DE19932309A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit eines FahrzeugsInfo
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Abstract
Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs vorgeschlagen, bei welchem ein maximal zulässiger Wert zu Überwachungszwecken für die Ausgangsgröße für die Antriebseinheit vorgegeben wird. In diesen Wert werden Bedarfswerte von wenigstens einem Verbraucher und/oder Zusatzfunktion eingerechnet, wobei die Einrechnung nur dann erfolgt, wenn der wenigstens eine Verbraucher und/oder Zusatzfunktion tatsächlich aktiv ist. Zur Feststellung, ob der Verbraucher und/oder Zusatzfunktion aktiv ist, werden zwei voneinander unabhängige Informationen über den Aktivierungszustand ausgewertet.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs.
Ein derartiges Verfahren bzw. eine derartige Vorrichtung ist
aus der DE 195 36 038 A1 (US-Patent 5 692 472) bekannt. Dort
wird im Rahmen der Steuerung der Antriebseinheit eines
Kraftfahrzeugs zu Überwachungszwecken eine eine Ausgangsgrö
ße der Brennkraftmaschine repräsentierende Größe mit einem
für diese Größe vorgegebenen maximal zulässigen Wert vergli
chen, wobei Fehlerreaktionsmaßnahmen eingeleitet werden,
wenn die Größe den vorgegebenen zulässigen Wert überschrei
tet. Beispiele für die Ausgangsgröße der Antriebseinheit
sind die Leistung der Antriebseinheit oder ein Drehmoment
der Antriebseinheit, beispielsweise das indizierte Drehmo
ment, das Ausgangsdrehmoment, aber auch die Drosselklappen
stellung, etc. In einem Ausführungsbeispiel umfaßt der die
Steuerung der Antriebseinheit ausführende Rechner wenigstens
zwei voneinander getrennte Programmebenen, wobei der ge
schilderte Vergleich zu Überwachungszwecken in der zweiten
Programmebene berechnet wird. Der ersten Programmebene sind
Programme vorbehalten, welche die zur Steuerung der An
triebseinheit vorgesehenen Funktionen berechnen.
Zur Bestimmung des maximal zulässigen Werts wird im allge
meinen, wenn kein Fahrwunsch des Fahrers vorliegt, der größ
te vorkommende Wert der Ausgangsgröße, der durch die Leer
laufregelung eingestellt werden kann, zugelassen, um eine
uneingeschränkte Fahrbarkeit zu gewährleisten. Vor allem bei
Fahrzeugen mit kleinen Motoren, geringem Rollwiderstand oder
geringer innerer Reibung wirken sich Verbraucher wie ein
Klimakompressor, ein Drehmomentenwandler, etc. sehr stark
auf die Ausgangsgröße der Antriebseinheit aus, so daß mit
Blick auf diese Verbraucher und die Fahrbarkeit in diesen
Anwendungsfällen relativ große zulässige Werte vorzugeben
sind.
Die Lösung des Zielkonflikts zwischen einer möglichst genau
en Überwachung, d. h. einem im Fehlerfall möglichst frühen
Ansprechen der Überwachung, und einer größtmöglichen Verfüg
barkeit, ist hauptsächlich abhängig von der exakten Bestim
mung des zulässigen Wertes für die Ausgangsgröße der An
triebseinheit. Dies insbesondere dann, wenn Funktionen
und/oder von der Antriebseinheit betriebenen Komponenten
vorgesehen sind, bei deren Aktivierung die Ausgangsgröße un
abhängig vom Fahrerwunsch verändert, insbesondere erhöht
werden muß. Dies wird bei der Bildung des zulässigen Wertes
berücksichtigt.
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Vorgehensweise zur Be
stimmung des maximal zulässigen Wertes für die Ausgangsgröße
einer Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs anzugeben, die
diesen Zielkonflikt zufriedenstellend löst.
Dies wird durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängi
gen Patentansprüche erreicht.
