DE19963759A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Antriebseinheit eines Fahrzeugs - Google Patents

Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Antriebseinheit eines Fahrzeugs vorgeschlagen, bei welchem ein maximal zulässiger Wert für die Ausgangsgröße der Antriebseinheit vorgegeben wird und bei dessen Überschreiten in reduzierender Weise in die Ausgangsgröße eingegriffen wird. Der maximal zulässige Wert wird dabei auf der Basis des Fahrerwunsches unter Berücksichtigung eines minimal zulässigen Wertes, der für den Betrieb der Antriebseinheit und von ihr betriebenen Nebenverbrauchern notwendig ist, gebildet. DOLLAR A Der maximal zulässige Wert für die Ausgangsgröße wird unter Berücksichtigung wenigstens eines der folgenden Bedarfswerte gebildet: ein Bedarfswert für die von der Antriebseinheit angetriebenen Verbraucher, für die Leerlaufregelung, für die Leistungsstabilisierung. Für diesen wenigstens einen Bedarfswert wird ein Maximalwert vorgegeben, bei dessen Überschreiten durch den Bedarfswert eine fehlerhafte Bildung des Bedarfswertes erkannt wird.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der 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, etc. In einem Ausführungsbei­ spiel umfaßt der die Steuerung der Antriebseinheit ausfüh­ rende Rechner wenigstens zwei voneinander getrennte Program­ mebenen, wobei der geschilderte Vergleich zu Überwachungs­ zwecken in der zweiten Programmebene berechnet wird. Der er­ sten Programmebene sind Programme vorbehalten, welche die zur Steuerung der Antriebseinheit 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.

Zur Verbesserung der Genauigkeit der Bestimmung des zulässi­ gen Wertes der Ausgangsgröße wird gemäß der DE 197 39 565 A1 für die Nachstartphase bei kalter Antriebseinheit eine Auf­ weitung des maximal zulässigen Wertes vorgenommen, wodurch in diesem Bereich Zusatzfunktionen unbeeinflußt wirken kön­ nen und gleichzeitig außerhalb dieses Bereichs eine relativ genaue Festlegung des maximal zulässigen Wertes und daher eine große Effektivität bei der Fehlererkennung erreicht wird. Allerdings werden mit diesem Verfähren nur zwei Be­ triebszustände unterschieden.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Verbesserung der Genauig­ keit der Bestimmung einer maximal zulässigen Ausgangsgröße einer Antriebseinheit anzugeben. Dies wird durch die kenn­ zeichnenden Merkmale der unabhängigen Patentansprüche er­ reicht.

Besonders zu beachten sind Fehlerzustände im Zusammenhang mit der Berechnung der maximal zulässigen Ausgangsgröße. Da­ her werden gemäß einem zweiten Aspekt Maßnahmen angegeben, mit deren Hilfe eine fehlerhaft berechnete Eingangsgröße entdeckt und/oder nach dem Entdecken eine weitreichende Kon­ trolle des Fehlers erlaubt wird.

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.

Aus der DE 197 39 564 A1 ist ferner eine Vorgehensweise be­ kannt, nach der nicht das Istmoment bzw. eine Ausgangsgröße des Motors mit einem maximal zulässigen Wert verglichen wird, sondern der Sollwert für das Moment oder die Ausgangs­ größe.

Vorteile der Erfindung

Die Bestimmung einer maximal zulässigen Ausgangsgröße einer Antriebseinheit wird hinsichtlich ihrer Genauigkeit verbes­ sert. Vorteilhaft ist, daß ein minimaler Wert der Ausgangs­ größe bestimmt wird, in dem die zum Betrieb der Antriebsein­ heit notwendigen Werte der Ausgangsgröße, z. B. zum Betrieb von Verbrauchern, Aufrechterhalten der Leerlaufdrehzahl, etc. berücksichtigt sind, und der ermittelte maximal zuläs­ sige Wert auf diesen minimalen Wert bezogen wird.

Besonders vorteilhaft ist, daß dadurch die veränderlichen Anteile von Verbrauchern und/oder des Leerlaufreglers an der Ausgangsgröße der Antriebseinheit bei der Bestimmung der ma­ ximal zulässigen Ausgangsgröße berücksichtigt werden.

