DE4239711A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steue­ rung eines Fahrzeugs gemäß den unabhängigen Patentansprüchen.

Bereits heutige Fahrzeuge sind durch eine Vielzahl von elektroni­ schen Systemen, wie z. B. elektronische Einspritz- und Zündungssteue­ rungen und/oder ABS-Systeme gekennzeichnet. Um die zukünftig sich noch weiter erhöhenden Anforderungen an Umweltverträglichkeit, Ver­ brauch, Sicherheit und/oder Komfort der Fahrzeuge erfüllen zu können, müssen verstärkt weitere elektronische Systeme eingeführt wer­ den. Dabei sind in erster Linie elektronische Motorleistungssteue­ rungen (sogenannte E-Gas-Systeme), Fahrgeschwindigkeitsregelsysteme, Antriebschlupf- bzw. Motorschleppmomentregelsysteme (ASR/MSR) und/oder elektronische Getriebesteuersysteme, aber auch Fahrwerk­ steuersysteme, Lenksysteme, incl. elektronischer Hinterradlenkung, Abstandsregelsysteme, Navigationssysteme und/oder Verkehrsleitsyste­ me, zu erwähnen.

Dabei ist zu beachten, daß die obengenannten Teilsysteme zumindest in einigen Teilbereichen ihrer Funktion auf die Antriebsleistung des Fahrzeugs eingreifen, so z. B. die Getriebesteuerung während des Schaltvorgangs, das ASR-System zur Schlupfregelung, ein Abstandre­ gelsystem zur Regelung des Abstands zu einem voraus fahrenden Fahr­ zeug etc. Daher erhöht sich die Komplexität des Gesamtsystems zur Steuerung des Fahrzeugs weiter. Um jedoch eine zufriedenstellende Steuerung des Fahrzeugs zu erreichen, ist ein optimales Zusammenwir­ ken der Teilsysteme notwendig. Insbesondere ist es ein Ziel, die Querkopplungen zwischen den einzelnen Teilsystemen zu verringern und dadurch eine unabhängige Applikation und Beherrschung jedes Teil­ systems zu erreichen.

Ein erster Schritt in diese Richtung wird in der DE-OS 41 11 023 vorgestellt. Dort wird ausgehend vom Fahrerwunsch eine hierarchisch angeordnete Systemstruktur vorgeschlagen, bei der zwischen den einzelnen logischen Teilsystemen Schnittstellen definiert sind, über welche Informationen bezüglich einer von der nächst tieferen Hierarchieebe­ ne einzustellenden Größe übermittelt werden. Beispielsweise wird zur Einstellung der Motorleistung über die Steuerung der Luftzufuhr, der Kraftstoffzufuhr sowie des Zündzeitpunktes dem Teilsystem der Motor­ steuerung eine Information bezüglich eines Motormomentenvorgabewer­ tes übermittelt. Eine nähere Beschreibung dieser Schnittstelle zur Motorsteuerung hin wird in der genannten Veröffentlichung nicht ge­ geben.

Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs mit wenigstens einem elektronischen Teil­ system neben einem Motorsteuersystem anzugeben, bei dem eine Schnittstelle zum Motorsteuersystem hin angegeben wird, welche von allen vorhandenen Teilsystemen bedient werden kann und die unabhän­ gig vom Motortyp sowie den zur Verfügung stehenden Größen zur Motor­ beeinflussung als auch unabhängig von den mit dem Motorsteuersystem kommunizierenden Teilsystemen angewendet werden kann.

Dies wird dadurch erreicht, daß dem Motorsteuersystem von dem wenig­ stens einen Teilsystem zumindest in wenigstens einem Betriebszustand wenigstens Werte bezüglich einer durch Einstellung wenigstens eines Leistungsparameters des Motors beeinflußbaren Größe übermittelt und von dem Motorsteuersystem durch Einstellen von wenigstens einem der jeweils zur Verfügung stehenden Leistungsparametern bereitgestellt wird, wobei die Größe einen Parameter beschreibt, welcher ein Maß für das Leistungsvermögen des Motors, ein Maß für das vom Motor ab­ gegebene Moment oder der vom Motor abgegebenen Leistung darstellt.

Aus der deutschen Patentanmeldung DE-P 42 32 974.4 ist bekannt, ein gewünschtes Motordrehmoment durch Beeinflussung von Luftzufuhr und Zündung bereitzustellen unter Berechnung und Einstellung des dazu notwendigen Verbrennungsmoments.