Aus der DE 197 39 564 A1 ist bekannt, für einen Sollwert für
die Ausgangsgröße der Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs
einen maximal zulässigen Wert vorzugeben, auf welchen der
Sollwert begrenzt wird, wenn die Ausgangsgröße den maximal
zulässigen Wert überschreitet. Auch hier tritt der oben ge
schilderte Zielkonflikt auf. Eine solche Begrenzungsfunktion
wird vorzugsweise in der ersten Programmebene gerechnet.
Aus der DE 43 04 779 A1 (US-Patent 5 484 351) ist bekannt,
auf der Basis von Betriebsgrößen den Bedarf an Drehmoment
eines Drehmomentwandlers eines automatischen Getriebes und
des Kompressors einer Klimaanlage zu berechnen. Aus ver
gleichbare Weise läßt sich abhängig von der die Motorbela
stung anzeigenden Größen der Bedarf an Drehmoment anderer
Verbraucher, wie einer Servolenkung, eines Generators, etc.
bestimmen. Darüber hinaus sind Statussignale vorhanden, wel
che den Aktivierungsstatus solcher Verbraucher anzeigen,
z. B. einen vorhandenen Kraftschluß im Getriebe, eine aktive
Klimaanlage, etc.
Durch redundante Signale, die den Status des wenigstens ei
nes Verbrauchers und/oder der wenigstens einen Funktion an
zeigen, wird der eingangs genannte Zielkonflikt zufrieden
stellend gelöst. Insbesondere wird sowohl der Betriebssi
cherheit als auch der Verfügbarkeit der Steuerung der An
triebseinheit ausreichend Rechnung getragen, da der Bedarf
dieser Komponenten ( = Verbraucher und/oder Funktion) an der
Ausgangsgröße in den zulässigen Wert nur dann eingerechnet
wird, wenn die Komponente tatsächlich aktiv ist. Dies führt
zu einer genaueren verbesserten Vorgabe des zulässigen Wer
tes für die Ausgangsgröße der Antriebseinheit.
Von besonderem Vorteil ist, daß die Vergrößerung des zuläs
sigen Wertes bei aktiver Komponente nur dann vorgenommen
wird, wenn aufgrund der auf unterschiedlichen Pfaden heran
geführten, wenigstens redundanten Statusinformation über die
Aktivität der Komponente eine tatsächlich aktive Komponente
plausibel erkannt wurde. Widersprechen sich die wenigstens
zwei redundanten Informationen, wird im Rahmen eines Notbe
triebs der maximal zulässige Wert für diesen Fehlerfall mit
Blick auf eine Sicherstellung der Betriebssicherheit der An
triebseinheitensteuerung vorgegeben, in der Regel auf einen
kleineren Wert.
Von besonderem Vorteil ist, daß sowohl Verbraucher wie ein
Klimakompressor, ein Drehmomentwandler einer automatischen
Getriebeeinheit, eine Servolenkung etc. als auch die Aus
gangsgröße erhöhenden Funktionen, wie eine Katalysatorheiz
funktion berücksichtigt werden.
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 Ausführungsformen näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Steuereinheit zur Steue
rung der Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs. In den
Fig. 2 bis 4 sind Flußdiagramme dargestellt, welche bevorzug
te Ausführungsformen der nachfolgend dargestellten Vorge
hensweise zur Bestimmung des maximal zulässigen Wertes einer
Ausgangsgröße der Antriebseinheit darstellen.
Fig. 1 zeigt eine Steuereinheit 10 zur Steuerung einer An
triebseinheit 12, wobei die Steuereinheit 10 wenigstens ei
nen Rechner samt Speicher umfaßt, in dem die zur Steuerung
der Antriebseinheit 12 dienenden Programme abgelegt sind.
