DE3831575C2 - Vorrichtung zum Unterdrücken von Schwingungen an einer Fahrzeugkarosserie - Google Patents
Vorrichtung zum Unterdrücken von Schwingungen an einer FahrzeugkarosserieInfo
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- DE3831575C2 DE3831575C2 DE3831575A DE3831575A DE3831575C2 DE 3831575 C2 DE3831575 C2 DE 3831575C2 DE 3831575 A DE3831575 A DE 3831575A DE 3831575 A DE3831575 A DE 3831575A DE 3831575 C2 DE3831575 C2 DE 3831575C2
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Unterdrücken von
Schwingungen an einer Fahrzeugkarosserie.
Üblicherweise erfährt ein Fahrzeug eine Vorderseite- und Rück
seiteschwingung, so daß die Fahrzeugkarosserie schwingt, wenn
das Fahrzeug bei Übertragung der Antriebsleistung ohne Zwischen
schaltung einer Flüssigkeitskupplung einer vergleichsweise plöt
zlichen Beschleunigung unterliegt. Der Grund hierfür besteht
darin, daß eine Änderung des dem Motordrehmoments eine Schwin
gungsquelle schafft, die durch Resonanz des Antriebssystems
verstärkt wird. Obgleich es bereits Versuche gegeben hat, dieses
Problem zu lösen, indem die Änderung des Motordrehmoments be
grenzt oder die Steifigkeit des Antriebssystems vereinfacht
worden ist, haben sich die Ergebnisse nicht als vollständig
zufriedenstellend erwiesen. Ein Grund besteht darin, daß die
Resonanz selbst nicht durch Begrenzung einer Änderung des Dreh
moments unterdrückt werden kann. Ein anderer Grund liegt darin,
daß eine Erhöhung der Antriebssystemsteifigkeit nicht nur eine
geringe Wirkung auf die Verringerung der Schwingung hat, sondern
auch zu einer Zunahme des Motorgewichts und zu einer schlech
teren Kraftstoffverwertung führt.
Es sind bereits Systeme für das Unterdrücken der Vorderseite-
und Rückseiteschwingung einer Fahrzeugkarosserie vorgeschlagen
worden, indem das Motordrehmoment zu der Zeit der Beschleunigung
variiert wird, ohne daß die Nachteile eines erhöhten Motorge
wichts und dergleichen auftreten. Als Beispiel wird auf die
offengelegten japanischen Patentanmeldungen (KOKAI) Nr. 59-
165865, 58-48738, 59-113269 (US 4,527,523) und 60-6071 (US
4,498,438) sowie auf die US 4,345,559 verwiesen. Beispielsweise
wird bei dem System der offengelegten japanischen Patentanmel
dung Nr. 58-48738 eine Änderung bei der Motordrehzahl abgefühlt,
und die Anordnung wird so getroffen, daß das Motordrehmoment
eine reziproke Kennlinie bezüglich der Änderung der Drehzahl
einnimmt. Genauer gesagt, wird der Ausgang eines Motordrehzahl
sensors durch einen Tiefpaßfilter geleitet, der die Schwingungs
frequenzkomponente der Antriebssystemtorsion zu extrahieren
vermag, um dadurch eine Drehzahländerung zu erfassen. Falls
dieser Wert einen Schwellenwert übersteigt, führt das System
eine Regelung des Zündvoreilwinkels im Einklang mit der Dreh
zahländerung durch.
In der DE-OS 34 25 105 wird ein System zum Dämpfen von Fahr
längsschwingungen an einem Kraftfahrzeug durch Regelung des
Motorabgabedrehmoments offenbart. Hierbei wird in Abhängigkeit
von einem Signal des Fahrzeugs eine Drehmomentschwingung über
lagert, die der Fahrzeuglängsschwingung entgegenwirkt. Das Si
gnal entspricht der Beschleunigung der Fahrzeuglängsschwingung
und wird mit einem Phasenschieber phasenverschoben und schließ
lich als Schaltsignal einem mit der Kraftstoffzumeßeinrichtung
zusammenwirkenden Stellglied zugeführt. Der Phasenschieber dient
der Zeitdifferentierung, um eine Fahrzeugkarosserieschwingung zu
erfassen. Hierbei ist eine Einrichtung zur Erfassung der Karos
serieschwingung vorgesehen sowie eine Regelungs- und Synchroni
siereinrichtung für ein Drehmomentstellglied zur Regelung des
Motorausgangsdrehmoments.
Ausgehend von der Erkenntnis, daß die Fahrzeugkarosserieschwin
gung nicht tatsächlich selbst dann unterdrückt wird, wenn eine
Drehmomentregelung gemäß dem oben erwähnten Stand der Technik
durchgeführt wird, kam man zu dem Ergebnis, daß die Ursache
dieses Problems in dem Umstand liegt, daß die
Zeitsteuerung der Änderung des Motordrehmoments, die von der
Motordrehmomentregelung hervorgebracht wird, nicht zu dem
tatsächlichen Timing einer Fahrzeugkarosserieschwingung paßt.
Obwohl, anders ausgedrückt, der zuvor erwähnte Stand der Technik
primär auf das Zusammenpassen der Periode der Fahrzeugkarosserie
schwingung und der Regelungsperiode der Drehmomentregelung
gerichtet ist, kann eine Fahrzeugkarosserieschwingung nicht
unterdrückt werden, weil zwischen dem Timing der Drehmomentrege
lung und der Fahrzeugkarosserieschwingung eine Phasendifferenz
vorliegt.
Bei der Untersuchung der Ursache für die zuvor erwähnte fehlende
Anpassung zwischen dem Timing der Änderung des Motordrehmoments
und dem aktuellen Timing der Fahrzeugkarosserieschwingung, d. h.
der Ursache der Phasendifferenz zwischen Drehmoment-Regelungs
timing und Fahrzeugkarosserieschwingung, hat sich ergeben, daß
der Grund darin liegt, daß alle vorbekannten Systeme von einem
idealen Regelungsmodell eines Motors abhängen. Hinsichtlich der
Verläßlichkeit eines idealen Modells bildet eine Phasendifferenz
zwischen Drehmoment-Regelungstiming und Fahrzeugkarosserieschwin
gung kein Problem. In Wirklichkeit tritt jedoch eine Vielfalt von
"Regelungsverzögerungen" auf.
Regelungsverzögerungen entstehen aus bestimmten Gründen. Bei
spielsweise ist die Regelungsschaltung (in erster Linie ein
digitaler Mikrocomputer), die tatsächlich bei einer Motorregelung
verwendet wird, in der Lage, nur externe Daten zu erfassen, die
zeitlich definiert sind. Beispielsweise vermag die Regelungsein
heit bei einem Fall, indem sie Daten erhält, die kennzeichnend
für eine Motordrehzahl sind, Berechnungen durchzuführen, die auf
der Periode basieren, bei der wenigstens zwei Impulse durch einen
Sensor erzeugt werden, der an einer Kurbelwelle vorgesehen ist.
Da jedoch das Ergebnis einer Berechnung selbst ein zeitweises
Verzögerungselement enthält (welche Verzögerung dem Impulserzeu
gungsintervall entspricht), wird keine Realzeitmotordrehzahl
erhalten, sondern die Motordrehzahl von einem Augenblick zu dem
nächsten. Das heißt, zu dem Zeitpunkt, an dem die Motordrehzahl
erfaßt ist, ist bereits die "Regelungsverzögerung" aufgetreten.
Weiterhin enthält der Ausgang des Motordrehzahlsensors ein
Rauschen bzw. eine regellose Schwankung. Um diese Fehlerkomponen
te auszuschalten, besteht die übliche Praxis darin, die Motor
drehzahl, die wie oben beschrieben ermittelt worden ist, über
mehrere Umdrehungen zu ermitteln. Jedoch ist auch der Umstand
eine Ursache für eine Regelungsverzögerung, daß dieser Durch
schnittswert wegen der verschachtelten (time-shared) Regelung des
digitalen Mikrocomputers tatsächlich zeitverzögert ist.
Selbst wenn demzufolge bei Lösungen nach dem Stand der Technik
ein weiteres Fortschreiten bei dem Abstimmen der Regelungsperiode
der Drehmomentregelung mit der Periode der Fahrzeugkarosserie
schwingung erreicht wird, werden die Regelungsverzögerungen, die
unvermeidbar in einem elektronischen Regelungssystem auftreten,
bei den individuellen Regelungsperioden der Drehmomentregelung
vernachläßigt. Hierdurch wird eine Drehmomentregelung auf der
Grundlage von vergangenen Werten durchgeführt, welche der
Regelungsverzögerung entsprechen. Außerdem kommt es zu einer
Resonanz der Drehmomentschwankung und der natürlichen Schwingung
des Antriebsystems in bestimmten Fällen, so daß eine Unter
drückung der Vorderseite- und Rückseiteschwingung der Fahrzeug
karosserie verzögert ist.
Demzufolge ist die Drehmomentregelungs-Timingverzögerung, die bei
dem elektronischen Regelungssystem des Fahrzeugmotors auftritt,
ein Grund für die schlechte Verringerung der Fahrzeugkarosserie
schwingung beim Stand der Technik.
Die Ursache für die zuvor erwähnte Fehlanpassung zwischen dem
Timing der Änderung des Motordrehmoments und dem tatsächlichen
Timing der Fahrzeugkarosserieschwingung, nämlich die Ursache der
Phasendifferenz zwischen Drehmoment-Regelungstiming und Fahrzeug
karosserieschwingung kann auch von einem anderen Ausgangspunkt
verfolgt werden. Insbesondere wenn der Motorausgang auf die Räder
des Fahrzeugs über das Antriebssystem einschließlich des
Übersetzungsgetriebes übertragen wird, wodurch die Fahrzeugkaros
serie zum Schwingen gebracht wird, führt die Antriebssystem
torsion zu einer zeitweisen Verzögerung zwischen der Änderung in
der Drehzahl des Motors und der Schwingung der Fahrzeugkarosse
rie. Obgleich diese Verzögerungszeit im wesentlichen konstant
ist, während die Fahrzeugkarosserieschwingung sich in einem
Resonanzzustand befindet, differiert sie gemäß dem Betriebszu
stand des Motors zu Beginn der Beschleunigung (insbesondere bis
zu der Zeit des Anfangshöchstwertes der Schwingung zu Beginn der
Beschleunigung). Der Grund hierfür liegt darin, daß die zuvor
erwähnte Torsion in dem Antriebssystem beim Übergang vom Fahren
in einer gleichmäßigen Geschwindigkeit zu einer Beschleunigung
sich von derjenigen unterscheidet, die sich beispielsweise bei
dem Übergang von einem abbremsenden zu einem beschleunigenden
Fahrzustand ergibt. Selbst wenn demzufolge die Regelungsperiode
der Drehmomentregelung zu Koinzidenz mit der Periode der
Fahrzeugkarosserieschwingung gebracht wird, wird die Schwankung
des Drehmoments und die natürliche Schwingung des Antriebssystems
in bestimmten Fällen in Resonanz kommen, es sei denn, daß die
beiden Timings zu Beginn der Beschleunigung im Bezug zueinander
abgestimmt sind. Hieraus ergibt sich eine Verzögerung bei der
Unterdrückung der Vorderseite- und Rückseiteschwingung der
Fahrzeugkarosserie.
Demzufolge ist der Umstand, daß der Zustand der Antriebssystem
torsion sich abhängig von einer Änderung des Betriebszustandes
des Fahrzeugs bei der Beschleunigung ändert, ein Grund für die
fehlende Koinzidenz zwischen dem Timing der Drehmomentregelung
und dem Timing der Fahrzeugkarosserieschwingung.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Motorregelungs
system verfügbar zu machen, das in der Lage ist, wirksam und
schnell eine Vorderseite- und Rückseiteschwingung zu unter
drücken, die bei einer Fahrzeugkarosserie bei Beschleunigung des
Motors erzeugt wird.
Die Erfindung zielt weiterhin darauf ab, ein Motorregelungssystem
verfügbar zu machen, das in der Lage ist, schnell und zuverlässig
eine Fahrzeugkarosserieschwingung zu beseitigen, indem die
fehlende Koinzidenz zwischen Drehmoment-Regelungstiming und
Fahrzeugkarosserieschwingung eliminiert wird, die einer Rege
lungsverzögerung zuzuschreiben ist, welche unvermeidbar in einem
elektronischen Regelungssystem erzeugt wird.
Weiterhin soll mit der Erfindung ein Motorregelungssystem
geschaffen werden, das in der Lage ist, schnell und zuverlässig
eine Fahrzeugkarosserieschwingung zu verringern, indem die
fehlende Koinzidenz zwischen dem Drehmoment-Regelungstiming und
der Fahrzeugkarosserieschwingung beseitigt wird, welche dem
Umstand zuzuschreiben ist, daß eine Drehmomentübertragungs
verzögerung bei einem mechanischen Antriebssystem sich abhängig
von einem Unterschied bei dem Betriebszustand des Fahrzeugs zu
Beginn der Beschleunigung unterscheidet.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch Schaffung eines
Motorregelungssystems zur Schwingungsunterdrückung einer
Fahrzeugkarosserie bei deren Beschleunigung durch Änderung des
Motorabgabedrehmoments, bestehend aus einer Erfassungseinrichtung
zur Ermittlung einer Fahrzeugkarosserieschwingung; einer
arithmetischen Einrichtung zur Berechnung einer periodischen
Regelungsvariablen zur Regelung des Motordrehmoments auf der
Grundlage der erfaßten Fahrzeugkarosserieschwingung; einer
Synchronisiereinrichtung für das Synchronisieren der von der
Erfassungseinrichtung ermittelten Fahrzeugkarosserieschwingung
und der Regelungsvariablen; und einer Drehmoment
regelungseinrichtung, durch die das Motorabgabedrehmoment auf der
Grundlage der synchronisierten Regelungsvariablen regelbar ist.