Aus der deutschen Patentanmeldung DE-P 42 20 243.4 ist bekannt, bei der Einstellung des Motormoments Verlustmomente, Verbrauchsmomente von zusätzlichen Verbrauchern und Korrekturmomente z. B. eines Leer­ laufreglers zu berücksichtigen und diese Momentenbeiträge zu adaptieren, d. h. mögliche Veränderungen dieser Beiträge zu berück­ sichtigen.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise stellt eine einheitliche Schnittstelle zum Motorsteuersystem hin zur Verfügung, welche Quer­ kopplungen zwischen den Teilsystemen verringert und eine unabhängige Applikation und Beherrschung jedes Teilsystems erlaubt.

Besonders vorteilhaft der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ist, daß die vorgeschlagene Schnittstelle modular aufgebaut ist, so daß bei Wegfall einer Substruktur des Motorsteuersystems (z. B. elektronische Steuerung der Luftzufuhr) die Schnittstelle nicht beeinträchtigt wird.

Besonders von Bedeutung ist, daß die vorgestellte Schnittstelle der­ art aufgebaut ist, daß eine Kommunikation zwischen unterschiedlichen Steuersystemtypen ohne Beeinflussung der Schnittstelle ermöglicht wird.

Durch den erfindungsgemäßen Aufbau der Schnittstelle ist vorteilhaft eine feine Dosierung des Leistungsvermögens des Motors, des von die­ sem abgegebenen Moments oder der abgegebenen Leistung, sowie eine Verringerung der beim Motoreingriff von Teilsystemen entstehenden zusätzlichen Abgasbelastung ermöglicht.

Ferner ist vorteilhaft, daß je nach Genauigkeitsanforderung Struktur und Kennfelder bzw. Kennlinien zur Realisierung der Schnittstelle im Bereich des Motorsteuersystems vereinfacht werden können.

Besondere Vorteile zeigt die erfindungsgemäße Schnittstelle in Ver­ bindung mit einem ASR- und/oder MSR-Eingriff über Einspritzausblen­ dung und/oder Zündwinkelkorrektur und/oder beim Motoreingriff einer Getriebesteuerung während des Schaltvorgangs.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie aus den abhängigen Ansprüchen.

Zeichnung

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsformen näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 ein Blockschaltbild der Konfiguration eines modernen Steuersystems für ein Fahrzeug, während Fig. 2 in Form eines Blockschaltbildes ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Schnittstelle darstellt. Die Fig. 3 beschreibt schließlich in Form eines Blockschaltbilds eine Realisierform der Schnittstelle. Fig. 4 zeigt die reduzierte Schnittstelle, wenn lediglich ein Zündungseingriff vorgesehen ist, Fig. 5 die reduzierte Schnittstelle bei ausschließlichem Eingriff in die Kraftstoffzumessung und Fig. 6 eine Schnittstelle mit Zün­ dungs- und Kraftstoffzumessungseingriff.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

Fig. 1 zeigt beispielhaft als Übersichtsblockschaltbild ein Steuer­ system für ein Fahrzeug. Dabei ist mit 10 eine Steuereinheit zur Steuerung des Motors dargestellt, die mit den Bereichen Kraftstoff­ zumessung 12, Luftzumessung 14 und/oder Zündungseinstellung 16 aus­ gestattet ist. Ferner ist eine Steuereinheit 18 zur Steuerung eines automatischen Getriebes, eine Steuereinheit 20 zur Steuerung der Bremsen sowie ggfs. zur Durchführung einer Antriebsschlupf- bzw. Mo­ tormomentenschleppregelung und/oder eine Steuereinheit 22 zur Fahr­ dynamikregelung bzw. zur Fahrwerkseinstellung vorgesehen. Diese Steuereinheiten sind über das Leitungssystem 24, z. B. über den soge­ nannten CAN-Bus miteinander zum gegenseitigen Informationsaustausch miteinander verbunden. An das Leitungssystem 24 sind ferner über entsprechende Leitungen 26-28 Meßeinrichtungen 30-32 angebunden, welche Betriebsgrößen von Motor, Antriebsstrang und/oder Fahrzeug erfassen. Die erfaßten Betriebsgrößen stellen dabei die im allgemei­ nen bekannten Betriebsgrößen wie beispielsweise Motordrehzahl, Motor­ temperatur, Batteriespannung, Raddrehzahl, Fahrgeschwindigkeit, Ab­ triebsdrehzahl, Getriebestellung, Turbinendrehzahl, etc., dar. Fer­ ner sind an das Leitungssystem 24 über Leitungen 34-36 Stelleinrich­ tungen 38-40 zur Ausführung der verschiedenen Steuerfunktionen ange­ bunden. Dabei handelt es sich beispielsweise um Kraftstoffeinspritz­ systeme, Zündungssysteme, elektrisch steuerbare Drosselklappen, Stelleinrichtungen eines automatischen Getriebes wie z. B. Kupplun­ gen, Stelleinrichtungen für das Fahrwerk (elektrisch steuerbare Feder-Dämpfer-Elemente) sowie Drucksysteme zur Bremsbetätigung.