Zur Durchführung dieser Programme werden dem Rechner über
Eingangsleitungen 14 bis 18 von entsprechenden Meßeinrich
tungen 20 bis 24 Betriebsgrößen der Antriebseinheit und/oder
des Fahrzeugs zugeführt, die vom Rechner ausgewertet und bei
der Bildung des wenigstens einen Stellsignals für die An
triebseinheit 12 berücksichtigt werden. Derartige Betriebs
größen sind beispielsweise Motordrehzahl, Motortemperatur,
Fahrpedalstellung, etc. Die Antriebseinheit treibt neben dem
Abtrieb gemäß der Fahrervorgabe weitere Komponenten an, wie
beispielsweise der Drehmomentwandler eines automatischen Ge
triebes, Komponenten einer Servolenkung, ein Generator, ein
Klimakompressor, etc. Sind diese Komponenten aktiv, ver
brauchen sie einen Teil der von der Antriebseinheit 12 er
zeugten Ausgangsgröße, beispielsweise der Leistung, des
Drehmoments, etc. Dieser Bedarf an der Ausgangsgröße der An
triebseinheit durch die Komponenten kann beispielsweise auf
der Basis der aus dem Stand der Technik bekannten Vorgehens
weise ermittelt werden. In dem in Fig. 1 dargestellten Aus
führungsbeispiel sind als Komponenten beispielhaft ein Kli
makompressor 26 und ein Drehmomentenwandler 28 dargestellt,
wobei die Darstellung Steuereinheiten umfaßt, die die Kompo
nenten steuern. Ferner ist ein Schaltelement 30 vorgesehen,
durch welches der Klimakompressor aktiviert wird und dessen
Signal somit den Aktivierungsstatus anzeigt. Mit Blick auf
die nachfolgend beschriebene Vorgehensweise wird der Status
dieser Komponente auf zwei verschiedene Weisen ermittelt und
auf zwei verschiedene Weisen zur Steuereinheit 10 übertra
gen. So führt eine Eingangsleitung 32 vom Schaltelement 30
zur Steuereinheit 10, auf der ein den Status des Schaltele
ments 30 und damit des Kompressors beschreibendes Signal
B_KO übermittelt wird. Ferner wird über eine Eingangsleitung
34 vom Kompressor 26 eine Größe übermittelt, welche der Be
lastung der Antriebseinheit durch den Kompressor entspricht.
Dies kann ein entsprechendes Last- oder Momentensignal sein,
beispielsweise aber auch den Druck im Hochdruckbereich der
Klimaanlage repräsentieren. Entsprechend wird vom Drehmomen
tenwandler über die Leitung 36 ein dem Kraftschluß im Trieb
strang angebendes Statussignal B_FS und ein die Belastung
der Antriebseinheit durch den Drehmomentenwandler repräsen
tierendes Signal, beispielsweise das aus dem Stand der Tech
nik bekannte Momentenbedarfssignal übertragen. Im bevorzug
ten Ausführungsbeispiel werden die Statussignale auf separa
ten Leitungen übertragen, während die Belastungssignale über
ein kraftfahrzeuginternes Bussystem, zum Beispiel CAN, über
tragen werden. Letzteres kann in einem Ausführungsbeispiel
auch im Rahmen von separaten Leitungen als pulsweitenmodu
lierte Signale erfolgen.
Ferner werden im Rahmen der Steuerung der Antriebseinheit,
insbesondere in Verbindung mit Brennkraftmaschinen, Zusatz
funktionen in einigen Betriebszuständen durchgeführt, wie
beispielsweise eine Heizfunktion eines Katalysators, welche
die Ausgangsgröße der Antriebseinheit unabhängig vom Fahrer
wunsch erhöhen und somit bei der Bestimmung des maximal zu
lässigen Ausgangsgrößenwertes berücksichtigt werden sollten.
Auch der Status dieser Zusatzfunktionen wird redundant er
faßt, indem zwei voneinander unabhängige Informationen über
die Aktivität der Zusatzfunktion gebildet werden. Diese wer
den am Beispiel einer Katalysatorheizfunktion intern gebil
det, nämlich eine entsprechende Marke B_KHz, welche gesetzt
wird, wenn die Bedingungen für die Durchführung der Kataly
satorheizfunktion gegeben sind und welche zurückgesetzt
wird, wenn diese Bedingungen nicht mehr erfüllt sind, sowie
eine weitere, die Aktivierung dieser Funktion anzeigenden
Bedingung, wenn die stationäre Solldrehzahl des Leerlaufreg
lers größer als eine vorgegebene Drehzahlschwelle ist.