Durch die gesonderte Berechnung dieser Anteile wird ein Feh­ lerfall sicher erkannt und die Fahrzeugreaktion daher be­ herrschbarer.

Insgesamt wird in vorteilhafter Weise eine strengere Überwa­ chung der Ausgangsgröße erreicht sowohl bei losgelassenem Fahrpedal als auch bei betätigtem.

Besonders vorteilhaft ist, daß die Funktion insgesamt einfa­ cher zu applizieren wird. Es ist lediglich sicherzustellen, daß den maximal zulässigen Wert der Ausgangsgröße abhängig von dem Fahrerwunsch bestimmte Kennfeld größer ist als den Sollwert der Ausgangsgröße abhängig vom Fahrerwunsch abbil­ dende Kennfeld. Es ist also eine geringe Anzahl Kennfelder zu applizieren. Die übrigen Kennfelder und -linien ergeben sich aus bereits applizierten Werten vorhandener Funktionen.

Besonders vorteilhaft ist, daß bei dauernder fehlerhafter Berechnung der. Verbraucheranteile, des Leerlaufregleranteils und/oder der Leistungsstabilisierung ein Fehler erkennbar ist und eine Begrenzung von Drehzahl und Geschwindigkeit des Fahrzeugs erreicht wird. Damit werden im Fehlerfall heftige Fahrzeugreaktionen vermieden und die Verfügbarkeit des Fahr­ zeugs sowie die Betriebssicherheit des Fahrzeugs aufrechter­ halten.

Vorteilhaft ist ferner die Anwendung der Bildung des maxima­ len zulässigen Werts bei der Überwachung und ggf Begrenzung des Sollwerts für die Ausgangsgröße des Motors gemäß dem eingangs genannten Stand der Technik.

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 Ausführungsformen näher erläutert. Dabei zeigt Figur ein Blockschaltbild einer Steuereinheit zur Steuerung der Antriebseinheit eines Fahrzeugs. In den Fig. 2 und 3 sind Ablaufdiagramme dargestellt, welche bevorzugte Ausfüh­ rungsformen zur Bestimmung des maximal zulässigen Werts ei­ ner Ausgangsgröße der Antriebseinheit, deren Fehlerüberwa­ chung und die daraus abgeleitete Fehlerreaktion darstellen.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

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 Betriebsgrößensignale der Antriebseinheit und/oder des Fahrzeugs zugeführt, die vom Rechner ausgewer­ tet und bei der Bildung des wenigstens einen Stellsignals für die Antriebseinheit 12 berücksichtigt werden. Derartige Betriebsgrößensignale sind z. B. Signale, die die Motortempe­ ratur, Fahrpedalstellung, etc. repräsentieren. Die Antriebs­ einheit treibt neben dem Abtrieb gemäß der Fahrervorgabe weitere Komponenten an, wie beispielsweise der Drehmoment­ wandler eines automatischen Getriebes, Komponenten einer Servolenkung, einen Generator, einen Klimakompressor, etc. Sind diese Komponenten aktiv, verbrauchen sie einen Teil der von der Antriebseinheit 12 erzeugten Ausgangsgröße, bei­ spielsweise der Leistung, des Drehmoments, etc. Dieser Be­ darf an der Ausgangsgröße der Antriebseinheit durch die Ver­ braucher kann beispielsweise auf der Basis der aus dem Stand der Technik bekannten Vorgehensweise ermittelt werden. In dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind als Komponenten beispielhaft ein Klimakompressor 26 und ein Drehmomentenwandler 28 dargestellt, wobei die Darstellung Steuereinheiten umfaßt, die die Komponenten steuern. Ferner ist ein Schaltelement 30 vorgesehen, durch welches der Kli­ makompressor aktiviert wird und dessen Signal somit den Ak­ tivierungsstatus anzeigt. Eine Eingangsleitung 32 führt vom Schaltelement 30 zur Steuereinheit 10, auf der ein den Sta­ tus des Schaltelements 30 und damit des Kompressors be­ schreibendes Signal übermittelt wird. Ferner wird über eine Eingangsleitung 34 vom Kompressor 26 eine Größe übermittelt, welche der Belastung der Antriebseinheit durch den Kompres­ sor entspricht. Dies kann ein entsprechendes Last- oder Mo­ mentensignal sein, beispielsweise aber auch den Druck im Hochdruckbereich der Klimaanlage repräsentieren. Entspre­ chend wird vom Drehmomentenwandler über die Leitung 36 ein dem Kraftschluß im Triebstrang angebendes Statussignal und ein die Belastung der Antriebseinheit durch den Drehmomen­ tenwandler repräsentierendes Signal, beispielsweise das aus dem Stand der Technik bekannte Momentenbedarfssignal über­ tragen.