Die in Fig. 1 dargestellten Steuereinheiten führen die ihnen zuge­ ordneten Funktionen unter Erfassung der dazu notwendigen Betriebs­ größen durch und bilden Steuerwerte für die verschiedenen Stellein­ richtungen. Dabei sind Teilfunktionen beispielsweise in Verbindung mit einer Antriebsschlupf- bzw. Motorschleppmomentenregelung, einer Getriebesteuerung zur Bewältigung des Schaltvorganges sowie bei der Fahrwerkregelung Eingriffe in die Antriebsleistung der Antriebsein­ heit und somit in das Motorsteuersystem 10 notwendig. Die Kommunika­ tion zwischen den Steuereinheiten 18-22 und dem Motorsteuersystem 10 wird durch eine vorzugebende Schnittstelle bestimmt. Eine einheit­ liche, übersichtliche und modular aufgebaute Schnittstelle mit den obengenannten Vorteilen wird durch die nachfolgend beschriebene er­ findungsgemäße Vorgehensweise zur Verfügung gestellt.

Fig. 2 zeigt die Verbindung zum Motorsteuersystem, wobei die be­ schriebene Ausgestaltung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dar­ stellt, welches die Obermenge der im Rahmen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise möglichen Schnittstellen bildet.

In Fig. 2 ist rechts das Motorsteuersystem 10 dargestellt, welches über das Leitungssystem 24 mit den einzelnen Steuereinheiten oder Teilsystemen 18-22, welche im strichliert dargestellten Steuersystem 42 zusammengefaßt sind, verbunden ist. Über das Leitungssystem 24 werden zur Durchführung der Steuerfunktionen zwischen den Steuersy­ stemen Informationen ausgetauscht. Dazu gehört zunächst ein Vorgabe­ wert, welcher ein Maß für eine die Leistungsabgabe bzw. -vermögen des Motors charakterisierende Größe darstellt, beispielsweise ein Soll­ kupplungsmoment (mokupsol), welches an der Kurbelwelle des Motors auftritt. Alternativ kann ein Vorgabewert für das indizierte Moment (Verbrennungsmoment movsol) übermittelt werden. Der Zusammenhang zwi­ schen Verbrennungs- und Kupplungsmoment ist durch eine einfache Um­ rechnung gegeben, das Verbrennungsmoment entspricht dem Kupplungsmo­ ment plus der Summe der durch die Massen der Antriebseinheit verbrauchten Verlustmomente (moverl) und weitere Momentenbeiträge von Verbrauchern (mona). Ferner kann auch ein Vorgabewert für die Leistung der Motors (Psol) übermittelt werden.

Je nach Konfiguration des Fahrzeugsteuersystems werden der Motor­ steuerung 10 beispielsweise Statusinformationen bezüglich der Steuereinheiten 18-22 zugeführt und/oder der Fahrerwunsch (mokupf) zugeführt. Beinhaltet das Motorsteuerungssystem eine Aufbereitung des Fahrerwunsches, so kann auf die Übertragung dieser Information verzichtet bzw. die Übertragung vom Motorsteuersystem 10 zu den Teilsystemen 18-22 hin erfolgen. Ferner kann auf die Übermittlung einer Information bezüglich des Status der Teilsysteme 18-22 ver­ zichtet werden, wenn diese derart miteinander verknüpft sind, daß der übermittelte Vorgabewert bereits alle Betriebszustände der Teil­ systeme 18-22 berücksichtigt, d. h. wenn beispielsweise die Getriebe­ steuereinheit aus ihren eigenen, den Anforderungswünschen der ASR-/MSR-Regelung und/oder der Fahrwerkregelung im Sinne einer über­ geordneten Steuereinheit einen entsprechenden Vorgabewert für die Motoreinstellung ermittelt. Vom Motorsteuerungssystem 10 zu dem Teilsystem 18-22 werden Informationen bezüglich des Istwerts der durch den Vorgabewert repräsentierten Größe, z. B. der Kupplungsmo­ ment-Istwert (mokupist) bzw. der Ist-Wert der alternativ verwendeten Größen, Informationen bezüglich des Maximal- und Minimalwertes die­ ser Größe (mokupmin, mokupmax), einen durch die Verbrennung bereit­ gestellten Wert dieser Größe (mokupfü) sowie eine Statusinformation der Motorsteuerung, beispielsweise ob ein Eingriff in die Zün­ dungseinstellung oder ein Eingriff in die Kraftstoffzumessung (z. B. Einspritzausblendung) möglich ist oder über den Betriebszu­ stand des Motors (Leerlauf oder Schub).