Entsprechend dieses Motorregelungssystems wird die Fahrzeugkaros
serieschwingung unterdrückt, indem eine Phasenkoinzidenz zwischen
der Periode einer Fahrzeugkarosserieschwingung und der Periode
der Drehmomentregelung herbeigeführt wird.
Das erfindungsgemäße Ziel wird weiterhin erreicht durch Schaffen
eines Motorregelungssystems zur Schwingungsunterdrückung einer
Fahrzeugkarosserie bei deren Beschleunigung durch Änderung des
Motorabgabedrehmoments, bestehend aus einer Schwingungswert-
Erfassungseinrichtung zur intermittierenden Ermittlung von Daten,
die sich auf die Fahrzeugkarosserieschwingung beziehen; eine
Periodeneinstelleinrichtung zur Einstellung einer Periode der
Fahrzeugkarosserieschwingung; eine Verzögerungszeiteinstellein
richtung für das Einstellen einer Verzögerungszeit, die einer
Regelungsverzögerungszeit entspricht, welche dann auftritt, wenn
das Motordrehmoment auf der Grundlage der Periode der Fahrzeug
karosserieschwingung geregelt wird, die durch die Periodenein
stelleinrichtung eingestellt worden ist; und einer Drehmoment
regelungseinrichtung zur Regelung des Motorabgabedrehmoments
durch Vorschieben einer Phase des Motorabgabedrehmoment-Rege
lungstimings um die Regelungsverzögerungszeit, welche von der
Verzögerungszeiteinstelleinrichtung in jeder Periode der
Fahrzeugkarosserieschwingung einstellbar ist. Durch diese
Anordnung wird die Fahrzeugkarosserieschwingung bei Beschleuni
gung wirksam unterdrückt. Gemäß dieses Regelungssystems wird die
Regelungsverzögerungszeit des elektronischen Regelungssystems
durch die Verzögerungszeit-Einstelleinrichtung eingestellt, und
die Drehmomentregelungseinrichtung unterwirft die Drehmomentrege
lung einer Phasenregelung durch Einschluß dieser Verzögerungs
zeit. Als Ergebnis wird die Schwingung unterdrückt.
Wenn der sich auf die Fahrzeugkarosserieschwingung beziehende
Wert ein schwankender Wert der Motordrehzahl ist, wird die
berechnete Verzögerungszeit um ein Viertel der Periode der
Schwingung vorgeschoben. Demzufolge weist bei einer Ausgestaltung
der Erfindung die Schwingungswert-Erfassungseinrichtung eine
Schwankungswert-Erfassungseinrichtung zur Ermittlung des
Schwankungswertes der Motordrehzahl auf; die Verzögerungszeit
eisntelleinrichtung weist eine Einrichtung zur Berechnung einer
Zeit, die aus einem Viertel der Fahrzeugkarosserieschwingungs
periode besteht, welche durch die Periodeneinstelleinrichtung
eingestellt ist, und eine Einrichtung, durch die das Viertel der
Fahrzeugkarosserieschwingungsperiode von der der Regelungsverzö
gerungszeit entsprechenden Zeit subtrahierbar ist, auf; und die
Drehmomentregelungseinrichtung schiebt die Phase des Motorabgabe
drehmoment-Regelungstimings um die subtrahierte Zeit vor.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird die
Drehzahl auf einem Signal basierend berechnet, das intermittie
rend bei jedem vorgeschriebenen Kurbelwinkel erzeugt wird.
Da die Periode der Schwingung bei einer Ausbildungsform der
Erfindung in Übereinstimmung mit der Getriebegangstellung eines
Übersetzungsgetriebes variiert, ändert sich entsprechend mit
dieser auch die Periode, die durch die Periodeneinstelleinrich
tung eingestellt ist.
Da gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung die Regelungsverzöge
rungszeit des elektronischen Regelungssystems größer ist, wenn
die Motordrehzahl kleiner ist, stellt die Zeitverzögerungs-
Einstelleinrichtung die Verzögerungszeit auf einen größeren Wert,
wenn die Motordrehzahl kleiner ist.
Um eine genaue und zuverlässige Schwingungsunterdrückung selbst
bei einer niedrigen Drehzahl zu erreichen, wenn die Regelungsver
zögerungszeit groß ist, gehören zu dem System gemäß der Erfindung
eine Einrichtung zur Erfassung eines Signals, das intermittierend
bei jedem vorgeschriebenen Kurbelwinkel erzeugt wird, eine
Einrichtung zur Berechnung einer Motordrehzahl auf der Grundlage
dieses Signals, eine Einrichtung zur Berechnung von Schwankungs
werten der Motordrehzahl und eine einen Durchschnittswert
berechnende Einrichtung zur Berechnung eines Durchschnittswertes
der Schwankungswerte der Motordrehzahl, und, wenn die Motordreh
zahl niedrig ist, kürzt die Durchschnittswert-Berechnungseinrich
tung eine Berechnungsperiode des Durchschnittswerts der Schwan
kungswerte der Motordrehzahl.
Um eine genaue und zuverlässige Unterdrückung von Schwingung
selbst bei einer niedrigen Drehzahl zu erreichen, wenn die
Regelungsverzögerungszeit groß ist, enthält das System gemäß der
Erfindung eine Einrichtung zur Berechnung einer Zeit, die fünf
Viertel der Fahrzeugkarosserieschwingungsperiode ist, welche
durch die Periodeneinstelleinrichtung eingestellt worden ist, und
eine Einrichtung für das Subtrahieren der fünf Viertel der
Fahrzeugkarosserieschwingungsperiode von der der Regelungsverzö
gerungszeit entsprechenden Verzögerungszeit; und die Drehmoment
regelungseinrichtung schiebt die Phase des Motorabgabedrehmoment-
Regelungstimings um die subtrahierte Zeit vor, wenn die Motor
drehzahl niedrig ist.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird der
niedrige Drehzahlbereich des Motors als ein Bereich definiert,
in dem die Regelungsverzögerungszeit größer als ein Viertel der
Fahrzeugkarosserieschwingungsperiode ist.
Das Ziel der Erfindung wird schließlich dadurch erreicht, daß ein
Motorregelungssystem zur Schwingungsunterdrückung einer Fahrzeug
karosserie bei deren Beschleunigung durch Änderung des Motor
abgabedrehmoments geschaffen wird, bestehend aus: einer Betriebs
zustand-Erfassungseinrichtung zur Ermittlung der Betriebsbedin
gungen, die vor der Beschleunigung vorherrschen; einer Beschleu
nigungserfassungseinrichtung zur Ermittlung der Beschleunigung;
eine Betätigungseinrichtung zur Betätigung der Drehmomentrege
lungseinrichtung zu einer vorbestimmten Zeit, nachdem die
Beschleunigung durch die Beschleunigungserfassungseinrichtung
ermittelt worden ist; und einer Änderungseinrichtung zur
Variation der vorbestimmten Zeit in Abhängigkeit von den vor der
Beschleunigung vorherrschenden Betriebszustände, die von der
Betriebszustand-Erfassungseinrichtung ermittelt sind, wobei das
Timing der Fahrzeugkarosserieschwingung und das Timing der
Drehmomentregelung synchronisierbar sind, indem in Abhängigkeit
von den Betriebszuständen vor der Beschleunigung das Timing
geändert wird, bei dem die Drehmomentregelung beginnt.
Bei einer Ausführungsform ermittelt die Betriebszustanderfas
sungseinrichtung das Fahren des Fahrzeugs mit einer gleichförmi
gen Geschwindigkeit.
Bei einer anderen Ausbildungsform ermittelt die Betriebszustand
erfassungseinrichtung ein bremsendes Fahren des Fahrzeugs.
Andere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind dem anschließen
den Beschreibungsteil zu entnehmen, in dem Ausführungsbeispiele
der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen
näher erläutert werden. In den gesamten Figuren bezeichnen
gleiche Bezugszeichen dieselben oder ähnliche Teile. Es zeigen:
Fig. 1 eine Gesamtansicht eines Motorschwingungs-Unter
drückungssystems gemäß einer ersten und einer zweiten
Ausbildungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine Ansicht des inneren Aufbaus einer Motorregelein
heit (ECU), die bei der ersten und der zweiten
Ausbildungsform verwendet wird;
Fig. 3 ein funktionelles Blockdiagramm der Motorregelung, die
durch die ECU bei der ersten und der zweiten Ausbil
dungsform vorgenommen wird;
Fig. 4 in vergrößerter graphischer Darstellung die Art, in der die
Motordrehzahl N sich von dem Beginn einer Beschleuni
gung ändert;
Fig. 5 eine bei der Beschreibung der Phasenbeziehung zwischen
Fahrzeugkarosserieschwingung und Drehmomentregelung zur
Unterdrückung dieser Schwingung bei der ersten
Ausbildungsform nützliche graphische Ansicht;
Fig. 6 eine nützliche graphische Ansicht zur Beschreibung der Art, nach
der bei der ersten Ausbildungsform eine Regelungsverzö
gerung auftritt;
Fig. 7 eine Tabelle, bei der die bei der ersten Ausbildungs
form und in deren beiden Modifikationen verwendeten
Daten in Form einer Tabelle zusammengestellt sind;
Fig. 8 eine graphische Ansicht, bei der Betriebsbereiche der ersten
Ausbildungsform und deren beiden Modifikationen
zusammen dargestellt sind;
Fig. 9A-9D Regelprogramm-Fließdiagramme gemäß der ersten Ausbil
dungsform;
Fig. 10A-10C Fließdiagramme der Regelungsprozeduren gemäß einer
ersten Modifikation der ersten Ausbildungsform;
Fig. 11 ein Fließdiagramm, in dem nur ein Regelungsänderungs
abschnitt einer zweiten Modifikation der ersten
Ausbildungsform herausgezogen ist;
Fig. 12A + 12B nützliche Ansichten zur Beschreibung eines Unterschieds
zwischen einem Fall, in dem ein Regelungsbetrieb gemäß
der zweiten Ausbildungsform nicht ausgeführt wird, und
einem Fall, bei dem der Betrieb ausgeführt wird; und
Fig. 13A 13B + 14 Regelungsprogramm-Fließdiagramme gemäß der zweiten
Ausbildungsform.
Nachfolgend werden die beiden bevorzugten Ausbildungsformen der
Erfindung zunächst allgemein und dann unter Bezugnahme auf die
beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Gemäß der Erfindung
werden die Regelungszeitdauer der Drehmomentregelung und die
Fahrzeugkarosserieschwingung nach Zeitdauer und Phase derart
optimiert, daß die Motorausgangsdrehmomentregelung in der Lage
ist, eine Fahrzeugkarosserieschwingung zu unterdrücken.
Die erste Ausbildungsform der Erfindung zielt darauf ab, die
Regelungszeitdauer der Drehmomentregelung und die Schwingung der
Fahrzeugkarosserie nach Zeitdauer und Phase durch eine Kompensa
tion für eine "Regelungsverzögerung" zu optimieren, die in dem
elektronischen Regelsystem auftritt. Bei der ersten Ausbildungs
form wird ein Wert, der aus der Differenz zwischen einer
Schwankung in der Motordrehzahl und dem Durchschnittswert dieser
Schwankung besteht, als Regelungsvariable für die Regelung des
Drehmoments angenommen, und eine Drehmomentregelung wird durch
Shiften dieser Regelungsvariablen um einen Betrag durchgeführt,
der durch das Subtrahieren der Regelungsverzögerungszeit von
einem Viertel der Schwingungszeitdauer erhalten wird [d. h.
(Schwingungszeitdauer)/4-(Regelungsverzögerungszeit)]. Es
existieren zwei Modifikationen der ersten Ausbildungsform. Im
Hinblick auf den Umstand, daß Fälle existieren, bei denen das
Drehmoment in dem niedrigen Drehzahlbereich eines Motors mit der
grundlegenden ersten Ausbildungsform nicht mehr geregelt werden
kann, nehmen diese beiden Modifikationen speziell eine Regelung
vor, damit derartige Fälle, in denen eine Drehmomentregelung
nicht durchgeführt werden kann, minimiert werden.
Ein Ziel der zweiten Ausbildungsform der Erfindung liegt in der
Optimierung der Regelungszeitdauer der Drehmomentregelung und der
Schwingung der Fahrzeugkarosserie nach Zeitdauer und Phase durch
Kompensation eines Shiftens zwischen einer Fahrzeugkarosserie
schwingung und einem Drehmoment-Regelungstimings, das einer
Drehmomentübertragungsverzögerung eines mechanischen Systems
zuzuschreiben ist. Bei dieser Ausbildungsform erhält man ein
Drehmoment-Regelungsbeginntiming, das auf die Fahrzeugkarosse
rieschwingung abgestimmt ist, durch Ermittlung des Beginns der
Beschleunigung und durch Änderung des Zeitpunkts, bei dem die
Drehmomentregelung begonnen wird, in Abhängigkeit von den
Betriebsbedingungen des Motors vor der Beschleunigung.