Die der Steuereinheit 10 zugeführten Eingangsgrößen werden
mittels der im Rechner ablaufenden Programme in wenigstens
eine Stellgröße umgesetzt, welche über die wenigstens eine
Ausgangsleitung 40 der Steuereinheit 10 die wenigstens eine
Zustandsgröße der Antriebseinheit 12 im Sinne der Eingangs
größen steuert. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird aus
den Eingangsgrößen, insbesondere Fahrpedalstellung und Mo
tordrehzahl ein Sollmoment ermittelt, welches in Ansteuersi
gnale zur Steuerung der Drosselklappenstellung, des Zündwin
kels und/oder der Kraftstoffzumessung, etc. einer Brenn
kraftmaschine umgesetzt wird, wobei das Drehmoment der
Brennkraftmaschine sich dem vorgegebenen Sollmoment annä
hert. In diesem Zusammenhang findet die oben beschriebene
Katalysatorheizfunktion Anwendung und/oder werden die oben
beschriebenen Bedarfswerte des wenigstens einen Verbrauchers
sowie die aus dem Stand der Technik bekannte Verlustmomente
der Antriebseinheit berücksichtigt.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist dabei eine Aufteilung
der Programme in wenigstens zwei Ebenen vorgesehen, wobei
der ersten Ebene Programme zugeordnet sind, die die Steue
rungsfunktion inklusive der im eingangs genannten Stand der
Technik dargestellten Sollwertbegrenzung durchführen, wäh
rend der zweiten Ebene Überwachungsprogramme zugeordnet
sind, die ebenfalls im eingangsgenannten Stand der Technik
geschildert sind.
Bei der Bestimmung des maximal zulässigen Wertes der Aus
gangsgröße sind wie oben erwähnt die Bedarfswerte der wenig
stens einen Komponente ( = Verbraucher und/oder Zusatzfunk
tionen) an der Ausgangsgröße bei der Bestimmung des maximal
zulässigen Wertes zu berücksichtigen. Dies erfolgt dann,
wenn die wenigstens eine Komponente tatsächlich aktiv ist.
Würde die Information bezüglich der Aktivität einer solchen
Komponente allein auf der Basis eines einzigen Signals ge
bildet werden, bestünde die Gefahr, daß der Verbraucher als
aktiv angegeben wird, der maximal zulässige Wert demnach er
höht wird, ohne daß sichergestellt ist, daß tatsächlich die
entsprechende Komponente aktiviert ist. Dies schränkt in ei
nigen Anwendungsfällen die Genauigkeit der Überwachung ein.
Daher werden wenigstens zwei voneinander unabhängige Signa
le, bei externen Signalquellen auf wenigstens zwei unter
schiedlichen Wegen, der Steuereinheit zur Verfügung zu stel
len, auf deren Basis der Status der Komponente abgeleitet
wird. Diese wenigstens zwei Signalwerte werden miteinander
plausibilisiert, wobei bei eindeutigem Status der Bedarfs
wert der entsprechenden Komponente an der Ausgangsgröße der
Antriebseinheit bei der Bildung des maximal zulässigen Wer
tes der Ausgangsgröße berücksichtigt wird.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel wird bezüglich des
Klimakompressors als doppelte Absicherung des Aktivierungs
status mittels einer bidirektionalen oder unidirektionalen
Leitung das Schaltsignal B_KO als Statussignal der Steuer
einheit 10 zugeführt, ferner über das kraftfahrzeuginterne
Bussystem oder mittels eines pulsweitenmodulierten Signals
ein die Belastung der Antriebseinheit durch den Klimakom
pressor darstellendes Signal, beispielsweise ein Drucksignal
im Hochdruckbereich der Klimaanlage oder ein Momentenbe
darfwert, zugeführt. Die Erkennung des eingeschalteten Kli
makompressors ist dann auf zwei getrennten Pfaden abgesi
chert. Wenn eines der Signale einen nicht aktivierten Klima
kompressor anzeigt, wird der Bedarfswert des Kompressors auf
den Wert 0 gesetzt. Ist der Klimakompressor defekt, erfolgt
innerhalb der Klimaanlage Druckausgleich. Es wird als Bela
stungsinformation der Wert 0 übertragen. Auf diese Weise ist
sichergestellt, daß der Bedarfswert des Klimakompressors nur
dann eingerechnet wird, wenn der Kompressor tatsächlich ein
geschaltet ist. Dies wird nur dann angenommen, wenn wenig
stens zwei voneinander unabhängige Signale eine aktive Kom
ponente anzeigen.