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. Die Aktivierung zum Beispiel einer Katalysatorheizfunktion ergibt sich aus einer entsprechenden Marke oder wenn die stationäre Solldrehzahl des Leerlaufreglers 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 Stand der Technik dargestell­ ten Sollwertbegrenzung durchführen, während der zweiten Ebe­ ne Überwachungsprogramme zugeordnet sind, die ebenfalls im eingangsgenannten Stand der Technik geschildert sind.

Zur Berechnung des maximal zulässigen Wertes für die Aus­ gangsgröße der Antriebseinheit wird der maximal zulässige Wert bei losgelassenem Fahrpedal nach Maßgabe einer ersten Kennlinie abhängig von der Motordrehzahl und aus einer wei­ teren Kennlinie abhängig von der Motordrehzahl die maximal auftretenden Werte der Ausgangsgröße ermittelt. Ferner wird ein minimaler Wert für die Ausgangsgröße ermittelt. Dieser enthält alle die Anteile an der Ausgangsgröße, die zum Be­ trieb der Antriebseinheit, zum Betrieb von Nebenverbrauchern und/oder von Zusatzfunktionen benötigt werden. Basis des mi­ nimalen Werts bilden die abhängig von der Motordrehzahl er­ mittelten maximal zulässigen Werte der Ausgangsgröße bei losgelassenem Pedal, die mittels eines Korrekturwertes für die Kaltstartphase, welcher abhängig von Motortemperatur und Motordrehzahl gebildet wird, eines Korrekturwerts bei akti­ ver Katalysatorheizfunktion, der ebenfalls drehzahlabhängig ist, und/oder zulässiger Verbraucherbedarfswerte korrigiert wird. Letztere repräsentieren die maximal zulässigen Be­ darfswerte der aktiven Verbraucher und/oder einer Leistungs­ stabilisierungsfunktion. Diese Werte werden zu dem minimal zulässigen Äusgangsgrößenwert zusammengefügt. Zur Bestimmung des dem Vergleich zur Überwachung zugrundeliegenden maximal zulässigen Wert der Ausgangsgröße wird der maximal zulässige Wert, der aus Fahrpedalstellung und Motordrehzahl nach Maß­ gabe eines Kennfelds ermittelt wurde, zwischen dem wie vor­ stehend beschriebenen minimal und maximal zulässigen Werts gewichtet, vorzugsweise interpoliert. Zu diesem Wert wird in einem Ausführungsbeispiel noch vorzugsweise additiv der ma­ ximal zulässige Anteil des Leerlaufreglers an der Ausgangs­ größe berücksichtigt.

Auf diese Weise wird eine genaue Ermittlung des maximal zu­ lässigen Wertes der Ausgangsgröße der Antriebseinheit er­ reicht, der der eingangs genannten Überwachung zugrunde liegt. Die beschriebene Vorgehensweise findet dabei sowohl bei der Bildung der maximal zulässigen Werte in der Ebene 1 als auch der in der Ebene 2 statt.

Eine weitere Verbesserung der Funktionsfähigkeit liegt dar­ in, daß Verbraucherwerte, Leistungsstabilisierung- und Leer­ laufregleranteile durch Minimalwertauswahl zwischen den ak­ tuell ermittelten Werten und applizierbaren maximal zulässi­ gen Werten, die aus in der Regel drehzahlabhängigen Kennli­ nien entnommen werden, verglichen werden, wobei bei Abwei­ chungen, insbesondere bei Überschreiten eines maximal zuläs­ sigen Werts durch den entsprechenden aktuell berechneten Wert von einem Fehlerzustand auszugehen ist.

Fig. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm, welches eine bevorzugte Realisierung der oben geschilderten Vorgehensweise als Rech­ nerprogramm darstellt. Die dort dargestellten Blöcke stellen Programme oder Programmteile bzw. Schritte dar, die die nachfolgend beschriebene Funktion ausführen. Das Ausfüh­ rungsbeispiel wird anhand der Ausgangsgröße "Moment" be­ schrieben, ohne die Anwendung in Verbindung mit anderen Aus­ gangsgrößen auszuschließen.