Die vollständige Anordnung des Fahrzeugkarosserieschwingungs
unterdrückungssystems gemäß der ersten und der zweiten Ausbil
dungsform wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 1 bis 3
beschrieben.
Fig. 1 stellt eine Gesamtansicht eines Vierzylinderkraftstoff
einspritzmotors dar. Abschnitte, die speziell Bezug zu diesen
Ausbildungsformen haben, sind ein Luftströmungsmesser bzw.
-sensor 1 zur Messung der Menge an Einlaßluft, ein Ansaugkrümmer 4 eine Drosselklappe
2 zur Regulierung der Menge der Einlaßluft, ein Injektor 5 für
das Einspritzen von Kraftstoff, ein Temperatursensor 8 für das
Abfühlen der Kühlmitteltemperatur, eine Zündkerze 9, eine
Zündspule 10, ein Verteiler 11 für das Abfühlen der Motordrehzahl
und des Drehwinkels, ein Auspuffkrümmer 14, ein Einlaßventil 15, ein Auslaßventil 16, eine Zündeinrichtung 18 zur Versorgung der
Zündspule 10 mit einem Zündstrom, ein (Aufladungs-)Drucksensor 19
zur Ermittlung eines Drucks B innerhalb des Einlaßrohres, eine
Motorregelungseinheit (ECU) 20 zur Durchführung einer Gesamtrege
lung des Motors, ein Öffnungssensor 22 für das Abfühlen des
Öffnens (TVO) der Drosselklappe 2, ein Öffnungssensor 23 für das
Abfühlen einer Beschleunigungsöffnung, ein Stellungssensor 24
für das Abfühlen der Gangstellung (GP) eines (nicht dargestellten)
Getriebes, ein Beschleunigungssensor 28 für das Abfühlen einer
Fahrzeugkarosserieschwingung, und zum Abgeben eines Ausgangssignals E und ein Versatzsensor 29 zur
Ermittlung eines Motorversatzes zum Abgeben eines Ausgangssignals Ed. Es ist festzuhalten, daß
das Ausgangssignal G von dem Beschleunigungssensor 28 bei der
Regelung zur Unterdrückung von Karosserieschwingungen verwendet wird, die bei der zweiten Ausbildungsform
durchgeführt wird, jedoch nicht bei der Regelung zur Unterdrückung von Karosserieschwingungen, die bei der
ersten Ausbildungsform vorgenommen wird.
Die Menge Qa an Einlaßluft wird durch den Luftströmungsmesser 1
gemessen. Während deren Menge durch die Drosselklappe 2 reguliert
wird, wird die Einlaßluft durch einen Druckausgleichsbehälter 3
in den Brennraum eines Motorblocks 6 eingeführt. Benzin wird von
dem Injektor 5 eingespritzt. Der Injektionszeitpunkt wird durch
ein Impulssignal τ bestimmt, das von der ECU 20 abgegeben wird.
Das Verbrennungsgemisch wird durch eine Auspuffleitung und einen
Katalysator 17 in die Atmosphäre abgegeben.
Ein Kurbelwinkelsignal CA von einem Kurbelwinkelsensor 12 des
Verteilers 11 und ein Zylindersignal CY von einem Zylindersensor
13 werden bei jeder Umdrehung des Motors an die ECU 20 abgegeben
und zur Zylinderunterscheidung und Synchronisation der Motordre
hung verwendet.
Ein Hochspannungssekundärstrom, der durch die Zündspule 10
induziert wird, wird der Zündkerze 9 über die Zündeinrichtung 18
zugeführt, wodurch die Zündkerze 9 zur Zündung des Gemisches
einen Funken erzeugt. Innerhalb der Zündeinrichtung 18 ist eine
(nicht dargestellte) Voreilwinkel-Schaltung vorgesehen, die bei
Erhalt eines Signals T von der ECU 20 das Timing des Abschaltens
des Primärstroms der Zündspule 10 ändert, um die Größe des
Voreilwinkels der Zündzeitpunktverstellung einzustellen.
Fig. 2 stellt eine Ansicht dar, die den inneren Aufbau der ECU 20
und die Verbindungen zwischen der ECU 20 und den verschiedenen
Sensoren zeigt. Wie in Fig. 2 dargestellt, wird das Kurbelwinkel
signal CA über eine Wellenformbildungsschaltung 30 auf einen
Unterbrechungsanschluß einer CPU 34 gegeben. Das Signal CA, das
ein Drehwinkelsignal darstellt, welches einen Winkel von 45° vor
TDC angibt, wird durch BTDC 45° repräsentiert. Wenn dieses
Signal in die CPU 34 eintritt, wird eine Unterbrechungsroutine
aufgerufen, und eine Berechnung, wie beispielsweise zur Berech
nung der Motordrehzahl, wird durchgefürt. Das Signal CY aus dem
Zylindersensor 13 wird an die CPU 34 über einen digitalen Puffer
31 und einen Eingang oder Eingabekanal 32 eingegeben.
Analogsignale, die kennzeichnend für den Aufladungsdruck B, die
Menge an Einlaßluft Qa, die Beschleunigung G und dergleichen
sind, werden durch einen Analogpuffer 33 geleitet und mittels
eines A/D-Umsetzers 46 in digitale Werte umgeformt. Diese
digitalen Werte werden auf die CPU 34 gegeben. Die Bezugszahlen
36 bis 40 bezeichnen programmierbare Timer (PTM). Mit 45 ist eine Schnittstelle bezeichnet, mit der sich die Signale
zwischen Zündeinrichtung 18 und Injektor 19 kombinieren
lassen. Die Datenein
heiten, die in diesen PTMs 36 bis 40 eingestellt sind, bestehen
von oben bis unten in der erwähnten Reihenfolge aus der Zündzeit
punktverstellung IG und vier Kraftstoffeinspritzimpulsen τ1 bis
τ4 für jeweils einen der vier Zylinder. Die Taktsignale für diese
PTMs werden von einem freizählenden Zählwerk (FRC) 41 geliefert.
Ein ROM 43 speichert ein Regelungsprozedurprogramm, wie die zuvor
beschriebenen Fließdiagramme. Ein RAM 42 wird verwendet, um
zeitweise Zwischendaten zu erhalten, die für die Regelung
notwendig sind.
Fig. 3 stellt ein funktionelles Blockdiagramm einer Motorregelung
dar, die durch die ECU 20 durchgeführt wird. Ein EGI-Abschnitt,
der Eingabeinformationen empfängt, die aus einem Signal B, das
den negativen Druck der Einlaßluft kennzeichnet, Motordrehzahl
werten, einem Signal (Luft/Kraftstoffverhältnis) von einem O2-
Sensor (nicht dargestellt), dem Drosselöffnungssignal TVO sowie
dem Kühlmitteltemperatursignal TW bestehen, vermögen eine
Kraftstoffeinspritzregelung (Luft/Kraftstoffverhältnisregelung)
durch Änderung der Impulsbreite τ der Einspritzeinrichtung 5
durchzuführen. Ein ESA-Abschnitt weist einen Berechnungsblock für
eine benötigte Zündzeitpunktverstellung, einen Berechnungsblock
für ein benötigtes Drehmoment und einen Korrekturblock für eine
Zündzeitpunktverstellung auf. Der ESA-Abschnitt, der Eingangsin
formationen erhält, welche aus dem Signal B, das den negativen
Druck der Einlaßluft kennzeichnet, den Motordrehzahldaten, dem
Drosselöffnungssignal TVO, dem Kühltemperatursignal TW, dem
Getriebestellungssignal GP und dem Signal G, das eine Fahrzeugka
rosseriebeschleunigung G kennzeichnet, bestehen, vermag den
Voreilwinkel der Voreilwinkelschaltung in der Zündeinrichtung 18
einzustellen, um das Abschalttiming des Primärstroms der
Zündspule 10 zu ändern, um dadurch eine Zündzeitpunktverstel
lungsregelung zur Regelung des Motorabgabedrehmoments durchzufüh
ren.
Nachfolgend werden die allgemeinen Merkmale der Drehmomentrege
lung bei der ersten Ausbildungsform unter Bezugnahme auf die
Fig. 4, 5 und 6 beschrieben. Die Fig. 4 veranschaulicht in
Makrotermen bzw. in vergrößerter Darstellung die Änderung der
Motordrehzahl N, wenn die Drosselklappe 2 durch Niedertreten des
Gaspedals geöffnet wird (TVO stellt die Drosselöffnung dar). Fig.
5 veranschaulicht die Motordrehzahl N und dergleichen in
Mikrotermen.
Solange sich der Zustand des Antriebssystems, wie beispielweise
das Übersetzungsverhältnis des Getriebes, nicht ändert, schwankt
die Zeit- bzw. die Periodendauer der Fahrzeugkarosserieschwin
gung (dargestellt durch die Beschleunigung G) im wesentlichen
nicht, wie bei (b) in Fig. 5 gezeigt. Anders ausgedrückt, liegt
keine Änderung in der Schwingungsperiodendauer vor, die von der
Art des Fahrzeugs oder der verstrichenen Schwingungszeit abhängt,
obgleich eine Änderung in der Amplitude der Schwingung vorliegt.
Wenn eine Fahrzeugkarosserieschwingung auftritt, entwickelt sich
in dem Antriebssystem eine Torsion. Diese Torsion tritt als
Schwankung der Drehzahl N auf. Dies bedeutet, daß die Fahrzeug
karosserieschwingung unmittelbar als Schwankung ΔN [Fig. 5(e)]
bei der Motordrehzahl N erfaßt werden kann. Da eine Fahrzeug
karosserieschwingung eine periodische Änderung darstellt, weist
die Schwankung ΔN der Drehzahl dieselbe Periode [Fig. 5(e)] wie
die Fahrzeugkarosserieschwingung auf, abgesehen von Amplituden
und Phasenunterschied. Demzufolge stellt ΔN die geeignetste
Information für das Unterdrücken der Schwingung dar. Indem diese
Information einer geeigneten Informationsverarbeitung unterworfen
wird und indem eine Umsetzung in eine Voreilwinkel/Verzögerungs
winkelgröße ΔIG der Zündzeitpunktverstellung IG vorgenommen
wird, wird eine Drehmomentregelung zur Unterdrückung der Schwin
gung durchgeführt.
Es reicht aus, wenn die Regelungscharakteristik zur Veränderung
des Motordrehmoments bei einer Phase implementiert wird, die
entgegengesetzt zu der der Fahrzeugkarosserieschwingungsperiode
liegt. In diesem Fall kann, statt daß die Regelungscharakteristik
zur Variation des Drehmoments genau in Gegenphase bezüglich der
Schwingungsperiode gebracht wird (d. h. um 180° phasenverschoben
bezüglich der Schwingungsperiode), die Schwingung wirksamer
unterdrückt wird, wenn die Regelung derart durchgeführt wird, daß
das Ausgangsdrehmoment allmählich verringert wird, wenn die Phase
so ist, daß die Beschleunigung G allmählich zunimmt, und daß das
Ausgangsdrehmoment allmählich erhöht wird, wenn die Beschleuni
gung G allmählich abnimmt [Fig. 5(f)]. Genauer gesagt, ist es
zur Vornahme der Regelung in der Art, daß das Ausgangsdrehmoment
allmählich abnimmt, wenn die Phase so ist, daß die Beschleunigung
allmählich zunimmt und daß das Ausgangsdrehmoment allmählich
zunimmt, wenn die Beschleunigung allmählich abnimmt, phasenmäßig
günstig, eine Größe zu verwenden, die durch Verzögerung der
Kennlinie der Motordrehzahlschwankung ΔN um ein Viertel der
Periode erhalten wird. Anders ausgedrückt, wird die Periode der
Drehmomentregelung auf die Periode T360° von (= Schwingungs
periode) von ΔN abgestimmt, und die folgende Phasendifferenz
wird bezüglich der Drehzahlschwankung ΔN angewandt:
T90° = Phasendifferenz = Schwingungsphase/4 (1)
Da die Motordrehzahl während der Beschleunigungszeit grundsätz
lich eine ansteigende Kurve ist, ist es erforderlich, nur die
Änderungsgröße dieser Geschwindigkeit zu erfassen. Demzufolge
wird bei der ersten Ausbildungsform ein DC-Bestandteil ΔN (der
Mittelwert von ΔN) von der Schwankung ΔN der Motordrehzahl
subtrahiert, um eine Drehmomentregelung in einer hochgenauen
Weise durchzuführen. Genauer gesagt wird eine Grüße verwendet,
die durch Verzögerung der Charakteristik beziehungsweise der
Kennlinie
ΔN - ΔN
durch ein Viertel der Periode erhalten wird, um eine Regelung in
der Weise durchzuführen, daß das Drehmoment allmählich verringert
wird, wenn die Phase so ist, daß die Beschleunigung allmählich
zunimmt, und daß das Drehmoment allmählich erhöht wird, wenn die
Phase so ist, daß die Beschleunigung allmählich abnimmt.