Entsprechend wird bei der Berücksichtigung des Bedarfswertes
des Drehmomentenwandlers des automatischen Getriebes vorge
gangen. Auch hier werden über eine Leitung ein Fahrstufen
schaltsignal, d. h. die Information, ob eine Fahrstufe einge
legt ist oder nicht, übermittelt. Ferner wird über das Bus
system oder ein pulsweitenmoduliertes Signal die Verlustgrö
ße des Wandlers, vorzugsweise dessen Verlustmoment, übermit
telt, welches z. B. auf der Basis der im eingangs genannten
Stand der Technik beschriebenen Vorgehensweise ermittelt
wird. Auch in diesem Fall ist die doppelte Absicherung ge
währleistet, wobei der Bedarfswert nur dann in den zulässi
gen Wert der Ausgangsgröße eingeht, wenn anhand beider Si
gnale eine tatsächliche Aktivierung der Komponente ermittelt
wird. Ist z. B. die Lastinformation des Wandlers 0, so ist
auch der in den zulässigen Wert einbezogene Bedarfswert 0.
Entsprechend wird auch bei die Ausgangsgröße erhöhenden Zu
satzfunktionen, beispielsweise der Katalysatorheizfunktion,
vorgegangen. Um den Katalysator zu heizen, wird in bestimm
ten Betriebsbereichen die Solldrehzahl der Leerlaufregelung
angehoben. Dadurch werden auch die zuzulassenden Ausgangs
größen der Antriebseinheit, beispielsweise das zuzulassende
Moment, angehoben. Diese Erhöhung des zulässigen Wertes der
Ausgangsgröße erfolgt nur dann, wenn die Funktion tatsäch
lich aktiv ist. Eine doppelte Absicherung der Erkennung der
Aktivierung wird durch die stationäre Solldrehzahl selbst
erreicht, die auf eine vorgegebene Drehzahlschwelle über
prüft wird, wobei bei Überschreiten der Drehzahlschwelle die
Funktion als aktiv angenommen wird, und durch ein Bit, wel
ches gesetzt wird, wenn die Funktion aktiv ist. Auch hier
wird der Bedarfswert nur dann in den zulässigen Wert einge
rechnet, wenn anhand beider Informationen eine tatsächliche
Aktivierung der Funktion erkannt wurde.
Der wenigstens eine Bedarfswert wird beim zulässigen Wert
wird je nach Ausführungsbeispiel auf zwei verschiedene Wei
sen berücksichtigt. In einer ersten Ausführung wird eine Mi
nimalauswahl zwischen dem aktuell berechneten und einem ma
ximalen Bedarfswert für die einzelne Komponente bzw. die
Summe der Bedarfswerte der Komponenten durchgeführt, zum an
deren für ausgewählte Komponenten ein oder je ein separater
Offset-Wert berechnet.
Bezüglich der ersten Methode wird bevorzugt aus den aktuel
len Bedarfswerten (Verlustmoment) der Komponenten (z. B. ih
rer Summe) mit oder ohne Motorschleppmoment und dem dreh
zahlabhängigen maximalen Bedarfswert (Verlustmoment) aller
Verbraucher (z. B. Summe der einzelnen Maximalwerte) inklusi
ve der Adaptionsanteile des Bedarfswerte der kleinere Wert
ausgewählt und als Offset-Wert dem maximal zulässigen Wert,
welcher beispielsweise auf der Basis der Fahrpedalstellung
und der Drehzahl gebildet wird, aufgeschaltet. Die Berech
nung der Bedarfswerte ist aus dem genannten Stand der Tech
nik bekannt. Der maximale Bedarfswert für jede Komponente
wird drehzahlabhängig durch eine vorbestimmte Kennlinie be
stimmt. In die Summenbildung gehen nur die Anteile der akti
ven Komponenten ein (auch bei Bildung des Maximalwerts).