In einem ersten Kennfeld 100 wird aus einer die Betätigungs­ größe wped eines Bedienelements (z. B. Fahrpedal) und einer die Motordrehzahl Nmot repräsentierenden Größe das maximal zulässige Drehmoment MIFAZUL gebildet. Dieses wird einem Wichtungsblock 102 zugeführt, in welchem insbesondere eiüe Interpolation stattfindet. Diesem werden ferner das maximal auftretende Moment MIMAXZUL und das minimal zulässige Moment MIMINZUL zugeführt, wobei beispielsweise mittels Interpola­ tion (z. B. MIZUL0 = [MIMAXZUL-MIMINZUL].MIFAZUL + MIMINZUL) aus den zugeführten Werten das maximal zulässige Momente MI­ ZUL0 gebildet wird. In der Verknüpfungsstelle 104 wird aus diesem durch Verknüpfung (z. B. Addition) mit dem maximal zu­ lässigen Leerlaufregleranteil MDLLRZUL die maximal zulässige Größe MIZUL gebildet.

Das maximal zulässige Moment MIZUL wird dann im Vergleicher 106 mit dem gemessenen oder berechneten Istdrehmoment MIIST der Antriebseinheit verglichen. Überschreitet das Istdrehmo­ ment das maximal zulässige Drehmoment, so erfolgt eine aus dem Stand der Technik bekannte Fehlerreaktionsmaßnahme über die Leitung 108.

Das maximal auftretende Moment wird im bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiel mittels einer Kennlinie 110 abhängig von der Motordrehzahl Nmot gebildet. Es repräsentiert das maximal erreichbare Drehmoment der Antriebseinheit. Das minimal zu­ lässige Moment, d. h. das Drehmoment, das zum ordnungsgemäßen Betrieb der Antriebseinheit und zum Betreiben der von der Antriebseinheit betriebenen Verbraucher und Zusatzfunktionen notwendig ist, wird durch die Kennlinien bzw. Kennfelder 112 errechnet. Zunächst wird das maximal zulässige Moment bei losgelassenem Pedal aus einer Kennlinie 114 abhängig von der Motordrehzahl ermittelt. Darüber hinaus wird in einer Kenn­ linie 116 abhängig von der Motordrehzahl bei aktiver Kataly­ satorheizfunktion ein Wert MIKLZUL für das maximal zulässige Moment gebildet, welcher außerhalb dieser aktiven Funktion 0 ist, und welcher einen Erhöhungswert des in 114 gebildeten maximal zulässigen Momentwert, der zum Betrieb dieser Funk­ tion notwendig ist, repräsentiert. Entsprechend wird in der Kennlinie 118 abhängig von der Motordrehzahl und der Motor­ temperatur Tmot ein Wert MINSZUL für das zulässiges Moment für die Nachstartphase gebildet, welcher ebenfalls einen Er­ höhungswert des in 114 gebildeten maximal zulässigen Moment­ wert repräsentiert. Dieser Wert berücksichtigt auch die er­ höhten Schleppmomente des Motors bei niedrigen Temperaturen. Es ist wie aus dem Stand der Technik bekannt, innerhalb der Nachstartphase (deren Dauer temperaturabhängig ist) aktiv, außerhalb 0. Diese beiden Werte werden in der Verknüpfungs­ stelle 120 miteinander verknüpft, vorzugsweise addiert, und dann in der Verknüpfungsstelle 122 mit dem zulässigen Moment aus 114 verknüpft, auch hier vorzugsweise addiert. Der Ver­ knüpfungsstelle 122 wird ferner das maximal zulässige Ver­ brauchermoment MDVERBRZUL aus 124 zugeführt. Dort wird der für den Betrieb von angeschlossenen Verbrauchern wie Klima­ anlage, Servolenkung, etc. und/oder einer Leistungsstabili­ sierungsfunktion notwendiges Drehmomentenanteil berechnet. Die Berechnung erfolgt dabei bezüglich den Verbrauchern nach den aus dem Stand der Technik bekannten Vorgehensweise aus den der Steuereinheit zugeführten Signalen ermittelt (vgl. 124a, 124b). Auch dieser Wert wird in der Verknüpfungsstelle 122 zum zulässigen Moment hinzugefügt, und auf dieses Weise das minimal zulässige Moment MIMINZUL gebildet, welches dann der Bestimmung des maximal zulässigen Moments in 102 zugrun­ de liegt.