Da die Drehmomentregelung durch Regelung der Zündzeitpunktver
stellung verwirklicht wird, wird bei jedem Regelungszyklus des
Motors ein Zündzeitpunktverstellungs-Korrekturfaktor
ΔIG* = KG × (ΔN0 - ΔN)
berechnet, indiziert und in einem Speicher gespeichert. Anders
ausgedrückt wird der auf diese Weise erhaltene Wert ΔIG in einem
Speicher in der Form
ΔIG*(1),
ΔIG*(2),
.
.
ΔIG*(n)
ΔIG*(2),
.
.
ΔIG*(n)
über die verstrichenen n-male gespeichert.
Dann wird der Wert
ΔIG(m) = KG × (ΔN0 - ΔN) (2)
als Zündzeitpunktverstellungs-Korrekturfaktor ΔIG(m) angenommen,
der erforderlich für die Unterdrückung einer Schwingung an jeder
Stelle in der Zeit ist, ein m wird als Indexzahl verwendet, um
den Wert ΔIG zu erhalten, der in dem vergangenen Regelungszyklus
gefunden wurde. Genauer gesagt, wird die Drehmomentregelung von
einer Phasendifferenz T90° durchgeführt, indem der Wert ΔIG(m)
verwendet wird, der in einem vergangenen Regelungszyklus gefunden
wurde, der dieser Phasendifferenz entspricht.
Das Vorstehende stellt das grundlegende Verfahren für die
Drehmomentregelung bei der ersten Ausbildungsform dar. Um jedoch
die Regelung noch genauer durchzuführen, wird das nachfolgend
beschriebene Konzept einer "Regelungsverzögerungszeit" einge
führt, und die Drehmomentregelung wird phasenmäßig um eine Größe,
die dieser "Regelungsverzögerungszeit" entspricht, voreilend
(zurückgestellt) gemacht, durchgeführt. Das heißt, wenn man das
zuvor erwähnte m wie folgt ausdrückt:
wobei die Regelungsverzögerungszeit = Phasendifferenz zwischen
aktueller Drehzahlschwankung und dem errechneten ΔN ist.
Da die Berechnung der Motordrehzahl in jeder oberen Totlage TDC
(Top Dead Center) durchgeführt wird, wie nachfolgend beschrieben,
ist das Auftreten der "Regelungsverzögerungszeit" unumgänglich.
Obgleich T90°, das gleich einem Viertel der Schwingungsperiode
ist, ein konstanter Wert ist, wenn die Getriebestellung festge
legt ist, enhält die zuvor erwähnte "Regelungsverzögerungszeit"
eine Motordrehzahlerfassungsverzögerung und eine Verzögerung, die
der Zeit von der Zündung bis zu der Zeit der Änderung des
Motordrehmoments äquivalent ist. Anders ausgedrückt, wird in
einem Fall, bei dem die Schwankung ΔN bei der Motordrehzahl
erfaßt wird, der ermittelte (berechnete) Wert ΔN erfaßt aufgrund
einer Verzögerung durch die "Regelungsverzögerungszeit" von der
Motordrehzahlschwankung, die der Fahrzeugkarosserieschwingung G,
welche tatsächlich auftritt, zuzuschreiben ist. Demzufolge
entspricht dieses "berechnete ΔN" dem "im tatsächlichen
Drehmoment Schwankungs-ΔN", das durch die "Regelungsverzöge
rungszeit" nach vorn verlegt ist. Aus diesen Gründen ist es
erforderlich, in die "Regelungsverzögerungszeit" von dem Wert
"Schwingungsperiode/4" zu subtrahieren, um die Drehmomentrege
lungsphase vor die Größe "Schwingungsperiode/4" mittels der
"Regelungsverzögerungszeit" vorzuschieben.
Diese "Regelungsverzögerungszeit" wird nun im Fall eines Vier
zylinder-Viertaktmotors detaillierter verfolgt. Gemäß den oben
erwähnten Grundsätzen der Drehmomentregelung ist es erforderlich,
die Motordrehzahl N, ΔN und ΔN zu berechnen, um das Drehmoment
zu kontrollieren. Wenn die Motordrehzahl N bei jeder TDC-Periode
berechnet wird, beträgt die "Regelungsverzögerungszeit", die auf
einer Berechnung der Motordrehzahl N basiert,
0,5 TDC.
Aus demselben Grund beträgt die "Regelungsverzögerungszeit", die
auf der Berechnung der Drehzahlschwankung ΔN beruht,
0,5 TDC.
Wenn die Durchschnittswertbildung für den Durchschnittswert ΔN
der Drehzahlschwankung durchgeführt wird, indem ein Durch
schnittslauf über beispielsweise zwei Umdrehungen (d. h. 4 TDC)
genommen wird, beträgt die "Regelungsverzögerungszeit", die auf
der Berechnung des Durchschnittswertes basiert,
1,5 TDC.
Allgemein beträgt die "Regelungsverzögerungszeit" bei dem Fall
eines Vierzylindermotors unter Berücksichtigung eines Durch
schnittslaufs über n Umdrehungen
[0,5 + (n - 1)] TDC.
Die "Verzögerung" von der Zündung bis zur tatsächlichen Dreh
momenterzeugung ist
0,5 TDC.
Diese Verzögerung hängt von der Explosionsverbrennungsrate des
Motors ab.
Wenn diese Verzögerungszeiten zusammengestellt werden, beträgt
die gesamte "Regelungsverzögerungszeit" von der Berechnung bis
zur Zündung und von der Zündung bis zur Drehmomenterzeugung
3,0 TDC.
Wenn die "Regelungsverzögerungszeit" TCR von der TDC-Einheit auf
eine Zeiteinheit transformiert wird, ergibt sie sich aus der
folgenden Gleichung:
Bei dieser Ausbildungsform wird aus den Werten von ΔIG*, die
bisher ermittelt und in dem Speicher gespeichert worden sind, ein
früherer Wert, der "alt" ist, mittels der Größe
TR = T90° - TCR(ms) (4)
zur Verwendung extrahiert. Bei einer allgemeinen Motorregelung
unter Verwendung eines digitalen Rechners wird die oben erwähnte
Regelungsvariable bei einem festgelegten Zeitintervall gespei
chert. Wenn demzufolge dieses Zeitintervall auf fünf ms gebracht
wird, wie in dem oben beschriebenen Programm, ist der am besten
für die Drehmomentregelung geeignete Index m
Fig. 7 stellt eine Ansicht dar, in der die Resonanzfrequenz der
Schwingung, die Phasendifferenz T90° und dergleichen bei jeder
Getriebegangstellung (GP) in Form einer Tabelle dargestellt sind.
In Gleichung (5) wird T90°/5 durch Blick in diese Tabelle
ermittelt. Da der Wert TCR sich abhängig von der Motordrehzahl N
ändert, wie durch Gleichung (3) angegeben, wird TCR bei jedem
Regelungszyklus berechnet.
Da die Zündperiode länger wird, je niedriger die Drehzahl des
Motors ist, wird auch die "Regelungsverzögerungszeit" länger, je
niedriger die Motordrehzahl ist. Die oben erwähnte Verzögerungs
zeit TR beträgt
TR = T90° - TCR
Im Hinblick auf die Gleichung (3) wird eine Drehmomentregelung
gemäß der ersten Ausbildungsform in einem Motordrehzahlbereich
unmöglich, in dem TR bei einer bestimmten Getriebegangstellung GP
negativ wird, wenn nämlich sich das folgende bei einer bestimmten
Getriebegangstellung GP ergibt:
Dies liegt daran, daß der Umstand, daß die Verzögerungszeit TR
negativ wird, bedeutet, daß die Drehmomentregelung zur gegenwär
tigen Zeit auf einer künftigen Regelungsvariablen (ΔN - ΔN)
basierend durchgeführt wird. Genauer gesagt, wird in einem
Bereich, in dem die Motordrehzahl der Art ist, daß TR < 0 gilt,
die Fahrzeugkarosserieschwingung nicht tatsächlich unterdrückt
oder sie nimmt sogar zu, wenn eine Drehmomentregelung durchge
führt wird. Demzufolge manifestiert sich in diesem Fall, wenn TR
sich minus T90° nähert, wenn nämlich die "Regelungsverzögerungs
zeit TCR" sich T180° nähert, ein Nachlaufphänomen, bei dem die
Drehmomentregelung in einer Drehmomentzunahmerichtung durchge
führt wird, wenn die Schwingung in der positiven Richtung
verläuft, wenn hier eine Regelung gemäß der ersten Ausbildungs
form ausgeübt wird. Hier wird eine Motordrehzahl NMIN1 wie in
oder
bezeichnet als eine regelbare minimale Motordrehzahl (grund
legend). Wie in Fig. 7 gezeigt, ändert sich dieser Wert NMIN1
abhängig von der Getriebegangstellung.
Eine Motordrehzahl NMIN2, bei der der Verzögerungswert TR "0"
wird, wenn nämlich das folgende gilt:
wird als "geeignete regelbare minimale Motordrehzahl" erzeugt.
Dies liegt daran, weil eine Regelung gemäß der ersten Ausbil
dungsform in geeigneter Weise bis zu dem Bereich von NMIN2
arbeitet. Es ist festzuhalten, daß NMIN2 sich auch in Abhängig
keit von der Getriebegangstellung GP ändert, wie in der Tabelle
von Fig. 7 gezeigt.
Demzufolge wird es bei der alleinigen Regelung, wie sie gemäß der
ersten Ausbildungsform durchgeführt wird, erforderlich, Gegenmaß
nahmen für die Zeit zu treffen, wenn die gegenwärtig vorherr
schende Motordrehzahl N geringer als die "geeignete regelbare
minimale Motordrehzahl" NMIN2 ist. Dies liegt daran, weil die
geeignete regulierbare minimale Motordrehzahl NMIN2 in einem oft
benutzten Drehzahlbereich liegt. Anders ausgedrückt besteht der
Grund darin, daß es möglich wird, eine Regelung für die Unter
drückung der Schwingung in geeigneter Weise in einem Bereich [I]
(der Bereich oberhalb NMIN2) vorzunehmen, der in Fig. 8 gezeigt
ist.
Bei der dargestellten Erfindung wird ein Zustand, bei dem die
gegenwärtige Motordrehzahl N geringer als die "geeignete
regelbare minimale Motordrehzahl" NMIN2 ist, mittels einer
Regelung behandelt, die eine Modifikation der ersten Ausbildungs
form darstellt. Diese Modifikation wird beschrieben, nachdem die
Regelung gemäß der ersten Ausbildungsform detailliert diskutiert
worden ist.
Eine detaillierte Beschreibung der ersten Ausbildungsform wird
nun unter Bezugnahme auf die Fig. 9A bis 9D vorgenommen. Fig. 9A
zeigt eine Hauptroutine des ESA-Abschnitts, die durch eine
Unterbrechung begonnen wird, die durch die PTM 47 alle 5 ms
erzeugt wird. Fig. 9B zeigt die Einzelheiten der Berechnung
(Schritt S220) für den Zündzeitpunktverstellungs-Korrekturfaktor
ΔIG in der Hauptroutine. Fig. 9C stellt eine Routine zur
Berechnung der Motordrehzahl und der Schwankung ΔN der Motor
drehzahl dar, wobei die Routine durch eine Unterbrechung in
Abhängigkeit von dem Kurbelwinkelsignal CA (= 45° vor TDC)
begonnen wird. Fig. 9D zeigt eine OCI (Ausgabevergleichsunter
brechung)-Routine, die durch die PTM 36 zur Regelung der
Zündimpulse begonnen wird, die auf die Zündeinrichtung 18 gegeben
werden.
Die Kurbelwinkelsignal-Unterbrechungsroutine von Fig. 9C wird nun
beschrieben. Wenn die Kurbelwelle bis zu einer Stelle 45° vor
TDC (BTDC 45°) hochdreht, schreitet das Programm zu einem
Schritt S260 vor, bei dem die vorliegende Zeit T1 von FRC 41
eingelesen wird. Danach wird bei einem Schritt S262 die TDC-
Periode tTDC (die für eine halbe Umdrehung der Kurbelwelle
benötigte Zeit) gemäß
tTDC = T1 - T0(s)
aus T1 und der Unterbrechungszeit T0 berechnet, welche zum
Zeitpunkt der letzten Unterbrechung berechnet worden ist. Hieran
schließt sich ein Schritt S264 an, bei dem der Wert von T1 als
T0 im Hinblick auf die nächste Unterbrechung bewahrt wird. Das
Programm schreitet dann zu einem Schritt S266 voran, bei dem die
Motordrehzahl N gemäß
berechnet wird. Danach wird bei einem Schritt S268 eine Dreh
geschwindigkeitsschwankung ΔN*(0) zwischen der Motordrehzahl N,
die in dem letzten Regelungszyklus berechnet worden ist, und der
Motordrehzahl N0, die gegenwärtig berechnet worden ist, aus
ΔN*(0) = N - N0
berechnet. Wie oben erwähnt, wird durch diese Berechnung die
"Regelungsverzögerung" von 0,5 TDC erzeugt. Bei einem Schritt
S270 werden vier Laufdurchschnittswerte ΔN gemäß
von ΔN*(1) bis ΔN*(3) berechnet und während der vergangenen
drei TDC-Zeiten gespeichert. Eine Regelungsverzögerungszeit von
1,5 TDC wird als Ergebnis dieser Berechnung erzeugt. Daran
schließt sich ein Schritt S272 an, bei dem ΔN*(1) bis ΔN*(3)
zur Berechnung des nächsten ΔN4 fortgeschrieben werden.