In der zweiten Vorgehensweise wird für die ausgewählten Kom
ponenten, wie Klimakompressor und Drehmomentenwandler bzw.
der Katheizfunktion jeweils ein Offset-Wert für den zulässi
gen Wert der Ausgangsgröße bestimmt, und zwar nur dann, wenn
die jeweilige Funktion bzw. der jeweilige Verbraucher tat
sächlich aktiv ist. Der Offset-Wert ist dabei je nach Aus
führungsbeispiel ein Festwert, auf der Basis einer dreh
zahlabhängigen Kennlinie oder im Rahmen eines Kennfeldes
über die zugeführte Lastinformation und die Drehzahl be
stimmt. Der Offset-Wert ist dabei so vorbestimmt, daß er
auch den maximal möglichen Adaptionsanteil der jeweiligen
Komponenten abdeckt.
In den Fig. 2 bis 4 sind Flußdiagramme dargestellt, wel
che die Bildung des maximal zulässigen Wertes für die Aus
gangsgröße in vorstehendem Sinn im Ausführungsbeispiel als
Rechnerprogramm darstellen.
Im in Fig. 2 dargestellten Programm werden die die Aktivie
rung anzeigenden Signale miteinander plausibilisiert. Nach
Start des Programmteils zu vorgegebenen Zeitpunkten werden
im ersten Schritt 100 die beiden die Aktivierung darstellen
den Signale (1. Signal, 2. Signal) eingelesen. Diese Signale
sind in Bezug auf einen Klimakompressor das Einschaltsignal
B_KO und das die Last repräsentierende Signal LASTKO, bezüg
lich eines Drehmomentenwandlers das Fahrstufensignal B_FS
und das Verbrauchermoment MDWAN des Wandlers, bezüglich ei
ner Katalysatorheizfunktion die Katalysatorheizbedingung
B_KHz und die Information, daß die Solldrehzahl NSOLL einen
vorgegebenen Grenzwert NSOLL0 überschritten hat. Bei anderen
Zusatzfunktionen und Verbrauchern (wie z. B. einer Servolen
kung oder z. B. einer Sekundärluftpumpe, die zur besseren
Nachverbrennung der unverbrannten Abgasanteile im Warmlauf
dient) sind andere Größen vorgesehen, wobei beispielsweise
bei einer Servolenkung ebenfalls ein Verbrauchermomentenwert
und ein Schaltsignal bei Einschlagen der Lenkung gebildet
werden. Im darauffolgenden Schritt 102 wird für jede Kompo
nente überprüft, ob die beiden Signale zueinander plausibel
sind, daß heißt, ob beide Signale eine Aktivierung oder bei
de Signale eine Deaktivierung der Komponente anzeigen. Ist
dies der Fall, so wird im Schritt 104 die Berücksichtigung
des jeweiligen Bedarfswertes beim zulässigen Wert für die
Ausgangsgröße, vorzugsweise beim zulässigen Momentenwert,
zugelassen. Sind die beiden Signale nicht zueinander plausi
bel, so wird gemäß Schritt 106 im Rahmen eines Notbetriebs
der möglicherweise berechnete Bedarfswert nicht in den zu
lässigen Wert eingerechnet. Nach den Schritten 104 bzw. 106
wird das Programm beendet und zum nächsten Zeitpunkt wieder
holt.
In Fig. 3 ist die bei plausiblen Signalen gemäß Schritt 104
vorzunehmende Berücksichtigung der Bedarfswerte beim zuläs
sigen Wert gemäß der ersten Ausführungsform dargestellt.
