dann anhand von Gütekriterien statt. Die Gü­ tekriterien bilden dabei für jedes Optimierungskriterium und für jede Stellgröße die optimale Stellgröße ab. Abhän­ gig von den vorgegebenen gewichteten Optimierungskriterien und der aktuellen Motorsituation wird dann ein Gütekriteri­ um ausgewählt (dies besteht in der Regel aus einer Kombina­ tion gewichteter optimaler Kriterien entsprechend den Vor­ gaben), mit dessen Hilfe der Motor gesteuert wird.
Bei einer Dieselbrennkraftmaschine werden für die unter­ schiedlichen Optimierungsziele des Motors verschiedene ty­ pische Stellgrößen vorgegeben. So wird beispielsweise be­ züglich des Optimierungsziels Emission ein bestimmter Spritzverlauf (z. B. ohne Voreinspritzung mit Nacheinsprit­ zung) vorgegeben, eine bestimmte Luftzufuhr (Sauerstoffvor­ halt) eingestellt, so daß eine möglichst geringe O2- Konzentration in der Zylinderladung ist, bei minimalem Ver­ brauch als Optimierungsziel eine möglichst hohe O2- Konzentration in der Zylinderladung ist. Beim bevorzugten Ausführungsbeispiel eines Dieselmotors sind als Stellgrößen für die Luftzufuhr ein Turbolader, eine Abgasrückführventil und gegebenenfalls eine Drosselklappe vorhanden. Entspre­ chendes gilt für das Kriterium Verbrauch. Für die Optimie­ rungsziele Dynamik und Wärme stehen Spritzverlauf und Sau­ erstoffvorhalt als Eingriffmöglichkeiten zur Verfügung, während für das Ziel Lärm Spritzverlauf (d. h. Voreinsprit­ zung, Nacheinspritzung) und Leerlaufdrehzahl von wesentli­ cher Bedeutung sind. Dabei führt eine Voreinspritzung zu einem minimaler Geräuschentwicklung, eine Nacheinspritzung zu einem optimalen Arbeiten eines Nox-Katalysators und da­ mit zu einer geringen Emission. Diese Eingriffmöglichkeiten werden nach Maßgabe des ausgewählten Gütekriteriums kombi­ niert, so daß die vorgegebenen Optimierungsziele in jeder Fahrsituation unter den vorgegebenen Randbedingungen er­ reicht werden.
Wie oben erwähnt, ist in einem Ausführungsbeispiel dem Mo­ toroptimierer eine Triebstrangstrategie übergeordnet, die in Abhängigkeit des Fahrertyps und der Fahrsituation die Gewichtung der Optimierungskriterien vorgibt. Diese Gewich­ tung ist abhängig von den berücksichtigten Einflußgrößen vorgegeben. Entsprechend werden die gewichteten Optimie­ rungskriterien dem Motoroptimierer zur Verfügung gestellt. Der Motoroptimierer wählt ein Gütekriterium aus, welches zur Realisierung des Optimierungsziels unter Berücksichti­ gung der aktuellen Motorsituation dient. Entsprechend die­ sem Gütekriterium werden dann die Motorstellgrößen beein­ flußt.
Ein erstes Ausführungsbeispiel für eine derartige Motorop­ timierung ist in Fig. 2 anhand des dort gezeigten Ablauf­ diagramms am Beispiel einer Dieselbrennkraftmaschine darge­ stellt.
Die Darstellung nach Fig. 2 weist im wesentlichen 2 Zweige auf. Links ist die herkömmliche Steuerung einer Antriebs­ einheit dargestellt, nach der der Fahrer 100 über die Betä­ tigung eines Fahrpedals eine Vorgabe zur Steuerung der An­ triebseinheit vorgibt (z. B. Abtriebssollmoment). Diese wird umgesetzt in eine Steuerung des Triebstrangs 108 (Antrieb), z. B. in eine bestimmte Getriebeübersetzung und einen Vorga­ bewert für die Motorsteuerung 110, 112 (z. B. Sollmomenten­ wert). Die Motorsteuerung bildet dann abhängig von dieser Vorgabe nach Maßgabe fester Beziehungen die Motorstellgrö­ ßen zur Realisierung des Vorgabewerts. Die ermittelten Mo­ torstellgrößen werden dann an den Motor ausgegeben.