Anschließend wird nun eine Hauptroutine gemäß Fig. 9A beschrie
ben, die alle 5 ms begonnen wird. Diese Hauptroutine dient zur
Berechnung der gewünschten Zündzeitpunktverstellung IGN, des
Zündzeitpunktverstellungs-Korrekturfaktors ΔIG zur Durchführung
der Schwingungsunterdrückung bei Beschleunigung und der endgülti
gen Zündzeitpunktverstellung IG, nämlich
IG = IGN + ΔIG
Die endgültige Zündzeitpunktverstellung IG wird berechnet und als
Impulsbreite bzw. Impulslänge an die PTM 36 abgegeben.
Bei einem Schritt S200 wird die Berechnung der gewöhnlichen
Zündzeitpunktverstellung IGN gemäß den normalen Bedingungen
aufgerufen. Diese gewöhnlichen Bedingungen sind die Kraftstoff
oktanzahl, die Größe des erzeugten Klopfens, etc. Daran schließt
sich ein Schritt S202 an, bei dem die Drosselöffnung TVO, die
Motorkühlmitteltemperatur TW und die Getriebegangstellung GP,
etc. eingelesen werden. Danach wird NMIN1, das im Zusammenhang
mit Fig. 7 beschrieben worden ist, von einem ROM oder dergleichen
bei einem Schritt S204 eingelesen. Daran schließt sich ein
Schritt S206 an, bei dem die Motordrehzahl N und NMIN1 verglichen
werden, um zu bestimmen, ob der gegenwärtige Betriebsbereich ein
Bereich ist, in dem ein Nachlauf erzeugt wird. Da der Bereich N ≦
NMIN1 ein Bereich ist, bei dem leicht ein Nachlaufen aufgrund der
Drehmomentregelung auftritt, schreitet das Programm zu einem
Schritt S234 voran, bei dem die Drehmomentregelung angehalten
wird. Falls die Motorkühlmitteltemperatur TW als niedriger als
einem vorbestimmten Wert Twa bei einem Schritt S208 ermittelt
wird, schreitet das Programm zu dem Schritt S234 voran, um ΔIG
auf "0" zu setzen. Der Grund hierfür liegt darin, daß selbst
dann, wenn eine Fahrzeugkarosserieschwingung auftritt und es
notwendig ist, die Zündzeitpunktverstellung IG zu korrigieren,
ein Verzögern der Zündzeitpunktverstellung durch Ausführung einer
Drehmomentregelung bei sich auf einem niedrigen Wert befindlicher
Kühlmitteltemperatur zu der Möglichkeit einer Fehlzündung führen
könnte.
Die Schritte S214 und S216 stellen eine Prozedur zur Ermittlung
dar, ob eine Beschleunigung begonnen hat. Hier bezeichnet TVO0
eine Drosselöffnung, die durch den vorangehenden Regelungszyklus
erhalten worden ist. Der Beginn der Beschleunigung wird auf der
Grundlage beurteilt, ob ΔTVO, welches die Änderung der Drossel
öffnung über eine Periode von 5 ms darstellt, größer als ein
vorbestimmter Wert ΔTVOa ist. Falls ΔTVO ≦ TVOa gilt, bedeutet
dies, daß die Beschleunigung nicht begonnen hat. Demgemäß
schreitet das Programm zu einem Schritt S226 voran, bei dem durch
Prüfen des eingestellten Zustandes eines Kennzeichens FAC
verifiziert wird, ob eine Regelung einer Beschleunigungsvibration
wirksam ist. Der Grund hierfür ist folgender. Selbst wenn die
Drosselöffnungsänderung ΔTVO klein ist, nachdem das Kennzeichen
FAC bei dem Schritt S216 eingestellt und der Beginn einer
Beschleunigung erfaßt worden ist, ist die Beschleunigung für eine
bestimmte Zeitperiode [siehe Fig. 5(d)] wirksam, und es ist
erforderlich, daß eine Beschleunigungsschwingungsregelung während
dieser Zeitperiode durchgeführt wird. Demzufolge wird der
Umstand, daß die Regelung der Beschleunigungsschwingung wirksam
ist, gespeichert. Wenn dieses Kennzeichen nicht gesetzt ist,
schreitet das Programm von dem Schritt S226 zu dem Schritt S234
fort, um auf ΔIG "0" zu setzen.
Wenn bei dem Schritt S214 der Beginn einer Beschleunigung
abgefühlt worden ist, schreitet das Programm S216 voran, wo das
Kennzeichen FAC gesetzt wird, und danach zu einem Schritt S218,
bei dem ein Stellfaktor (gain) Zählwerk Gc auf einen Ausgangswert
GCO gesetzt wird. Dieser Ausgangswert GCO stellt eine Zeitperiode
dar, über die das in Fig. 5(d) gezeigte Kennzeichen FAC zu setzen
ist, nämlich eine Zeitperiode, über die eine Regelung zur
Unterdrückung von einer Beschleunigungsschwingung ausgefüllt
werden muß. Diese Zeitperiode ist diejenige, während der eine
Korrekturrechnung zur Zündzeitpunktverstellung bei einem Schritt
S220 durchgeführt wird.
Eine Korrekturberechnungsroutine für die Zündzeitpunktverstellung
wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 9B beschrieben. Das Ziel
dieser Unterroutine besteht darin, den Korrekturfaktor ΔIG für
die Zündzeitpunktverstellung gemäß der oben erwähnten Gleichung
zu berechnen und eine Regelung zur Begrenzung des Korrekturfak
tors durchzuführen. Zunächst wird ein Regelungsübertragungsfaktor
(control gain) bei einem Schritt S240 wie folgt berechnet:
KG = KO × Gc
Da Gc eine graduell abnehmende Charakteristik angibt, kennzeich
net der Regelungsübertragungsfaktor KG auch eine graduell
abnehmende Charakteristik. Es ist festzuhalten, daß der Rege
lungsübertragungsfaktor KG eine Konstante von KO sein kann.
Bei einem Schritt S242 wird der Zündzeitpunktverstellungs-
Korrekturfaktor zur Speicherung aufgerufen gemäß der Gleichung
ΔIG* = KG × [ΔN*(0) - ΔN]
Danach wird bei einem Schritt S244 eine Indexzahl m, die um die
Regelungsverzögerungszeit um ein Viertel (d. h. T90°) der
Schwingungsperiode vorgeschoben ist, gemäß der folgenden
Gleichung ermittelt:
Bei einem Schritt S246 wird das Aufsuchen des Zündzeitpunktver
stellungs-Korrekturfaktors ΔIG des Indexes m aus ΔIG*(m)
aufgerufen, das bis zu dem letzten Zyklus berechnet und in dem
RAM 42 gespeichert ist. Die Karte bzw. Abbildung ΔIG*(m) im
Speicher 42 wird bei einem Schritt S248 fortgeschrieben. Die
Schritte S254 und S256 dienen zur Zündzeitpunktverstellungs
begrenzungsregelung.
Demzufolge kann eine Fahrzeugkarosserieschwingung in optimaler
Weise unterdrückt werden, indem bei der Drehmomentregelung zum
Zweck der Unterdrückung von Schwingung positiver Brauch von der
Regelungsverzögerungszeit gemacht wird, die unvermeidbar durch
Berechnung der Motordrehzahl N, der Drehzahlschwankung ΔN und
deren Durchschnittswert ΔN erzeugt wird. Insbesondere kann die
Schwingung in zuverlässiger Weise verhindert werden, indem der
Wert NMIN1 eingestellt wird, bei dem ein Nachlaufen in einem
niedrigeren Drehzahlbereich, der höher als der obige liegt,
auftritt, und indem die Drehmomentregelung in einem Bereich
angehalten wird, der niedriger als der obige liegt.
Es ist festzuhalten, daß die Größe 1,5 TDC der zuvor erwähnten
Regelungsverzögerungszeit im Fall eines Vierzylindermotors das
Ergebnis von vier Laufdurchschnittswerten (Schritt S270) ist.
Demzufolge ist es bei einem Sechszylindermotor oder dergleichen
erforderlich, die Berechnungsgleichung jedesmal dann zu modifi
zieren, wenn die Zahl von Laufdurchschnittswerten geändert wird.
Diese Modifikationen ergeben sich jedoch selbstverständlich aus
der vorangehenden Erklärung.
Nachfolgend werden zwei Modifikationen der ersten Ausbildungsform
erläutert.
Die Gleichung (5) zeigt, daß TR positiv ist, selbst wenn TCR groß
wird. Demzufolge reicht es aus, TCR klein oder umgekehrt T90°
groß in einem Drehzahlbereich zu machen, in dem TCR groß wird.
Die Regelung zur Erreichung des ersteren ist die erste Modifika
tion, und die Regelung zur Erreichung des letzteren ist die
zweite Modifikation. Bei der zweiten Modifikation wird, da T90°
festgelegt ist, solange die Getriebegangstellung festgelegt ist,
Gebrauch gemacht von
T450° = T360° + T90°
statt T90° . T450° ist das Ergebnis einer zusätzlichen Verzögerung
von einer Periode von T90°.
Um den Wert TCR in Gleichung (5) klein auf die Weise zu machen,
daß TR nicht negativ wird, wird TCR durch eine Mittelwertsberech
nung primär dann erzeugt, wenn die Durchschnittsmotordrehzahl N
ermittelt wird. Demgemäß reicht es aus, die Zahl von Laufdurch
schnittswerten zu ändern, die von dem Wert der Motordrehzahl
abhängen. Auf diese Weise kann die Regelungsverzögerungszeit
eingestellt werden, und die Phasenverzögerung der Änderung des
Motordrehmoments kann auf einem Minimum gehalten werden. Genauer
gesagt, wird die Regelung gemäß der zuvor erwähnten Ausbildungs
form derart modifiziert, daß ein Laufdurchschnitt über zwei
Umdrehungen des Motors in dem Bereich unterhalb der NMIN2-Linie
in Fig. 8 - genau wie bei der Regelung gemäß dem zuvor erwähnten
Ausführungsbeispiel genommen wird, um ΔN zu berechnen, und
ferner in solcher Weise, daß ein Laufdurchschnittswert über eine
Umdrehung in anderen Bereichen genommen wird. Da eine Umdrehung
des Motors eine Periode von zwei TDC entspricht, werden vier Ns
in dem zwei Umdrehungs-Laufdurchschnittswert abgetastet und es
wird, wie in dem Schritt S270 des vorgenannten Ausführungsbei
spiels, Gebrauch gemacht von
In gleicher Weise beträgt
bei dem Laufdurchschnittswert für eine Umdrehung. Bei dem
Laufdurchschnittswert, der über zwei Umdrehungen genommen wird,
beträgt die "Regelungsverzögerungszeit" 1,5 TDC, ebenso wie bei
der Regelung gemäß der ersten Ausbildungsform. Bei dem Laufdurch
schnittswert, der über eine Umdrehung genommen wird, beträgt die
"Regelungsverzögerungszeit" jedoch 0,5 TDC; die letztere
Regelungsverzögerungszeit ist 1 TDC kürzer. Demzufolge ist eine
Verkürzung des Wertes TCR durch 1 TDC in dem unteren Drehzahl
bereich wirksam bei der Unterdrückung einer Schwingung in dem
niedrigen Drehzahlbereich, insbesondere im Bereich [II] von Fig.
8.
Da der Wert TCR in dem niedrigen Drehzahlbereich 0,5 TDC beträgt,
gibt eine niedrige Motordrehzahl NMIN3, wie bei
die minimale Drehzahl an, die durch die erste Modifikation
geregelt werden kann, ähnlich wie bei dem Fall der vorerwähnten
Ausbildungsform. Es ist selbstverständlich, daß der kontrollier
bare bzw. regelbare Bereich erheblich verbessert ist, da NMIN3
dem Wert NMIN1 entsprechend dieser Modifikation unterliegt.
Die Regelung gemäß der ersten Modifikation wird nun detailliert
unter Bezugnahme auf die Fig. 10A bis 10C beschrieben. Die
Schritte S340 bis S348 sind dieselben wie die Schritte S260 bis
S268 in Fig. 9C. In dem Schritt S350 wird der Wert NMIN2
eingelesen, der der Getriebegangstellung entspricht, und bei dem
Schritt S352 werden der gegenwärtige Betriebsbereich N und der
Wert NMIN2 verglichen. In dem Bereich von N ≧ NMIN2, wird der
Laufdurchschnittswert ΔN4 über zwei Umdrehungen bei einem
Schritt S358 berechnet. In dem Bereich N < NMIN2 wird der
Laufdurchschnittswert ΔN2 über eine Umdrehung bei einem Schritt
S354 berechnet.