Auch dieses Programm wird, solange die Aktivierungssignale
zueinander plausibel sind, zu vorgegebenen Zeitpunkten
durchlaufen. Ist keine Plausibilität dieser Signale für eine
Komponente erkannt, wird für diese Komponente der Bedarfs
wert nicht eingerechnet. Sind alle Komponenten betroffen,
wird das Programm nicht eingeleitet und der maximal zulässi
ge Wert ohne Bedarfswerte gebildet. Im ersten Schritt 200
werden die Summe der aktuellen Verbrauchermomente MDVERLAKT
der als aktiv erkannten Komponenten gebildet und die ent
sprechende Summe der drehzahlabhängigen Maximalwerte MDVERL
MAX eingelesen. Das aktuelle Verlustmoment ergibt sich dabei
aus der Summe der Verlustmomente der Komponenten und deren
Adaptionsfaktoren sowie ggf. des Schleppmoments des Motors,
welches auf der Basis von Drehzahl- und Motortemperatur ge
bildet wird. Entsprechend ergibt sich das maximale Verlust
moment auf der Basis der Summe der Maximalwerte, die der je
weiligen Komponente zugeordnet sind, sowie aus der Summe ei
nes drehzahlabhängigen Anteils für die jede Komponente. Im
darauffolgenden Schritt 202 wird dann der zu berücksichti
gende Bedarfswert MDVERL als Minimalwert aus dem aktuellen
und dem maximalen Wert gebildet. Gemäß Schritt 204 wird dann
das maximal zulässige Moment MDZUL auf den auf der Basis des
Fahrerwunsches bestimmten maximalen Momentenwert MDZUL0 z. B.
durch Addition aufgeschaltet. Danach wird das Programm been
det und zum nächsten Zeitpunkt erneut durchlaufen.
Das oben dargestellte zweite Ausführungsbeispiel zur Berück
sichtigung der Bedarfswerte beim maximal zulässigen Wert ist
in Fig. 4 dargestellt. Auch dieses Programm wird zu vorge
gebenen Zeitpunkten durchlaufen. Nach Start des Programm
teils wird im ersten Schritt 300 überprüft, ob anhand der
Aktivierungssignale die betrachtete Komponente eingeschaltet
ist. Ist dies nicht der Fall, so wird der Offset auf den
Wert 0 gesetzt (Schritt 302). Ist die Komponente aktiv, wird
gemäß Schritt 304 der Offset als Festwert, über eine dreh
zahlabhängige Kennlinie oder aus einem Kennfeld über der
übermittelten Last durch die Komponente und der Drehzahl ge
bildet. Im Schritt 306 wird dann der Offset z. B. durch Addi
tion auf das auf der Basis des Fahrerwunsches gebildete zu
lässige Moment MDZUL0 zur Bildung des maximal zulässigen
Wertes MDZUL aufgeschaltet. Danach wird das Programm beendet
und zum nächsten Zeitpunkt erneut durchlaufen. Für jede aus
gewählte Komponente ist ein entsprechendes Programm vorhan
den, wobei vorzugsweise die Summe der Offsetwerte gebildet
wird und auf das zulässige Moment aufgeschaltet wird.
Die oben dargestellte Art und Weise der Bestimmung des maxi
mal zulässigen Wertes der Ausgangsgröße findet insbesondere
in Verbindung mit der Bildung dieses maximalen Wertes in der
zweiten Ebene, der Überwachungsebene statt, in anderen Aus
führungsbeispiel aber auch zusätzlich oder alternativ in der
ersten Programmebene, in der ebenfalls ein maximal zulässi
ger Wert zur Begrenzung des Sollwertes für die Antriebsein
heitensteuerung gebildet wird.
Die dargestellte Vorgehensweise ist bei Ottobrennkraftma
schinen, Dieselbrennkraftmaschinen oder alternativen An
triebskonzepten, wie Elektromotoren, anzuwenden.
Die angegebenen Verbraucher und Zusatzfunktion werden in be
liebiger Kombination eingesetzt, auch einzeln.