Je nach Konfiguration des Fahrzeugssteuersystems, je nach Verfügbar­ keit von Stellgrößen und Eingriffsmöglichkeiten und je nach der Not­ wendigkeit jeder Information kann die Zahl der übertragenen Informa­ tionen reduziert werden. Beispielsweise kann nur für eine ASR-Rege­ lung mit Einspritz- und Zündungseingriff ohne Möglichkeit der elek­ tronischen Beeinflussung der Luftzufuhr auf den Informationsaus­ tausch des Fahrerwunsches, des Maximalkupplungsmoments und mögli­ cherweise des Istkupplungsmoments verzichtet werden.

Eine einheitliche Motormomentenschnittstelle, die sowohl einen lang­ sam veränderbaren Momenteneingriff über die Luftzufuhr als auch ei­ nen schnellen Momenteneingriff über Einspritzung und Zündwinkel rea­ lisiert, die ferner modular aufgebaut ist und bei fehlender Verfüg­ barkeit einer Stellgröße (z. B. nicht vorhandene Möglichkeit der elektrischen Einstellung der Luftzufuhr) nur diese Teilstruktur ohne weitere Eingriffe in die Schnittstelle nicht aktiv ist, kann durch die erfindungsgemäße Schnittstelle realisiert werden.

Grundidee dabei ist, die gewünschte Leistungsabgabe bzw. das ge­ wünschte Leistungsvermögen, bevorzugt das gewünschte Motormoment durch Veränderung aller zur Verfügung stehender Motorstellgrößen (Luftzufuhr, Zündungseinstellung und Kraftstoffzufuhr) zu realisie­ ren. Dabei ist bei heutigen Systemen die Luftzufuhr entweder direkt vom Fahrpedal bestimmt oder durch elektrische Entkopplung vom Fahr­ pedal elektrisch einstellbar. Im ersten Fall hat der Fahrer das Mo­ tormoment im stationären Zustand eingestellt, der Motoreingriff der ASR-Regelung oder der Getriebesteuerung erfolgt dann durch Verände­ rung der Zündungseinstellung und/oder der Kraftstoffzumessung, bei­ spielsweise durch Einspritzausblendung. Bei elektronischer Beein­ flussung der Luftzufuhr wird beispielsweise durch eine übergeordnete Instanz, einer Antriebsstrangsteuerung oder durch das Motorsteuersy­ stem selbst, ein dem Fahrerwunsch entsprechendes Sollmotormoment mokupf vorgegeben.

Fig. 3 zeigt die Struktur eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der vereinheitlichten Motormomentenschnittstelle im Bereich der Motorsteuerung. Dabei werden an die Motorsteuerung ein Soll-Kupp­ lungsmoment mokupf vom Fahrer und ein Eingriffsmoment mokupsol von den Teilsystemen 18-22 sowie Informationen bezüglich des Status der vorhandenen Teilsysteme, z. B. ob ASR oder MSR aktiv ist, übermittelt.

Aus Übersichtlichkeitsgründen wurde als Darstellungsmittel der Schnittstelle ein Blockschaltbild gewählt. In der Realität ist die erfindungsgemäße Schnittstelle als Rechenprogramm verwirklicht. In Fig. 3 werden an verschiedenen Stellen des Blockschaltbildes die­ selben Parameter und Funktionen verwendet. Aus Gründen einer klaren Darstellung tragen diese dann dieselben Bezugszeichen, bzw. sind le­ diglich angedeutet. Selbstverständlich ist in der Realität lediglich ein Funktionselement mit der entsprechenden Funktion vorhanden, des­ sen Ergebnis an verschiedenen Stellen des Rechenprogramms Verwendung findet.

In Fig. 3 ist schematisch eine Antriebseinheit 100, insbesondere eine Brennkraftmaschine, dargestellt, welcher symbolisch dargestell­ te Einrichtungen zur Steuerung Kraftstoffzumessung 102, des Zünd­ zeitpunkts 104 sowie der Luftzufuhr 106 über eine Drosselklappe zug­ eordnet sind. Alternativ kann es sich bei der Antriebseinheit um ei­ nen Dieselmotor, bei dem in der Regel auf die Beeinflussung der Luft verzichtet wird oder um einen Elektromotor mit den entsprechenden Eingriffsmöglichkeiten handeln.

Fig. 3 beschreibt die Schnittstelle zwischen den dem Motorsteuersy­ stem von den Teilsystemen zugeführten Werten, den vom Motorsteuersy­ stem an die Teilsysteme abgegebenen Werten und der in der Regel vor­ handenen Eingriffmöglichkeiten auf Luftzufuhr, Kraftstoffzumessung und Zündzeitpunkt. Bei herkömmlichen Systemen wird die Luftzufuhr infolge der mechanischen Verbindung der Drosselklappe mit dem Fahrpedal vom Fahrer vorgegeben und kann daher nicht beeinflußt wer­ den. Deshalb ist der "Luftpfad" 108, welcher bei Systemen mit elek­ trischer Einstellmöglichkeit der Luftzufuhr vorhanden ist, strich­ liert umrandet.