Im Hinblick auf die Hauptroutine von Fig. 10A, wird NMIN1 in den
Schritten S204 und S206 von Fig. 9A in der vorangehenden
Ausbildungsform ersetzt durch den Wert NMIN3 in den Schritten
S284 und S286. Der Grund hierfür liegt darin, daß die regelbare
minimale Drehzahl modifiziert ist, um gemäß dieser Modifikation
niedriger zu liegen. In Fig. 10B besteht der einzige Unterschied
gegenüber Fig. 9B darin, daß der Schritt S324 sich von dem
Schritt S244 unterscheidet. Genauer gesagt, werden hinsichtlich C
der Gleichung
im Schritt S324 vier Laufdurchschnittswerte in einem Bereich
genommen, in dem die Motordrehzahl oberhalb des Wertes NMIN2
liegt. Demzufolge beträgt der Wert C = 1,5 in diesem Bereich. In
dem Drehzahlbereich unterhalb des Wertes NMIN2 werden zwei
Laufdurchschnittswerte genommen, so daß C = 1 ist. Die Regelung
von dem Schritt S326 weiter ist dieselbe wie bei der letzten
Ausbildungsform.
Demzufolge ist in dem Bereich NMIN3 ≦ N ≦ NMIN2 die Zahl der
Abtastungen der Laufdurchschnittswerte für ΔN verringert, um die
Regelungsverzögerungszeit zu verkleinern. Demgemäß wird eine
Schwingung zuverlässig unterdrückt, ohne daß der Wert TR einen
großen negativen Wert annimmt. In dem Bereich unterhalb des
Wertes NMIN3 wird die Regelung für die Änderung des Drehmoments
angehalten, ebenso wie bei der ersten Ausbildungsform. Hierdurch
tritt kein Nachlaufen auf.
Wenn lediglich die Phase berücksichtigt wird, ist es besser, je
kleiner die Zahl der Laufdurchschnittswerte ist. Um jedoch die
Herstellungsfehler bei einem Kurbelwinkelsensor des Typs zu
eliminieren, der an einer Nockenwelle montiert ist, ist es
erforderlich, einen Laufdurchschnittswert über zwei Umdrehungen
des Motors zu nehmen. Demzufolge ist es vorzuziehen, daß ein
Laufdurchschnittswert über zwei Umdrehungen des Motors genommen
wird, soweit dies möglich ist.
Gemäß der zweiten Modifikation wird der Wert T450° anstelle von
T90° in der Gleichung
in einem Betriebsbereich unterhalb der NMIN2-Linie von Fig. 8
verwendet. Hierbei ändert sich nicht die Periode der Fahrzeug
karosserieschwingung, so daß eine geeignete Drehmomentregelung,
die besser als die Regelung bei der ersten Ausbildungsform in
dem Bereich [II] von Fig. 8 möglich ist.
Bei der zweiten Modifikation wird das Regelungsfließdiagramm der
ersten Ausbildungsform wie in Fig. 11 gezeigt modifiziert.
Genauer gesagt, wird m bei einem Schritt S244 in Fig. 9B
berechnet. Bei einem Schritt S400 von Fig. 11 wird bestimmt, ob m
negativ wird, und m wird gemäß der folgenden Gleichung berechnet:
bei einem Schritt S402 nur dann, wenn m negativ wird. Das
Programm kehrt dann zu dem Schritt S246 in Fig. 9B zurück.
Wenn dies vorgenommen ist, wird m nicht negativ werden. Hierdurch
wird eine zuverlässige Drehmomentregelung möglich, und der
Fahrkomfort in dem niedrigen Drehzahlbereich wird verbessert. Da
jedoch der Wert T450° anstelle von T90° verwendet wird, ist die
Unterdrückung der Ausgangsspitze einer Schwingung schwierig. Es
ist festzuhalten, daß es auch möglich ist, das Zeichen bzw.
Merkmal von ΔIG mittels einer Verschiebung um eine halbe Periode
anstelle einer Verschiebung um eine einzige Periode umzukehren.
Anders ausgedrückt ist es auch möglich,
zu verwenden und folgendes anzunehmen:
ΔIG = -ΔIG*(m)
Obgleich die oben beschriebene Ausbildungsform zur Lösung des
Problems einer Regelungsverzögerungszeit speziell bei digitalen
Computern dient, ist sie auch bei analogen Computern anwendbar,
da diese Computer eine "Erfassungsverzögerung" aufweisen.
Gemäß der ersten Ausbildungsform und deren Modifikationen wird
die Zündzeitpunktverstellung als Behelf zur Variierung des
Motordrehmoments korrigiert. Um jedoch die vorgenannten Effekte
zu erreichen, ist es erlaubt, das Luft/Kraftstoffverhältnis, die
Belastung von zusätzlicher Ausrüstung, wie beispielsweise
Drehstromlichtmaschine, EGR-Menge, Drosselöffnung und dergleichen
zu korrigieren.
Auch ist es anstelle der Annahme einer Schwankung bei der
Motordrehzahl als Hilfsmittel zur Ermittlung einer Fahrzeugkaros
serieschwingung möglich, eine Fahrzeugkarosseriebeschleunigung,
eine Änderung in der Drehzahl der Fahrzeugräder, die Antriebswel
lentorsion, den Motorversatz und dergleichen zu verwenden.
Es ist auch möglich, den negativen Einlaßluftdruck B anstelle der
Drosselöffnung TVO, der Beschleunigungseinrichtungsöffnung α und
dergleichen als Hilfsmittel zum Abfühlen einer Beschleunigungs
anforderung zu verwenden. In diesem Fall ist jedoch eine auf der
Motordrehzahl beruhende Korrektur erforderlich, da der negative
Druck B einer großen Änderung bei selbst geringer Öffnung der
Beschleunigungseinrichtung unterliegt, wenn die Motordrehzahl
niedrig ist.
Wie zuvor in einfacher Weise beschrieben, berücksichtigt die
zweite Ausbildungsform den Umstand, daß die Größe der Drehmoment
übertragungsverzögerung in einem mechanischen System abhängig von
den Betriebsbedingungen variiert, und die zweite Ausbildungsform
vermag das Timing der Drehmomentregelung und das Timing der
Fahrzeugkarosserieschwingung dadurch zu synchronisieren, indem
in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen vor der Beschleuni
gung die Zeit revidiert wird, zu der die Drehmomentregelung
beginnt. Anders ausgedrückt, wird der Zeitpunkt des Auftretens
der Anfangsspitze einer Vorwärts- und Rückwärtsschwingung der
Fahrzeugkarosserie bei einer Beschleunigung weit mehr als üblich
verzögert, wenn sich der Motor in einem abbremsenden Zustand vor
dem Beginn einer Beschleunigung befindet. Um demzufolge die
Ausgangsschwankung und die natürliche Schwingung des Antriebs
systems einander zu überlagern, um schnell die Vorder- und
Rückseiteschwingung der Fahrzeugkarosserie zu verringern, ist die
Anordnung so getroffen, daß das Timing, zu dem die Regelung
beginnt, um einen vorbestimmten Wert verzögert wird, um dieses in
eine wesentliche Übereinstimmung mit dem Timing zu bringen, bei
dem Höchstwerte der Fahrzeugkarosserieschwingung auftreten.
Die Anordnung des Motorsystems der zweiten Ausbildungsform ist
dieselbe wie die der ersten Ausbildungsform, die in Fig. 1
dargestellt ist. Ebenfalls wird eine Fahrzeugkarosserieschwingung
von dem Ausgang G des Beschleunigungssensors 28 ermittelt. Die
Betriebsbedingungen, so beispielsweise ob der Motor sich in einem
gleichmäßigen Fahrzustand oder in einem Bremszustand befindet,
werden durch den Ausgang des Motorversatzsensors 29 erfaßt.
Fig. 12B dient zur Beschreibung der allgemeinen Regelungsfunktion
gemäß der zweiten Ausbildungsform. Wie bei der ersten Ausbil
dungsform wird eine Drehmomentregelung durch Korrigieren der
Zündzeitpunktverstellung durchgeführt. Wie in Fig. 12B gezeigt,
ist der Zündzeitpunkts-Korrekturfaktor IG bei δ für eine
Zeitperiode CO festgelegt, die dem Beginn der Beschleunigung
folgt. IG wird mit der Schwankung G des Grades der Beschleu
nigung abgestimmt, bis eine Zeit DO verstrichen ist, die CO
folgt, und der Wert IG wird bei Verstreichen von DO auf "0"
gebracht. Wie z. B. von Werten von CO, CO = 0,3 s, wenn das
Fahrzeug aus dem bremsenden Zustand (beispielsweise im dritten
Gang bei 1500 Upm), und CO = 0,25 s, wenn das Fahrzeug aus einem
Zustand beschleunigt wird, in dem es bei einer gleichförmigen
Geschwindigkeit fährt (beispielsweise im dritten Gang und 1500
Upm).
In dem Fließdiagramm von Fig. 13A ist die gewöhnliche Zündzeit
punktverstellungsberechnung von dem Schritt S600 dieselbe wie die
von Schritt S200 in Fig. 9A, und demzufolge steht kein Unter
schied zu der hinreichend bekannten üblichen Zündzeitpunktver
stellungsberechnung. In einem Schritt S602 wird eine Bestimmung
aufgerufen, ob der Motorbetriebszustand kennzeichend ist für den
gleichmäßigen oder den abbremsenden Zustand. Diese Bestimmung
wird bei Empfang eines Versatzsignals von dem Motorversatzsensor
29 als Eingangsinformation vorgenommen. Der Grund hierfür besteht
darin, daß der Motor aufgrund seiner Trägheit geringfügig nach
vorn bei negativer Beschleunigung bzw. beim Abbremsen versetzt
wird.
Die Fahrzeugkarosseriebeschleunigung G, die Getriebegangstellung
GP, die Drosselöffnung TVO und die Kühlmitteltemperatur TW werden
bei einem Schritt S604 eingelesen. Bei einem Schritt S606 wird
bestimmt, ob die Kühlmitteltemperatur TW kleiner ist als 40°C.
Wenn der Motor kalt ist, sind die Betriebsbedingungen instabil,
und das Motorausgangsdrehmoment kann nicht exakt durch Regelung
der Zündzeitpunktverstellung kontrolliert werden. Demzufolge ist
gemäß der zweiten Ausbildungsform die Anordnung so getroffen, daß
die Unterdrückung einer Vorderseite- und Rückseiteschwingung der
Fahrzeugkarosserie nicht durchgeführt wird, wenn der Motor kalt
ist, selbst wenn das Fahrzeug beschleunigt wird. Falls das
Ergebnis der Abfrage bei dem Schritt S606 NEIN ist, wenn nämlich
TW ≧ 40°C gilt, ist der Motor warm. Um demzufolge eine Zündzeit
punktsverstellungskorrekturregelung zur Unterdrückung der
Vorderseite- und Rückseiteschwingung der Fahrzeugkarosserie
durchzuführen, schreitet das Programm zu einem Schritt S608 zur
Durchführung der Regelung voran. Wenn das Ergebnis der Abfrage
bei dem Schritt S606 JA ist, wenn nämlich TW < 40°C gilt, wird
keine Zündzeitpunktsverstellungskorrektur zur Unterdrückung
einer Vorderseite- und Rückseiteschwingung der Fahrzeugkarosserie
durchgeführt, und das Programm springt zu einem Schritt S630, bei
dem die Zündung gemäß einer gewöhnlichen Zündzeitpunktverstellung
IGN durchgeführt wird. Bei dem Schritt S608 wird der Unterschied
ΔG zwischen der bei dem Schritt S604 eingelesenen Fahrzeug
karosseriebeschleunigung G und der bei dem Schritt S3 bei dem
letzten Regelungszyklus eingelesenen Fahrzeugkarosseriebeschleu
nigung G' vorgenommen. Demzufolge wird bei dem Schritt S604
ΔG = G - G' berechnet. Da der Regelungszyklus bei einem
festgelegten Zeitintervall Δt durchgeführt wird, das vorher
festgelegt ist, stellt ΔG im wesentlichen einen Differential
wert der Fahrzeugkarosseriebeschleunigung G bezüglich der Zeit
dar. Bei einem Schritt S610 wird die Differenz ΔTVO zwischen
der Drosselöffnung TVO, die bei dem Schritt S604 eingelesen
worden ist, und der Drosselöffnung TVO', die bei einem Schritt
S604 in dem letzten Zyklus eingelesen worden ist, berechnet.
Demzufolge wird ΔTVO = TVO - TVO' bei einem Schritt S610
berechnet. ΔTVO stellt im wesentlichen einen Differentialwert
der Drosselöffnung bezüglich der Zeit dar, nämlich die Rate, mit
der das Drosselventil bzw. die Drosselklappe 2 öffnet. Je größer
ΔTVO ist, umso schneller ist die Rate bzw. Geschwindigkeit, bei
der die Drosselklappe 2 öffnet. Da der Fahrer das Gaspedal bei
Beginn einer Beschleunigung schnell niedertritt, öffnet sich die
Drosselklappe 2 zu dieser Zeit schnell. Demzufolge kann, ob oder
ob nicht eine Beschleunigung des Motors über einen vorgegebenen
Wert hinaus begonnen hat, auf der Basis bestimmt werden, ob die
Öffnungsrate ΔTVO der Drosselklappe größer als ein vorbestimm
ter Wert α (< 0) ist.