Claims (11)
1. Verfahren zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahr
zeugs, wobei wenigstens auf der Basis des Fahrerwunsches
eine Sollgröße für eine Ausgangsgröße der Antriebseinheit
gebildet wird, die durch Steuerung der Antriebseinheit
eingestellt wird, wobei ein maximal zulässiger Wert für
die Ausgangsgröße vorgegeben ist, bei dessen Überschrei
ten auf die Ausgangsgröße reduzierend eingewirkt wird,
wobei bei Aktivierung von wenigstens einem Verbraucher
oder einer Zusatzfunktion eine Erhöhung der Ausgangsgröße
unabhängig vom Fahrerwunsch stattfindet, dadurch gekenn
zeichnet, daß der maximal zulässige Wert dann erhöht
wird, wenn die Komponente oder Zusatzfunktion tatsächlich
eingeschaltet ist, was auf der Basis von wenigstens zwei,
den Aktivierungsstatus der Komponente oder Zusatzfunktion
repräsentierenden Größen abgeleitet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Verbraucher ein Klimakompressor, ein Drehmomenten
wandler eines automatischen Getriebes oder eine Servolen
kung oder einer Sekundärluftpumpe ist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Zusatzfunktion eine Kataly
satorheizfunktion ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß als Aktivierungsstatussignal
bezüglich eines Klimakompressors das Einschaltsignal und
eine Lastinformation, bezüglich des Drehmomentenwandlers
ein Fahrstufenschaltsignal und ein Verlustmomentenwert
des Wandlers vorliegen.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß bezüglich der Zusatzfunktion
Katalysatorheizen der Aktivierungsstatus abgeleitet wird
aus einer Information, die ein Überschreiten einer Dreh
zahlschwelle durch die Leerlaufsolldrehzahl darstellt so
wie einer Marke, die anzeigt, daß die Funktion aktiv ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß ein aktueller Bedarfswert an
der Ausgangsgröße für die aktiven Verbraucher oder Zu
satzfunktionen gebildet wird, der Maximalwert für die ak
tiven Verbraucher oder Zusatzfunktionen vorgegeben wird
und der maximal zulässige Wert um den Wert erhöht wird,
der dem Minimum aus dem aktuellen und dem maximalen Be
darfswert entspricht.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß der maximal zulässige Wert
durch einen Offset-Wert erhöht wird, der dann vorgegeben
wird, wenn der betreffende Verbraucher oder Zusatzfunkti
on tatsächlich aktiv ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß
der Offset-Wert für jeden Verbraucher und/oder Zusatzfunk
tion als Festwert vorgegeben ist, aus einer Kennlinie
über der Drehzahl oder einem Kennfeld über Drehzahl und
der Belastung durch den Verbraucher oder Zusatzfunktion
ausgelesen wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß die Ausgangsgröße das Drehmo
ment der Antriebseinheit ist.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, daß bei der Bestimmung des aktuel
len Bedarfswertes eines Verbrauchers und/oder einer Zu
satzfunktion deren Adaptionsfaktor und/oder das Schlepp
moment des Motors miteinbezogen wird.
11. Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit eines
Fahrzeugs, mit einer Steuereinheit (10), welche über we
nigstens eine Ausgangsleitung (40) wenigstens eine Stell
größe zur Steuerung der Antriebseinheit im Sinne einer
vom Fahrerwunsch abhängigen Vorgabegröße ausgibt, die
Steuereinheit (10) wenigstens einen Rechner umfaßt, der
die Ausgangsgröße der Antriebseinheit bei Aktivierung we
nigstens eines Verbrauchers oder wenigstens einer Zusatz
funktion unabhängig vom Fahrerwunsch erhöht, der ferner
einen maximal zulässigen Wert der Ausgangsgröße vorgibt
und auf die Ausgangsgröße in reduzierender Richtung ein
wirkt, wenn die Ausgangsgröße den maximal zulässigen Wert
überschreitet, dadurch gekennzeichnet, daß dem Rechner
die Information über den Aktivierungszustand des wenig
stens einen Verbrauchers oder der wenigstens einen Zu
satzfunktion auf der Basis von zwei redundanten Größen
zugeführt wird, wobei der Rechner dem maximal zulässigen
Wert nur dann erhöht, wenn aus den zugeführten Informa
tionen eine tatsächliche Aktivierung des Verbrauchers
oder der Zusatzfunktion ermittelt wurde.
Priority Applications (4)
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