Eine 1. Leitung 110 führt den Kupplungsmomentvorgabewert mokupsol eines der Teilsysteme einer Auswahleinheit 112 zu. Dieser Einheit wird ferner über eine Leitung 114 der Fahrerwunsch mokupf sowie über eine Leitung 116 Statusinformationen der Teilsysteme zugeführt. Die Auswahlstufe 112 führt eine Minimal- bzw. Maximalwertauswahl (bei­ spielsweise bei ASR Minimal- bei MSR Maximalauswahl) der von den Teilsystemen vorgegebenen Sollmomentenwerte und dem Fahrerwunsch auf der Basis der Statusinformationen durch. Der Auswahlstufe nachge­ schaltet sind die Korrekturstufen 118 und 120, in denen der von der Auswahlstufe übermittelte Vorgabewert mit Verlustmomentbeiträgen moverl und den Verbrauchsmomentenbeiträgen mona zusätzlicher Ver­ braucher korrigiert wird. Die Verlustmomente werden dabei wie aus dem Stand der Technik bekannt aus einem adaptierbaren Kennfeld 122 aus Drehzahl und Motortemperatur ermitteltem, die Verbrauchsmomente aus einem adaptierbaren Kennfeld 124 in Abhängigkeit von dem Be­ triebszustand von Zusatzaggregaten, wie Klimaanlagen, Lenkung, Ge­ triebe, etc. Verlustmoment moverl und Verbrauchsmoment mona werden in den Korrekturstufen 118 und 120 zum Sollwert mokupsol addiert, was einen Sollwert für das indizierte oder Verbrennungsmoment movsol ergibt. Dieser aufgrund von Fahrerwunsch oder den Eingriffswerten von Teilsystemen ermittelte Sollverbrennungsmomentwert entspricht einem Sollwert, der unter idealen Bedingungen einzustellen ist. Da­ her wird in einer weiteren Korrekturstufe 126 der Soll-Verbrennungs­ momentwert mit der aktuellen Zündungseinstellung korrigiert, so daß als Ergebnis der durch die Füllung (Luft- und Kraftstoffzufuhr bei Lambda=1) bereitzustellende Sollmomentenbeitrag movfüsol erzielt wird. Die Korrektur erfolgt dabei durch Division des Momentensoll­ wertes movsol mit einer von der Differenz zwischen einem optimalen Zündwinkel zwopt und dem aktuellen durch das Zündungskennfeld vorgegebenen Zündwinkel zwkf abhängigen Funktion F. Sowohl zwopt als auch zwkf werden last- und drehzahlabhängig aus einem nicht darge­ stellten Kennfeld ausgelesen.

Das auf diese Weise ermittelte Sollverbrennungsmomentanteil der Lufteinstellung movfüsol wird zur füllungsseitigen Momenteneinstel­ lung verwendet.

Der Sollmomentenwert movfüsol wird in einem auf die Korrekturstufe 126 folgenden Kennfeld 128 in Verbindung mit der Motordrehzahl n in einen Luftmassensollwert tlsol umgewandelt. Einem Luftmassenregler 130 werden Sollwert tlsol und der z. B. von einem Heißfilmluftmassen­ messer erfaßten Luftmassenistwert tlHFM zugeführt. Dieser bildet ein Maß für die Abweichung des Istwertes vom Sollwert, mit welchem in einer Korrekturstufe 132 der Sollwert tlsol vorzugsweise multiplika­ tiv korrigiert wird. In einer auf die Stufe 132 folgenden Korrektur­ stufe 134 wird dieser Sollwert noch motortemperaturabhängig korri­ giert und zum Drosselklappenstellungsollwertkennfeld 136 geführt. Dort wird auf der Basis des korrigierten Luftmassensollwertes ein Drosselklappenstellungssollwert DKsol für die Einstellung der Dros­ selklappe gebildet, welcher durch das elektronische Gaspedalsystem 138, gegebenenfalls abgängig von weiteren Betriebsgrößen wie Dros­ selklappeniststellung, etc., eingestellt wird. Die Einstellung der zuzumessenden Kraftstoffmenge erfolgt in bekannter Weise auf der Ba­ sis des Luftmassenwertes tlHFM und der Drehzahl n.

Bei mechanischer Kopplung zwischen Fahrpedal und Drosselklappe ist der strichliert umrahmte "Luftpfad" 108 nicht aktiv, der Fahrer­ wunsch mokupf wird von dem Motorsteuersystem nicht mehr eingelesen und der auf der Basis der vom Fahrer eingestellten Füllung der Brennkraftmaschine wie weiter unten beschrieben berechnete Momenten­ wert mokupfü, der ein Maß für das durch die eingestellte Füllung bei vorgegebenen Luft-/Kraftstoffverhältnis erzeugte Verbrennungsmoment ist, wird den anderen Teilsystemen, wenn erforderlich, als Fahrer­ wunsch übermittelt.