Bei einem Schritt S612 wird bestimmt, ob ΔTVO geringer als ein
vorbestimmter Wert α ist, wodurch bestimmt wird, ob eine
Beschleunigung begonnen worden ist. Die verstrichene Zeit, die
dem Beginn einer Beschleunigung folgt, wird in dem Timerzählwerk
CNT bewahrt, das die Zahl von Regelungszyklen angibt (d. h.
verstrichene Zeit nach dem Beginn einer Beschleunigung), die nach
dem Start der Beschleunigung durchgeführt worden sind. Es wird
bei einem Schritt S618 bestimmt, ob CNT < DO gilt. Falls die
Antwort NEIN ist, schreitet das Programm zu einem Zunahmeschritt
S618 fort. Das Timerzählwerk CNT wird bei dem Schritt S618 in der
Reihenfolge von 0 bis DO von dem Zeitpunkt an fortgeschaltet, zu
dem die Beschleunigung beginnt, bis der Regelungszyklus DO-mal
ausgeführt ist. Anders ausgedrückt, gilt die Beziehung CNT < DO
während des Fahrens in einem gleichbleibenden Zustand, in dem
ΔTVO ≦ α ist. Demzufolge schreitet das Programm in der
Reihenfolge Schritt S612 zum Schritt S616 zum Schritt S626 vor.
Beim Schritt S626 gilt ΔIG = 0 und eine Drehmomentregelung wird
nicht durchgeführt. Unmittelbar nach dem Beginn einer Beschleuni
gung gilt die Beziehung ΔTVO < α, so daß CNT bei dem Schritt
S614 zurückgesetzt wird. Dieser Rücksetzzustand bleibt solange
wirksam wie ΔTVO < α weiterhin gilt.
Da eine Fahrzeugkarosseriebeschleunigung sich verzögert und
tatsächlich später als das Öffnen der Drossel stattfindet, steigt
die Fahrzeuggeschwindigkeit sogar, obgleich die Beziehung
ΔTVO ≦ α gilt, und demzufolge besteht die Möglichkeit, daß
eine Fahrzeugkarosserieschwingung auftritt. Bis zu der Zeit, zu
der die Drosselöffnung sich nicht weiter ändert (ΔTVO ≦ α) und
der Wert in dem Zählwerk CO erreicht (d. h. während der Zeit, zu
der die Beziehung CNT < CO bei einem Schritt S620 gilt) wird bei
einem Schritt S624 die Operation ΔIG = δ durchgeführt. Wie in
Fig. 7 gezeigt, ist CO eine Regelungskonstante, die durch
Verallgemeinerung und Einstellung einer Zählung erhalten wird,
die der Zeit entspricht, die für die Vorderseite- und Rückseite
schwingung (Beschleunigung) der Fahrzeugkarosserie benötigt wird,
um den ersten Spitzenwert nach dem Beginn der Beschleunigung zu
erreichen. Die Bedeutung des Schrittes S624 ist wie folgt. Da die
Fahrzeugkarosserie in Vorwärtsrichtung während der Zeit CO fährt,
die für die Beschleunigung der Fahrzeugkarosserie benötigt wird,
um den ersten Spitzenwert nach dem Beginn der Beschleunigung zu
erreichen, wird die Unterdrückung der Vorderseite- und Rückseite
schwingung der Fahrzeugkarosserie gefördert, und es existiert
fast keine Verminderung bei der Beschleunigungsdurchführung, wenn
das Drehmoment in geeigneter Weise verringert wird. Demzufolge
ist die Anordnung so getroffen, daß die Zündzeitpunktsverstel
lungs-Korrektur durch eine open-loop-Regelung (Schritt S624)
durchgeführt wird, während die Beziehung CNT < CO gilt. Es ist
festzuhalten, daß die Zeitperiode, während der CNT < CO gilt, die
Zeitperiode enthält, während der das Zählwerk CNT durch die
Beziehung ΔTVO < α zurückgesetzt wird. Ferner werden die
Getriebegangstellung GP, die Drosselöffnung TVO, die Motordreh
zahl N und der Motorversatz (abbremsender Zustand oder gleich
bleibender Zustand), die bei dem Schritt S602 beurteilt worden
sind, als Parameter in Form einer Karte bzw. eines Routinever
zeichnisses gespeichert.
Das Zählwerk CNT zählt bei dem Verstreichen von Zeit. Die
Zündzeitpunktverstellungskorrektur wird in Übereinstimmung mit
einer Rückkopplungsregelung bei einem Schritt S622 durchgeführt,
während die Beziehung CO ≦ CNT ≦ DO gilt. Die Berechnungen zur
Bestimmung der Größe der Zündzeitpunktverstellungskorrektur in
dem Schritt S622 sind im Detail in Fig. 14 gezeigt.
Wenn die Zündzeitpunkt-Korrekturberechnungs-Subroutine aufgerufen
wird, wird ein grundlegender Korrekturfaktor ΔIGB für die
Zündzeitpunktverstellung bei einem Schritt S640 gemäß der
folgenden Gleichung berechnet:
IGB = aΔG + c
wobei GΔ der Differentialwert der Fahrzeugkarosseriebeschleuni
gung G (Vorderseite- und Rückseitebeschleunigung) ist, der bei
dem Schritt S608 der Hauptroutine berechnet worden ist, und a und
c sind Konstanten, die in Übereinstimmung mit den Motoreigen
schaften, festgelegt sind. Wie bei der ersten Ausbildungsform
sind die Schritte S642 bis S648 Regelungsbegrenzungsschritte, die
durchgeführt werden, um solche Probleme wie Fehlzündung und
Klopfen zu vermeiden. Diese Schritte dienen zur Gewährleistung,
daß der grundlegende Korrekturfaktor ΔIGB nicht ΔIGmax
übersteigt, noch unterhalb ΔIGmin fällt.
Ein Schritt S650 dient für das Fortschreiten einer Reihe ΔIGB*
von (n + 1)-Zahlen der grundlegenden Korrekturfaktoren, die in dem
RAM 42 gespeichert sind. Das heißt, ΔIGB*(i + 1) = ΔIGB*(i) für
i = 1 ~ n. Bei einem Schritt S652 wird das Fortschreiben von
ΔIGB*(0) mittels des Wertes ΔIGB aufgerufen, der bei dem Schritt
S640 berechnet worden ist. Die Anordnung IGB*, die auf diese
Weise erhalten worden ist, speichert die Kennlinien (nachfolgend
als "grundlegende Korrekturkurve" bezeichnet) des grundlegenden
Korrekturfaktors ΔIGB bezüglich der Zeit, solange die Beziehung
CO ≦ CNT ≦ DO gilt. Anders ausgedrückt, reflektiert sie die
Größen der Amplitude und der Periode der Beschleunigung ΔG einer
Fahrzeugkarosserieschwingung, da die grundlegende Korrekturkurve
eine Anordnung der grundlegenden Korrekturfaktoren ist, die bei
dem Schritt S640 berechnet worden sind.
Die Schritte S654 bis S658 dienen zur Berechnung des endgültigen
Zündzeitpunktverstellungskorrekturfaktors ΔIG auf der Basis der
grundlegenden Korrekturkurve. Wie sich aus der folgenden
Beschreibung ergibt, ist der endgültige Zündzeitpunktverstel
lungs-Korrekturfaktor ΔIG, der durch die Schritte S654 bis S658
berechnet wird, grundsätzlich nicht mehr als ein Korrekturfaktor,
der durch eine Phasenverschiebung von dem grundlegenden Korrek
turfaktor ΔIGB* zur Zündzeitpunktverstellung erhalten wird.
Der Grund für diese Phasenverschiebung liegt darin, daß die
Resonanz des Antriebssystems nicht wirksam unterdrückt werden
kann, wenn nicht die Phase der Drehmomentregelung und die Phase
der Antriebssystemschwingung um eine vorbestimmte Zeitperiode
(vorzugsweise eine Zeitperiode, die einem Kurbelwinkel von 180°
entspricht) während der Zeit CO ≦ CNT ≦ DO verschoben wird.
Bei dem Schritt S654 wird die Berechnung der Größe der oben
erwähnten Phasendifferenz gemäß der folgenden Gleichung aufgeru
fen:
In der obigen Gleichung werden T1 und T2 gemäß den folgenden
Gleichungen berechnet:
In diesen Gleichungen stellt f1 die Resonanzfrequenz (Hz) dar,
wenn die Regelung beginnt, f0 stellt die natürliche Frequenz (Hz)
am Ende der Regelung dar, und Tc bezeichnet die Ermittlungsverzö
gerungs- und Regelungsverzögerungszeit (ms). Unter diesen Werten
entspricht f0 der Resonanzfrequenz, die in Fig. 7 der ersten
Ausbildungsform gezeigt ist, und Tc entspricht der "Regelungsver
zögerungszeit" der ersten Ausbildungsform. Weiterhin entspricht
T1 (oder T2) der halben Periode der Schwingung f1 (oder f0).
Die obige Gleichung, die sich auf die Phasendifferenz ΔT
bezieht, wird aus dem folgenden Grund eingeführt. Die Vordersei
te- und die Rückseiteschwingung der Fahrzeugkarosserie bei einer
Beschleunigung unterscheidet sich nach Art der Periode der
Schwingung bei Beginn und Ende der Drehmomentregelung. Obgleich
es bei der zweiten Ausbildungsform vorzuziehen ist, eine
Drehmomentregelung durchzuführen, die auf die Fahrzeugkarosserie
schwingungsperiode zu jedem Zeitpunkt während der Zeit CO ≦ CNT ≦
DO abgestimmt ist, variiert die Periode der Schwingung tatsäch
lich während dieser Zeitperiode, wie oben erwähnt. Demzufolge
wird die Frequenz unter der Annahme, daß sich die Frequenz der
Schwingung linear von f1 bis f0 ändert, entsprechend dem
Zeitäquivalent zu dem Wert in dem Zählwerk CNT durch lineare
Interpolation ermittelt.
Der Schritt S656 dient zur Berechnung einer Indexzahl zur
Wiedergewinnung eines grundlegenden Zündzeitpunktverstellungs
korrekturfaktors aus der Anordnung ΔIGB* der der oben erwähnten
Phasendifferenzzeit entspricht. Bei der zweiten Ausbildungsform
wird die entsprechende Anordnungsnummer m gemäß der folgenden
Gleichung berechnet, da die für einen Kontrollzyklus benötigte
Zeit 5 ms ist:
m = ΔT/5
Demzufolge wird der grundlegende Korrekturfaktor ΔIGB, der
(Schritt S640) in dem Regelungszyklus berechnet wird, der der
gegenwärtigen Zeit um die Phasendifferenz ΔT vorangeht, aus der
Anordnung ΔIGB* wiedergewonnen und als endgültiger Zündzeitpunkt
verstellungskorrekturfaktor ΔIG ausgelesen wird. Dieser Wert
ΔIG reflektiert die endgültige Zündzeitpunktverstellung IG
(Schritt S658). Anders ausgedrückt, wird die endgültige Zündzeit
punktverstellung bei einem Schritt S628 aus der folgenden
Gleichung berechnet:
IG = IGN + ΔIG
Fig. 12A veranschaulicht die Änderung bei dem Ausgangsdrehmoment,
die Beschleunigung der Fahrzeugkarosserieschwingung und die
Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit in einem Fall, bei dem eine
Regelung gemäß der zweiten Ausbildungsform nicht durchgeführt
wird. In ähnlicher Weise zeigt Fig. 12B dasselbe in einem Fall,
bei dem eine Zündzeitpunktverstellungskorrekturregelung gemäß der
zweiten Ausbildungsform durchgeführt wird. Aus dem Vergleich der
Fig. 12A und 12B ist zu verstehen, daß das Motorausgangsdrehmo
ment durch Nachfolgen der Fahrzeugkarosserieschwingung sich
ändert, wodurch die Amplitude der Fahrzeugkarosserieschwingung
abnimmt. Dies liegt daran, daß die während der Zeit CO ≦ CNT ≦ DO
durchgeführte Drehmomentregelung von dem Zeitpunkt beginnt, zu
dem die Drehmomentregelungsbeginnzeit mit dem anfänglichen
Höchstwert der Fahrzeugkarosserieschwingung zusammenfällt, um so
in optimaler Weise eine Fahrzeugkarosserieschwingung zu unter
drücken. Im allgemeinen unterscheidet sich die Größe der Torsion
in dem mechanischen Antriebssystem abhängig von dem Motorbe
triebszustand (z. B. dem gleichmäßigen Fahrzustand oder dem
abbremsenden Zustand) vor dem Beginn der Beschleunigung.
Konsequenterweise unterscheiden sich die Zeit, die für die
Übertragung des Drehmoments auf das mechanische Antriebssystem
erforderlich ist, und das Timing, bei dem der anfängliche
Spitzenwert einer Fahrzeugkarosserieschwingung auftritt, gemäß
dem Betriebszustand des Motors vor dem Beginn der Beschleu
nigung. Bei der zweiten Ausbildungsform wird jedoch die Zeit CO
unterschiedlich in Übereinstimmung mit dem Betriebszustand des
Motors vor dem Beginn der Beschleunigung berücksichtigt.