Das maximal zulässige Änderungsmoment MDLLRZUL des Leerlauf­ reglers wird durch das Ausgangssignal des Leerlaufreglers 126 gebildet und wie oben erwähnt dem maximal zulässigen Mo­ ment MIZUL0 aufgeschaltet.

Wesentlich bei der Bestimmung des maximal zulässigen Moments ist die Korrektheit der dem minimal zulässigen Moment zu­ grundeliegenden Werte. Ist einer dieser Werte fehlerbehaf­ tet, insbesondere zu hoch, würde dies zu einem fehlerbehaf­ teten maximal zulässigen Moment führen, so daß die Überwa­ chung nicht sicher ansprechen kann. Zu diesem Zweck ist ge­ mäß der vorliegenden Vorgehensweise vorgesehen, die Verbau­ chermomente, der Momentenbedarf zur Leistungsstabilisierung und der der Leerlaufregelung auf zwei verschiedenen Wege zu erfassen und auf Korrektheit zu überprüfen. Die entsprechen­ den Werte werden einmal aktuell erfaßt und ein zweites Mal mittels einer drehzahlabhängigen Kennlinie als Maximalwert ermittelt. Durch Vergleich des jeweiligen aktuellen Werts mit dem Maximalwert wird ein fehlerbehaftetes aktuelles Mo­ mentensignal ermittelt, wobei in einem Ausführungsbeispiel der Maximalwert auf einen Wert festgelegt ist, der normaler­ weise nicht erreichbar ist. In diesem Fall liegt ein Fehler­ zustand beim Ermitteln der Verbrauchermomente, des zur Lei­ stungsstabilisierung oder zur Leerlaufregelung aufzuwenden­ den Drehmoments vor. Zusätzlich ist in einem Ausführungsbei­ spiel die Fehlererkennung davon abhängig, daß das Solldrehmoment für den Zündwinkelpfad einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.

Zur Reaktion auf einen solchen Fehlerzustand wird nach Ab­ lauf einer bestimmten Zeit nach Fehlererkennung die entspre­ chenden Momentenwerte gemäß einer vorgegebenen Zeitkonstan­ te, vorzugsweise gemäß einer PT1-Funktion, auf Null zurück­ geführt. Überschreitet keiner der berechneten Momentenwerte seine maximalen Grenzen, wird das Filter neu initialisiert und die berechneten Werte wieder zur Bestimmung des minimal zulässigen Moments verwendet.

Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird diese Vorgehensweise als Programmales Mikrocomputers realisiert. Ein Beispiel für ein solches Programm ist anhand des Ablaufdiagramms der Fig. 3 dargestellt.