Für den schnellen Motoreingriff über Zündung und/oder Kraftstoffzu­ messung ist es ebenfalls zweckmäßig, das vom Motor zu realisierende Drehmoment in ein Verbrennungsmoment (durch die Verdichtungsphase erzeugte mechanische Energie) und in ein Verlustmoment (Schleppmo­ ment, durch Reibung und Drosselverluste verbrauchte Energie) aufzu­ teilen.

Der Eingriff in die Kraftstoffzumessung erfolgt in der Regel durch Abschaltung der Kraftstoffzufuhr wenigstens zu einzelnen Zylindern während bestimmten Arbeitstakten. Dieses Vorgehen wird im folgenden Einspritzausblendung genannt. Die Einspritzausblendung und der Zünd­ winkeleingriff beeinflussen hauptsächlich das Verbrennungsmoment mov des Motors, weniger das Verlust- oder Schleppmoment moverl, in wel­ chem Reibungs- und Drosselverluste zusammengefaßt sind. Deshalb wird bei der nachfolgenden beschriebenen Bestimmung des Eingriffes in die Kraftstoffzumessung über Einspritzausblendung und in den Zündwinkel durch Zündwinkelkorrektur das Soll-Kupplungsmoment mokupsol mit dem Motorschleppmoment moverl und dem Verbrauchsmoment von Nebenaggrega­ ten mona in ein Verbrennungsmomentsollwert movsol wie bereits anhand des Luftpfades erläutert umgewandelt.

Da das Motorschleppmoment und das Verbrauchsmoment im wesentlichen Konstanten sind bzw. durch bekannte Methoden adaptiert werden können (vgl. den eingangsgenannten Stand der Technik), kann die Bestimmung des Sollverbrennungsmoments movsol auch bereits in den Teilsystemen oder in einer übergeordneten Steuereinheit erfolgen, wodurch kein Kupplungsmomentensollwert, sondern ein Verbrennungsmomentensollwert zur Motorsteuerung übertragen wird. In analoger Weise kann bereits in den Teilsystemen oder in der übergeordneten Steuereinheit die abzugebende Motorleistung Psol bestimmt und zum Motorsteuersystem übertragen werden. In den beiden letzteren Fällen arbeitet die Schnittstelle dann auf der Basis von Verbrennungsmomenten- bzw. Mo­ torleistungswerten.

Die Berechnung des Sollverbrennungsmomentes ist in Fig. 3 durch die Elemente mit dem Bezugszeichen 110a, 118a, 120a, 122a und 124a dar­ gestellt. Die Vorgehensweise entspricht der im Zusammenhang mit dem Luftpfad beschriebenen. Im darauffolgenden Berechnungsblock 140 wird das Verbrennungssollmoment movsol unter Berücksichtigung der Status­ informationen der Teilsysteme (116a) und dem durch die Einstellung der Füllung erzeugten Verbrennungsmomentenbeitrag movfü, der über die Leitung 141 zugeführt und wie nachfolgend beschrieben bestimmt wird, in ein Maß für die Zündwinkelkorrektur dzw und/oder in ein Maß für die Einspritzausblendung X, z. B. Ausblenden von X Zylindern in­ nerhalb einer festvorgegebenen Anzahl von Kurbelwinkelumdrehungen (X kann auch kleiner als 1 sein), umgewandelt. Die durch 140 beschrie­ bene Funktion ist dabei eine allgemeine Funktion zur Bestimmung von Zündwinkel- und/oder Einspritzeingriff, welche in den vorteil­ haften Ausführungsbeispielen gemäß Fig. 4 bis 6 beispielhaft dargestellt ist.

Das durch die Füllung erzeugte Verbrennungmoment movfü ist dabei ein für Normalbedingungen (Zündwinkel gemäß Drehzahl/Last-Kennfeld ohne Zündwinkeleingriff, Abgaszusammensetzung Lambda=1) wie folgt be­ stimmter Wert.