Demzufolge wird selbst dann eine Koinzidenz zwischen dem
anfänglichen Höchstwert einer Fahrzeugkarosserieschwingung und
dem Timing, bei der die Drehmomentregelung beginnt, erreicht,
wenn vor dem Beginn der Beschleunigung unterschiedliche Betriebs
zustände des Motors vorliegen. Hierdurch kann eine Drehmomentre
gelung zur optimalen Unterdrückung einer Schwingung durchgeführt
werden.
Zusammenfassend ist somit zu den Ausbildungsformen folgendes
festzuhalten. Im Zusammenhang mit dem Motorregelungssystem der
ersten Ausbildungsform und deren Modifikationen wird eine
Regelungsverzögerungszeit, die in dem Regelungssystem auftritt,
oder eine Regelungsverzögerungszeit als Zündverzögerungszeit bei
der Drehmomentregelung berücksichtigt. Hierdurch fallen eine
Fahrzeugkarosserieschwingung und ein Drehmomentregelungstiming
derart zusammen, daß eine zuverlässige Unterdrückung einer
Motorschwingung ermöglicht wird, die im Stand der Technik
tatsächlich nicht geregelt werden konnte.
Insbesondere wird eine Fahrzeugkarosserieschwingung in dem
niedrigen Drehzahlbereich sicher durch Verkürzen der Durch
schnittsbildungszeit in dem niedrigen Drehzahlbereich, wenn die
Drehzahlschwankung berechnet wird, oder durch Verwendung von
Regelungsdaten unterdrückt, die um eine Periode bei der Regelung
des Drehmoments in dem Bereich einer niedrigen Drehzahl verzögert
sind. Anders ausgedrückt, wird eine Verschiebung des Timings, die
bei elektronischer Kontrolle auftritt, eliminiert.
Gemäß der zweiten Ausbildungsform fallen eine Fahrzeugkarosserie
schwingung und ein Drehmomentregelungstiming zusammen, und eine
optimale Unterdrückung einer Schwingung wird ohne Rücksicht auf
den Betriebszustand des Motors vor dem Beginn der Beschleunigung
realisiert. Anders ausgedrückt, wird eine Verschiebung bei dem
Timing, die bei dem mechanischen Antriebssystem auftritt,
eliminiert.
Wie sich leicht aus der ersten und der zweiten Ausbildungsform
verstehen läßt, ermöglicht es die vorliegende Erfindung, in
bestimmter Weise eine Fahrzeugkarosserieschwingung zu unter
drücken, indem eine Fahrzeugkarosserieschwingung und das Timing
einer Drehmomentregelung zur Unterdrückung dieser Schwingung
synchronisiert werden.
Claims (15)
1. Vorrichtung zum Unterdrücken von Schwingungen an einer
Fahrzeugkarosserie durch Einstellen eines das Motoraus
gangsdrehmoment steuernden Regelsignals, mit
einem Detektor (28) zur intermittierenden Messung von Schwingungsdaten der Fahrzeugkarosserie;
einer Einrichtung zum Einstellen einer Periode der Fahr zeugkarosserieschwingung;
einer Einrichtung zum Einstellen einer Verzögerungszeit, die einer Meßverzögerung entspricht, welche durch die intermittierende Messung des Detektors (28) hervorgerufen wird; und mit
einer Einrichtung (20) zur Regelung des Motorausgangs drehmoments durch Phasenvoreilung des Regelsignals um eine Zeit, in jeder durch die Einrichtung eingestellten Periode der Fahrzeugkarosserieschwingung, wobei die Zeit der Phasenvoreilung der Verzögerungszeit entspricht.
einem Detektor (28) zur intermittierenden Messung von Schwingungsdaten der Fahrzeugkarosserie;
einer Einrichtung zum Einstellen einer Periode der Fahr zeugkarosserieschwingung;
einer Einrichtung zum Einstellen einer Verzögerungszeit, die einer Meßverzögerung entspricht, welche durch die intermittierende Messung des Detektors (28) hervorgerufen wird; und mit
einer Einrichtung (20) zur Regelung des Motorausgangs drehmoments durch Phasenvoreilung des Regelsignals um eine Zeit, in jeder durch die Einrichtung eingestellten Periode der Fahrzeugkarosserieschwingung, wobei die Zeit der Phasenvoreilung der Verzögerungszeit entspricht.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
das Regelsignal die Zündzeitpunktsverstellung ist, und
daß die Einrichtung zur Regelung des Motorausgangsdrehmo
ments (20) einen Detektor (12, 13) zur Erfassung eines
Zündzyklus und eine Zündeinrichtung (9, 10, 18) zum Zün
den eines Kraftstoffgemischs bei jedem erfaßten Zündzy
klus auf der Grundlage einer berechneten Zündzeitpunkt
verstellung IG aufweist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Detektor (28) zur intermittierenden Messung von
Schwingungsdaten eine Einrichtung zur Ermittlung einer
Motordrehzahlschwankung ΔN aufweist, und daß eine Motor
drehzahlschwankung ΔN die erfaßte Fahrzeugkarosserie
schwingung darstellt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
der Detektor (28) zur intermittierenden Messung von
Schwingungsdaten eine Einrichtung zur Ermittlung der Be
schleunigung (G) einer Front- und Heckschwingung der
Fahrzeugkarosserie aufweist, und daß die ermittelte Fahr
zeugkarosserieschwingung die Beschleunigung (G) der Fahr
zeugkarosserieschwingung darstellt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Fahrzeugkarosserieschwingungsdaten durch einen Motor
drehzahl-Schwankungswert ΔN dargestellt werden,
daß der Detektor (28) zur intermittierenden Messung von Schwingungsdaten eine Erfassungseinrichtung zur Ermitt lung der Motordrehzahlschwankung ΔN aufweist;
daß die Einrichtung zur Einstellung der Verzögerungszeit eine Einrichtung (34) zur Berechnung einer Zeit, die ei nem Viertel der Fahrzeugkarosserie-Schwingungsperiode entspricht, welche durch die Einrichtung zur Einstellung einer Periode der Fahrzeugkarosserieschwingung gesetzt ist, und eine Einrichtung (34) aufweist, durch die das Viertel der Fahrzeugkarosserie-Schwingungsperiode von der der Verzögerungszeit entsprechenden Zeit subtrahiert wird; und
daß durch die Einrichtung (20) zur Regelung des Motoraus gangsdrehmoments die Phase der Motorausgangsdrehmoment- Zeitsteuerung um die subtrahierte Zeit vorverlagert wird.
daß der Detektor (28) zur intermittierenden Messung von Schwingungsdaten eine Erfassungseinrichtung zur Ermitt lung der Motordrehzahlschwankung ΔN aufweist;
daß die Einrichtung zur Einstellung der Verzögerungszeit eine Einrichtung (34) zur Berechnung einer Zeit, die ei nem Viertel der Fahrzeugkarosserie-Schwingungsperiode entspricht, welche durch die Einrichtung zur Einstellung einer Periode der Fahrzeugkarosserieschwingung gesetzt ist, und eine Einrichtung (34) aufweist, durch die das Viertel der Fahrzeugkarosserie-Schwingungsperiode von der der Verzögerungszeit entsprechenden Zeit subtrahiert wird; und
daß durch die Einrichtung (20) zur Regelung des Motoraus gangsdrehmoments die Phase der Motorausgangsdrehmoment- Zeitsteuerung um die subtrahierte Zeit vorverlagert wird.
6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
als Schwingungsdaten der Fahrzeugkarosserie ein auf der
Motordrehzahl N basierender Wert dient, und daß der
Schwingungsdaten-Detektor eine Einrichtung (12) zur Er
mittlung eines Signals CA, das bei jedem vorgeschriebenen
Kurbelwinkel intermittierend erzeugt wird, und eine Ein
richtung zur Berechnung einer auf diesem Signal CA basie
renden Motordrehzahl N aufweist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung zur Einstellung der Schwingungsperiode
eine Einrichtung (24) zur Ermittlung der Gangstellung GP
eines Übersetzungsgetriebes aufweist; und
daß die Periode der Fahrzeugkarosserieschwingung durch
die die Schwingungsperiode einstellende Einrichtung in
Übereinstimmung mit der erfaßten Getriebegangstellung GP
einstellbar ist.
8. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung (20) zur Regelung des Motorausgangsdreh
moments eine Einrichtung für die Zündzeitpunktverstellung
aufweist, durch die der Zündzeitpunkt IG des Motors bei
jeder Motordrehung steuerbar ist, und daß durch die die
Verzögerungszeit einstellende Einrichtung die Verzöge
rungszeit auf einen größeren Wert einstellbar ist, wenn
die Motordrehzahl N kleiner ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß
die Fahrzeugkarosserieschwingung als Differenz zwischen
der Motordrehzahlschwankung ΔN und einem Motordrehzahl-
Schwankungsdurchschnittswert ΔN definiert ist; und daß
der Schwingungsdaten-Detektor eine Einrichtung (12) zur
Ermittlung eines Signals CA, das intermittierend bei jedem
vorgeschriebenen Kurbelwinkel erzeugt wird, eine Einrich
tung zur Berechnung einer Motordrehzahl N, die auf diesem
Signal basiert, eine Einrichtung zur Berechnung der Mo
tordrehzahl-Schwankungswerte ΔN und eine Einrichtung zur
Berechnung des Durchschnittswertes ΔN der Motordrehzahl
schwankung aufweisen, wobei bei niedriger Motordrehzahl N
durch die Durchschnittswert-Berechnungseinrichtung eine
Berechnungsperiode des Durchschnittswertes ΔN der Motor
drehzahlschwankung ΔN verkürzt wird.
10. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung zur Einstellung der Verzögerungszeit eine
Einrichtung zur Berechnung einer Zeit, die fünf Viertel
der durch die Schwingungsperioden-Einstelleinrichtung
eingestellten Schwingungsperiode der Fahrzeugkarosserie
beträgt, und eine Einrichtung zum Subtrahieren der fünf
Viertel der Schwingungsperiode der Fahrzeugkarosserie
schwingung von der der Regelungsverzögerungszeit TCR ent
sprechenden Verzögerungszeit aufweist; und daß die Ein
richtung (20) zur Regelung des Motorausgangsdrehmoments
die Phase des Regelsignals um die subtrahierte Zeit bei
niedriger Motordrehzahl N voreilen läßt.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
der niedrige Motordrehzahlbereich als Bereich definiert
ist, in dem die Regelungsverzögerungszeit TCR größer als
ein Viertel der Schwingungsperiode der Fahrzeugkarosserie
ist.
12. Vorrichtung zum Unterdrücken von Schwingungen an einer
Fahrzeugkarosserie bei deren Beschleunigung, mit einer
Einrichtung (20) zur Regelung des Motorausgangsdrehmo
ments, bestehend aus
einer Einrichtung zur Ermittlung der vor der Beschleuni gung G vorherrschenden Betriebszustände;
einer Einrichtung (28) zur Ermittlung einer Beschleuni gung G;
einer Einrichtung zur Betätigung der Einrichtung (20) zur Regelung des Motorausgangsdrehmoments zu einer vorbe stimmten Zeit, nach Erfassung der Beschleunigung G durch die Einrichtung (28) zur Ermittlung der Beschleunigung und einer Einrichtung zur Änderung der vorbestimmten Zeit in Abhängigkeit von den vor der Beschleunigung G vorherr schenden Betriebszuständen, die von der Einrichtung zur Ermittlung der Betriebszustände ermittelt worden sind, wobei ein Zeitpunkt, zu dem die Drehmomentregelung be ginnt, durch Regelung des Motorabgabedrehmoments synchron zur Schwingung der Fahrzeugkarosserie veränderbar ist.
einer Einrichtung zur Ermittlung der vor der Beschleuni gung G vorherrschenden Betriebszustände;
einer Einrichtung (28) zur Ermittlung einer Beschleuni gung G;
einer Einrichtung zur Betätigung der Einrichtung (20) zur Regelung des Motorausgangsdrehmoments zu einer vorbe stimmten Zeit, nach Erfassung der Beschleunigung G durch die Einrichtung (28) zur Ermittlung der Beschleunigung und einer Einrichtung zur Änderung der vorbestimmten Zeit in Abhängigkeit von den vor der Beschleunigung G vorherr schenden Betriebszuständen, die von der Einrichtung zur Ermittlung der Betriebszustände ermittelt worden sind, wobei ein Zeitpunkt, zu dem die Drehmomentregelung be ginnt, durch Regelung des Motorabgabedrehmoments synchron zur Schwingung der Fahrzeugkarosserie veränderbar ist.
13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung zur Ermittlung der Betriebszustände für
die Erfassung eines gleichmäßigen Fahrzustandes (S602)
vorgesehen ist.
14. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung zur Ermittlung der Betriebszustände für
die Erfassung eines abbremsenden Fahrens (S602) vorgese
hen ist.
15. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung (20) zur Regelung des Motorausgangsdreh
moments eine Einrichtung (12, 13) zur Erfassung eines
Zündzyklus und eine Einrichtung (9, 10, 18) zur Zündung
eines Kraftstoffgemischs zum Zündzeitpunkt aufweist.
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