Zunächst wird der aktuelle Momentenanteil DMLLR des Leer­ laufreglers eingelesen. Dieser Wert entspricht dem aktuellen Leerlaufreglerausgangssignal, insbesondere der Abweichung dieses Ausgangssignals von einem ideal abgeglichenen Zu­ stand. Ferner wird die Motordrehzahl Nmot eingelesen. In ei­ nem ersten Kennfeld 200 wird abhängig von der Motordrehzahl ein Maximalwert für den Leerlaufregleranteil LLRMAX ausgele­ sen. Die Kennlinie ist dabei so vorgegeben, daß der Maximal­ wert im fehlerfreien Betrieb durch den Momentenanteil des Leerlaufreglers nicht erreicht werden kann. Die beiden Grö­ ßen werden einer Minimalwertauswahl 202 zugeführt, in wel­ cher der kleinere der beiden Werte über das Schaltelement 204 als zulässiges Leerlaufreglermoment MDLLRZUL ausgegeben wird. Das Schaltelement 204 ist im bevorzugten Ausführungs­ beispiel als Programmschritt realisiert. Es wird abhängig von einem Schaltsignal, welches über die Leitung 206 zuge­ führt wird und welches weiter unten beschrieben ist, ge­ schaltet. Ferner wird das Bedarfsmoment MDVERBR für die von der Antriebseinheit betriebenen Verbraucher eingelesen. Die­ ses Verbrauchsmoment wird entsprechend dem eingangs genann­ ten Stand der Technik berechnet. Entsprechend der Kennlinie 200 ist eine Kennlinie 208 vorgesehen, in welcher abhängig von der Motordrehzahl Nmot der Maximalwert für dieses Be­ darfsmoment MDVERBMX ausgelesen wird. Auch dieses ist so be­ messen, daß im fehlerfreien Betrieb es vom berechneten Ver­ brauchermoment nicht erreicht wird. In der Minimalwertaus­ wahlstufe 210 wird der kleinere der Werte weitergeleitet an eine Verknüpfungsstelle 212, vorzugsweise einer Multiplika­ tionsstufe. In entsprechender Weise wird der aktuelle Momen­ tenbedarf der Leistungsstabilisierungsfunktion FNSTAB einge­ lesen. Dieser ist abhängig von dem Verhältnis von Solldreh­ zahl und Istdrehzahl (nsoll/nist). Der Zusammenhang zwischen diesem Verhältnis wird appliziert und ist einem Ausführungs­ beispiel die Winkelhalbierende. Entsprechend dem vorstehen­ den wird in der Kennlinie 214 ein Maximalwert für diesen Wert abhängig von der Motordrehzahl ausgelesen, der so be­ messen ist, daß er im fehlerfreien Betrieb nicht erreicht wird. In der Minimalwertauswahlstufe 216 wird der kleinere der beiden Werte an die Verknüpfungsstelle 212 abgegeben. Dort wird er mit dem Verbrauchermoment verknüpft, vorzugs­ weise multipliziert, und über ein Schaltelement 218 als zu­ lässiges Verbrauchermoment MDVERBZUL ausgegeben. Auch das Schaltelement 218 ist im bevorzugten Ausführungsbeispiel als Programmschritt ausgestaltet und wird über ein Schaltsignal auf der Leitung 206 umgeschaltet.

Zur Fehlererkennung sind Vergleicher 220, 222 und 224 vorge­ sehen, in der jeweils der berechnete Wert mit seinem Maxi­ malwert verglichen wird. So wird im Vergleicher 220 der be­ rechnete Wert des Leerlaufregleranteils DMLLR mit dem Maxi­ malwert LLRMAX, im Vergleicher 222 der berechnete Verbrau­ chermomentwert MDVERBR mit seinem Maximalwert und/oder im Vergleicher 224 der Leistungsstabilisierungswert FNSTAB mit seinem Maximalwert verglichen. Überschreitet ein aktueller Wert seinen Maximalwert wird über die entsprechende Aus­ gangsleitung ein Signal abgegeben, welches über die Oder- Verknüpfung 226 zu einem Start des Verzögerers 228 führt. Dieser verzögert das Signal um die Zeit T, nach deren Ablauf der Ausgang des Flip-Flops 230 gesetzt wird. Dieses Setzen stellt das die Schaltelemente 204 und 218 umschaltende Si­ gnal auf der Leitung 206 dar. Zurückgesetzt wird das Flip- Flop 230 abhängig vom Ausgangssignal der Und-Verknüpfung 232, in welcher die über einen Inverter 234 zugeführten Aus­ gangsleitungen der Vergleicher 220 bis 224 verknüpft werden. Ein Rücksetzen des Flip-Flops und somit ein wieder Zurück­ schalten der Schaltelemente 204 und 218 findet also dann statt, wenn bei allen drei Vergleichsoperationen kein Über­ schreiten festgestellt wurde.

Das Umschalten der Schaltelemente 204 und 218 bewirkt, daß der Ausgang jeweils mit einem Tiefpaßfilter 236 und 238 ver­ bunden ist. Diesem Tiefpaßfilter wird der Wert 0 aus der entsprechenden Speicherstelle 240 bzw. 242 zugeführt. Durch die Flankenerkennung 224 wird das Setzen des Flip-Flops 230 und der entsprechende Signalpegelwechsel auf der Leitung 206 erkannt. Dies führt zu einem Puls, welcher die Tiefpaßfilter 236 und 238 startet und mit dem gerade aktuellen Ausgangs­ wert MDLLRZUL bzw. MDVERBRZUL lädt. Daraufhin wird der Aus­ gangswert entsprechend der Tiefpaßfilterfunktion auf 0 zu­ rückgeführt. Wird das Flip-Flop 230 während des Zurückführ­ vorgangs zurückgesetzt, so werden die Tiefpaßfilter angehal­ ten.