Rechts ist die dieser herkömmlichen Steuerung übergeordnete Optimierung dargestellt.
Durch die Art der Betätigung des Fahrpedals 100 wird auf bekannte Weise der Fahrertyp 102 ermittelt. Ferner werden wie oben dargestellt die jeweilig aktuelle Fahrsituation 104 ermittelt. Beispielsweise wird anhand ausgewählter Be­ triebsgrößen die Fahrgeschwindigkeit, Pedalbetätigung, Drehzahlen, etc. geschlossen, ob Stadtfahrt oder Landfahrt vorliegt, und/oder es werden Wärmeanforderungen ermittelt (z. B. ob Bedarf zur Heizung des Fahrgastraumes oder eines Katalysators, etc. vorliegt). Die ermittelte Fahrsituation sowie der ermittelte Fahrertyp werden dann zur Vorgabe der Triebstrangstrategie 106 ausgewertet. Die Triebstrangstra­ tegie gibt an, welche Gewichtung die einzelnen Optimie­ rungskriterien (Verbrauch, Emission, Wärme, Dynamik, Lärm) vor dem Hintergrund des erfaßten Fahrertyps und/oder der erfaßten Fahrsituation zukommen. Diese Zuordnung der Ge­ wichtung zu den ermittelten Größen wird je nach Wunsch z. B. des Automobilherstellers vorgegeben, wobei die vom Gesetz­ geber gezogenen Grenzen zu beachten sind. Die ausgewählte Triebstrangstrategie wird bei der Steuerung des Antrieb­ strangs 108 in Abhängigkeit des Fahrers berücksichtigt. Insbesondere wird das vom Fahrer vorgegebene Abtriebssoll­ moment nach Maßgabe der ausgewählten Triebstrangstrategie in ein Übersetzungsverhältnis und in ein Motormoment umge­ setzt. Ein Beispiel hierfür ist aus dem eingangs genannten Stand der Technik bekannt.
Die ausgewählte Triebstrangstrategie wird auch der Motor­ steuerung zur Verfügung gestellt, dort zu der Ermittlung eines Gütekriteriums 114 für den Motor. Dabei wird die auf der Basis von Betriebsgrößen des Motors wie Drehzahl, Mo­ tormoment, etc. ermittelte aktuelle Motorsituation 116 be­ rücksichtigt. Auf welche Weise die jeweilige Motorsituation auf das Gütekriterium Einfluß nimmt, wird ebenfalls, z. B. vom Automobilhersteller, vorgegeben. Abhängig vom ermittel­ ten Gütekriterium werden dann die Motorstellgrößen beein­ flußt. Das Gütekriterium stellt dabei in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel die für das jeweilige Optimierungskri­ terium optimalen Stellgrößen dar, z. B. einen optimalen Spritzverlauf, eine optimale Luftzufuhr, etc. Wird von der Triebstrangstrategie nur ein Optimierungskriterium zu 100% vorgegeben, so wird das diesem Optimierungskriterium zuge­ ordnete Gütekriterium ausgewählt und die Motorstellgrößen entsprechend vorgegeben. Die Motorsituation spielt dabei insofern eine Rolle, als daß sie gegenüber dem Gütekriteri­ um immer die Priorität hat. Dadurch kann eine extreme Mo­ torsituation dazu führen, daß das dem Optimierungskriterium zugeordnete Gütekriterium nicht ausgewählt wird, sondern mit Blick auf die Motorsituation ein anderes Gütekriterium. In diesem Fall hat die Motorsituation Vorrang und auf die Einstellung des Motors gemäß optimalem Gütekriterium wird verzichtet.