Ein aus dem eingangs genannten Stand der Technik der deutschen Pa­ tentanmeldung DE-P 42 32 974.4 bekanntes Kennfeld 142, das sogenann­ te Füllungsmodell, bildet aus Drehzahl und Luftmassenmeßwert tlHFM ein Maß für den zum Motor fließenden Luftmassenstrom tlist, welcher im darauffolgenden Motorkennfeld 144 in Verbindung mit der Drehzahl und bezogen auf den hinsichtlich der Leistungs- bzw. Momentenabgabe optimalen Zündwinkel zwopt in einen optimalen Verbrennungsmomenten­ wert movopt umgerechnet wird. Dieser Wert wird durch die folgende Multiplikationsstufe 146 mit einer Funkion F korrigiert, welche ab­ hängig ist von der Differenz zwischen dem optimalen Zündwinkel zwopt und dem unter den gerade herrschenden Betriebsbedingungen (kein Zündwinkeleingriff) zu wählenden Kennfeldzündwinkel zwkf (vgl. Block 126). Der so korrigierte Wert entspricht dem durch die Füllung unter Normalbedingungen erzeugten Verbrennungsmoment movfü, welcher dem Kennfeld 140 zugeführt wird.

Der auf diese Weise bestimmte Verbrennungsmomentenwert movfü wird unter Korrektur (Subtraktion) mit den wie oben dargelegt bestimmten Momentenbeiträgen durch Verbraucher mona sowie des Momentenschlepp­ wertes moverl in den Korrekturstufen 118b und 120b in einen Kupp­ lungsmomentenwert unter Kennfeldzündwinkel mokupfü umgewandelt, wel­ cher über die Leitung 148 den Teilsystemen zur Verfügung gestellt wird.

Ferner wird ausgehend von dem im Kennfeld 144 ermittelten optimalen Verbrennungsmomentenwert movopt durch Korrektur mit einer Funktion F, welche abhängig ist von der Differenz aus optimalem Zündwinkel zwopt und dem tatsächlich eingestellten Zündwinkel zwist (d. h. gege­ benenfalls unter Berücksichtigung von weiteren Korrekturen, wie z. B. von einer Klopf- oder Leerlaufregelung) in der Korrekturstufe 150, durch Berücksichtigung der möglicherweise ausgeblendeten Ein­ spritzungen in der Berechnungsstufe 152 sowie unter Subtraktion von Verbrauchsmomentenbeiträgen mona und Verlustmomentenbeiträgen moverl in den Korrekturstufen 118c und 120c und unter Subtraktion der in einer Berechnungsstufe 154a abhängig von der Motordrehzahländerung bestimmten Momentenbeitrag durch die bewegten Massen des Motors in einen Meßwert für das tatsächlich vorliegende Kupplungsmoment mokupist umgewandelt und über die Leitung 156 gegebenenfalls an die Teilsysteme geführt.

Ferner wird die im Kennfeld 140 bestimmte Zahl der auszublendenden Einspritzungen an das Einspritzsystem 102 abgegeben, welches die Vorgabe beispielsweise durch ein rollierendes Ausblendmuster aus­ führt. Der Zündwinkelkorrekturwert dzw wird in einer 1. Korrektur­ stufe 158 und einer 2. Korrekturstufe 160 durch Subtraktion des op­ timalen Zündwinkels zwopt und Addition des Kennfeldzündwinkels zwkf in einen Korrekturbetrag des Kennfeldzündwinkels dzwkf umgerechnet und dem Zündsystem 104 zur Einstellung zugeführt.

Dabei ist zu beachten, daß die in Fig. 3 beschriebene Schnittstelle alle drei Einflußmöglichkeiten auf die Leistungsparameter des Motors beschreibt. In vorteilhaften Ausführungsbeispielen sind alle diese drei Leistungsparameter auf elektronischem Wege beeinflußbar, so daß die Schnittstelle in der dargestellten Art ausführbar ist. Für die Berechnungen im Block 140 zur Bestimmung der Zündungskorrektur und/oder der Ausblendungen gelten dabei die nachfolgend dargestell­ ten Formeln.

In anderen Ausführungsbeispielen dagegen können jedoch lediglich Zündwinkeleingriff (vgl. Fig. 4) und/oder Einspritzausblendungen (vgl. Fig. 5 und 6) ohne elektrische Eingriffmöglichkeit in die Luft­ zufuhr vorgesehen sein. Auch in diesen Ausführungsbeispielen ist die beschriebene in Fig. 3 dargestellte Schnittstellenstruktur in vor­ teilhafter Weise bezüglich der vorhandenen Eingriffmöglichkeiten un­ verändert anwendbar, wobei bei Verzicht auf die Luftbeeinflussung der strichliert dargestellte Block 108 wegfällt, bei ausschließli­ chem Zündungseingriff (vgl. Fig. 4) der Einspritzpfad sowie Block 152, bei ausschließlichem Einspritzungseingriff (vgl. Fig. 5) die Korrektur des Zündwinkels (Blöcke 158, 160 fallen weg, Block 150 und 146 werden zusammengezogen, da zwkf = zwist) entfällt. Ist sowohl Einspritzausblendung und Zündwinkeleingriff vorgesehen, ergibt sich eine Konfiguration gemäß Fig. 6.