In einem anderen Ausführungsbeispiel wird anstelle oder zu­ sätzlich zur Überwachung der Istgröße die Sollgröße für das Moment oder die Ausgangsgröße des Motors mit dem auf die ge­ schilderte Weise gebildeten zulässigen Werts verglichen und bei Überschreiten entsprechende Begrenzungen des Sollwerts eingeleitet.

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, dadurch gekennzeichnet, daß ein Minimalwert des maximal zulässigen Werts der Ausgangsgröße ermittelt wird, und der maximal zulässige Wert wenigstens auf der Basis des Fahrerwunsches unter Berücksichtigung dieses Minimalwerts bestimmt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein maximal erreichbarer Wert der Ausgangsgröße ermittelt wird und der maximal zulässige Wert abhängig vom Fahrer­ wunsch und unter Berücksichtigung des maximal erreichba­ ren Werts bestimmt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der maximal erreichbare Wert abhängig von der Motordreh­ zahl ist.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß bei der Berechnung des minimal zulässigen Wertes der Ausgangsgröße wenigstens einer der folgenden Werte berücksichtigt wird: der Bedarf einer Ka­ talysatorheizfunktion an der Ausgangsgröße, der Bedarf von Nebenverbrauchern an dieser Ausgangsgröße, die von der Antriebseinheit betrieben werden, der Bedarf an die­ ser Ausgangsgröße zur Überwindung des Schleppmomentes, der Bedarf einer Leistungsstabilisierungsfunktion an der Ausgangsgröße.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß ferner der Bedarf eines Leer­ laufreglers an der Ausgangsgröße bei der Bestimmung des maximal zulässigen Wertes der Ausgangsgröße berücksich­ tigt wird.

6. Verfahren mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Patent­ anspruchs 1, dadurch gekennzeichnet, daß der maximal zu­ lässige Wert der Ausgangsgröße auf der Basis wenigstens, eines der folgenden Werte bestimmt wird, den Bedarfswert einer Leerlaufregelung an der Ausgangsgröße, den Bedarfs­ wert von Nebenverbrauchern an der Ausgangsgröße, den Be­ darfswert einer Leistungsstabilisierung an der Ausgangs­ größe, wobei für diesen wenigstens einen Wert ein Maxi­ malwert vorgegeben wird, bei dessen Überschreiten eine fehlerhafte Bestimmung dieses Wertes erkannt wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß bei erkanntem Fehler der Einfluß dieses Wertes nach Maß­ gabe einer vorgegebenen Zeitfunktion auf Null zurückge­ führt wird.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der maximal zulässige Wert an­ stelle eines Werts für die Ausgangsgröße einen maximal zulässigen Wert für die Sollgröße der Ausgangsgröße dar­ stellt.

9. 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 für eine Aus­ gangsgröße der Antriebseinheit ausgibt, die Steuereinheit (10) wenigstens einen Rechner umfaßt, wobei ein maximal zulässiger Wert für die Ausgangsgröße bestimmt wird, bei dessen Überschreiten auf die Ausgangsgröße in reduzieren­ der Richtung eingewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß im Rechner wenigstens ein Programm implementiert ist, welches den maximal zulässigen Wert auf der Basis des Fahrerwunsches unter Berücksichtigung eines minimalen Wertes für die Ausgangsgröße bildet.

10. Vorrichtung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des An­ spruchs 9, dadurch gekennzeichnet, daß der maximal zuläs­ sige Wert für die Ausgangsgröße wenigstens auf der Basis einer der folgenden Werte ermittelt wird, einem Bedarfs­ wert an der Ausgangsgröße für die von der Antriebseinheit betriebenen Nebenverbrauchern, für eine Leerlaufregelung, für eine Leistungsstabilisierung, wobei im Rechner Mittel vorgesehen sind, welche für diesen wenigstens einen Wert einen maximalen Wert vorgeben, bei dessen Überschreiten eine fehlerhafte Bildung des Wertes erkannt wird.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß der maximal zulässige Wert anstelle eines Werts für die Ausgangsgröße einen maximal zulässi­ gen Wert für die Sollgröße der Ausgangsgröße darstellt.