Werden von der Triebstrangstrategie mehrere gewichtete Op­ timierungskriterien vorgegeben, so werden die diesen Krite­ rien zugeordneten optimalen Stellgrößen entsprechend ge­ wichtet, auf diese Weise ein Gütekriterium zur Motorsteue­ rung gebildet und dieses bei der Umsetzung der Bildung der Motorsteilgrößen berücksichtigt. Beispielsweise wird bei einer Gewichtung von 70% Emission und 30% Verbrauch der Spritzverlauf derart gestaltet, daß keine Voreinspritzung stattfindet (sowohl emission- als auch verbrauchsoptimal) und daß die erforderliche Nacheinspritzung zwar stattfin­ det, jedoch nicht mit der für die Emission geltenden opti­ malen Werten.
Ein anderes Ausführungsbeispiel ohne übergeordnete Trieb­ stangstrategie zeigt Fig. 3. Ein Motorkoordinator 200 emp­ fängt von einer übergeordneten Ebene, beispielsweise von einem Antriebstrangkoordinator einen Sollwert. Dieses wird in den Programmen 202 in Stellgrößen für die einzuspritzen­ de Kraftstoffmasse mit einem bestimmten Einspritzverlauf sowie für die zuzuführende Sauerstoffmasse umgesetzt, der­ art, daß das Sollmoment durch den Motor realisiert wird. Entsprechende Stellgrößen werden dem Einspritzsystem 204 sowie dem Luftsystem 206 zugeführt. In herkömmlichen Motor­ steuerkonzepten erfolgt die Umsetzung des Motormoments in die Stellgrößen durch die Programme 202 gemäß vorgegebener Applikation. Die Umsetzung ist dabei für die gesamte Le­ bensdauer der Motorsteuerung bzw. des Motors immer gleich, so daß der Motor nicht immer im Optimum betrieben wird. Zur Verbesserung der Motorsteuerung ist der sogenannte Verbren­ nungsoptimierer 208 vorgesehen, der auch bereits anhand von Fig. 2 erläutert wurde. Dieser Verbrennungsoptimierer sam­ melt externe und/oder interne Einflußgrößen wie Wärmeanfor­ derungen, Fahrsituation, Fahrertyp, etc. und wählt auf die­ ser Basis Optimierungskriterien aus. Die Zuordnung der Ein­ flußgrößen zu den Wichtungsgrößen der Optimierungskriterien sind dabei je nach Ausführungsbeispiel entsprechend dem Wunsch bezüglich des Fahrzeugverhaltens vorgegeben. Diese Optimierungskriterien werden mit der vorgegebenen Wichtung bei der Umsetzung des Motormoments in die Motorstellgrößen durch die Programme 202 in der oben dargestellten Art be­ rücksichtigt. Somit wird ein für jeden Fahrzyklus optimaler Betrieb des Motors erreicht, wobei sich die Optimierungs­ kriterien im Gegensatz zu einer herkömmlichen Motorsteue­ rung verändern.
Die Optimierungsstrategie wurde vorstehend anhand eines Dieselmotors dargestellt. Unter Verwendung der typischen Stellgröße wird diese Strategie entsprechend mit den ent­ sprechenden Vorteile zur Steuerung einer Benzinbrennkraft­ maschine, Saugrohreinspritzer oder Direkteinspritzer, ange­ wendet.

Claims (7)

1. Verfahren zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs, bei welchem Motorstellgrößen in Abhängigkeit von wenigstens einem Vorgabewert ermittelt werden, wobei die Motorstellgrößen zur Einstellung des Vorgabewertes dienen, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Bestimmung der Motor­ stellgrößen Optimierungskriterien berücksichtigt werden, die sich während eines Fahrzyklusses abhängig von externen und/oder internen Einflußgrößen verändern.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Optimierungskriterien minimaler Verbrauch bzw. maxima­ ler Wirkungsgrad, geringste Emission, größte Wärmeentwick­ lung, geringste Lärmentwicklung und/oder größtmögliche Dy­ namik sind.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Steuerung zur Steuerung des Antriebstrangs des Fahrzeugs vorgesehen ist, die den An­ triebstrang nach Maßgabe vorgegebener Optimierungskriterien steuert und die Optimierungskriterien zur Motorsteuerung vorgibt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß anhand der Optimierungskriterien ein Gütekriterien für die Bildung der Motorstellgrößen aus­ gewählt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aktuelle Motorsituation erfaßt wird und das Gütekrite­ rium abhängig von der ermittelten Motorsituation ausgewählt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die externen und internen Ein­ flußgrößen Fahrertyp, Fahrsituation, etc. sind.
7. Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs mit wenigstens einer Steuereinheit, welche eine Vorgabegröße ermittelt und abhängig von der Vorgabegröße Motorstellgrößen zur Steuerung des Motors ermittelt, da­ durch gekennzeichnet, daß abhängig von externen und/oder internen Einflußgrößen Optimierungskriterien zur Motor­ steuerung vorgesehen sind, die bei der Bildung der Motor­ stellgrößen berücksichtigt werden, wobei sich der Einfluß der Optimierungskriterien auf die Stellgrößenbildung wäh­ rend eines Fahrzyklusses abhängig von den Einflußfaktoren verändert.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010046187A1 (de) * 2008-10-20 2010-04-29 Continental Automotive Gmbh Verfahren und vorrichtung zur online-optimierung des wirkungsgrads einer brennkraftmaschine eines kraftfahrzeugs während des fahrbetriebs
WO2011082908A1 (de) * 2009-12-17 2011-07-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum ermitteln von funktionsparametern für ein steuergerät
US9257926B2 (en) 2010-09-28 2016-02-09 Dynamic Controls Method and control system for controlling mobility vehicles
DE102008042781B4 (de) 2008-10-13 2019-03-14 Robert Bosch Gmbh Bestimmung einer Betriebsart einer Hybridantriebsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs
US11156180B2 (en) 2011-11-04 2021-10-26 Garrett Transportation I, Inc. Integrated optimization and control of an engine and aftertreatment system

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0645311B2 (ja) * 1985-02-18 1994-06-15 日本電装株式会社 車速制御装置
DE19648055A1 (de) * 1996-11-20 1998-06-04 Siemens Ag Antriebsstrangsteuerung für ein Kraftfahrzeug
DE19703863A1 (de) * 1997-02-03 1998-08-06 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008042781B4 (de) 2008-10-13 2019-03-14 Robert Bosch Gmbh Bestimmung einer Betriebsart einer Hybridantriebsvorrichtung eines Kraftfahrzeugs
WO2010046187A1 (de) * 2008-10-20 2010-04-29 Continental Automotive Gmbh Verfahren und vorrichtung zur online-optimierung des wirkungsgrads einer brennkraftmaschine eines kraftfahrzeugs während des fahrbetriebs
WO2011082908A1 (de) * 2009-12-17 2011-07-14 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum ermitteln von funktionsparametern für ein steuergerät
US9046885B2 (en) 2009-12-17 2015-06-02 Robert Bosch Gmbh Method for ascertaining functional parameters for a control unit
US9257926B2 (en) 2010-09-28 2016-02-09 Dynamic Controls Method and control system for controlling mobility vehicles
US11156180B2 (en) 2011-11-04 2021-10-26 Garrett Transportation I, Inc. Integrated optimization and control of an engine and aftertreatment system
US11619189B2 (en) 2011-11-04 2023-04-04 Garrett Transportation I Inc. Integrated optimization and control of an engine and aftertreatment system

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