Da die Blöcke dieselben Funktionen wie in Fig. 3 erfüllen, wurden sie mit denselben Bezugszeichen versehen und auf eine erneute Beschreibung verzichtet, bezüglich der auf die Beschreibung zu Fig. 3 verwiesen wird.

Eine Vereinfachung der Schnittstelle kann durch Reduzierung der Komplexität der Kennfelder und -linien (z. B. 122, 124, 128, 130, 140, 142, 144, etc.) erreicht werden. Dadurch kann eine Schnittstel­ le beliebiger Komplexität realisiert werden, ohne Eingriffe in die Grundstruktur der Schnittstelle vornehmen zu müssen.

Im folgenden wird die Arbeitsweise der Schnittstelle anhand ver­ schiedener Beispiele näher beschrieben.

Zunächst sei ein Momentenreduzierwunsch beschrieben. Wird ein schneller Momenteneingriff erforderlich, so erfolgt dieser durch Vergleich zwischen dem geforderten Verbrennungsmoment movsol und dem unter normalen Bedingungen durch die Füllung erzeugten Verbrennungs­ moment movfü. Ist movsol kleiner als movfü, z. B. bei einem ASR-Ein­ griff oder infolge eines entsprechenden Reduzierwunsches der Ge­ triebesteuerung, wird die Momentenreduzierung durch Veränderung des Zündwinkels und/oder durch Ausblendung von Einspritzimpulsen erfol­ gen. Ein langsamerer Eingriff zur Reduzierung erfolgt über die Ein­ stellung der Luftzufuhr. Dabei können verschiedene Strategien für den Zündwinkeleingriff und für das Muster der Einspritzausblendung verfolgt werden. Eine Einstellung der Luftzufuhr gemäß movsol findet dabei bei vorhandener Eingriffsmöglichkeit parallel über den Luft­ pfad 108 statt, bei nicht vorhandener Eingriffsmöglichkeit ent­ spricht die Luftzufuhr der Fahrervorgabe und wird in dem Wert movfü berücksichtigt.

Zunächst sei der Fall beschrieben, daß nur der Zündwinkeleingriff möglich ist (vgl. Fig. 4). In diesem Fall ergibt sich die Beziehung zwischen dem Verbrennungsmomentensollwert movsol und der Zündwinkel­ korrektur dzw, welche durch die Berechnungsstufe 140 ermittelt wird, durch die folgende Gleichung:

movsol = movopt * F(dzw) (1)

wobei F(dzw) den Momentenreduktionsfaktor abhängig von der Zündwin­ kelkorrektur (in Form einer Kennlinie) bezogen auf den optimalen Zündwinkel darstellt und in einer Kennlinie abgelegt ist, wobei dzw die Differenz zwischen Soll-Zündwinkel und optimalen Zündwinkel darstellt. Dabei ist der Block 140 über die Leitung 141 mit der Aus­ gangsleitung des Blocks 144 verbunden. Dies entspricht der allgemei­ nen Darstellung nach Fig. 3, wo der Berechnung des Zündungs- bzw. Einspritzeingriffs movfü zugrundeliegt.

Der Zündwinkelkorrekturwert dzw bezogen auf den optimalen Zündwinkel zwopt ergibt sich dann aus dem inversen Faktor gemäß der folgenden Gleichung:

dzw = F^-1(movsol/movopt) (2).

Dieser berechnete Wert wird auf die maximal erlaubte Zündwinkel­ korrektur dzwmax, welche eine Funktion der angesaugten Luftmasse und der Drehzahl ist, begrenzt, so daß sichergestellt ist, daß das vom Zylinder angesaugte Gemisch noch zündet. Daraufhin wird der Zündwin­ kelkorrekturwert dzwkf bezogen auf den Kennfeldzündwinkel des Zünd­ einstellsystems zwkf durch Subtraktion des optimalen und Addition des Kennfeldzündwinkels bestimmt (vgl. Gleichung 3). Dabei wird un­ ter Kennfeldzündwinkel zwkf der Zündwinkel verstanden, der sich ohne Zündwinkeleingriff durch die Momentenschnittstelle einstellen würde.

dzwkf = dzw - zwopt + zwkf (3)

Da durch die Zündwinkelkorrektur allein keine große Momentenänderung realisiert werden kann, ist eine Anwendung des Verfahrens mit aus­ schließlicher Zündwinkelkorrektur in Verbindung mit einem elektroni­ schen Gaspedalsystem vorteilhaft, da in diesem Fall durch die Zünd­ winkelkorrektur lediglich eine schnelle Reaktion erreicht werden soll. Die Einstellung der Luftzufuhr und die Zündwinkelkorrektur er­ folgen in diesem Fall gleichzeitig.

Als zweite Möglichkeit bietet sich die Momentenreduktion durch aus­ schließlichen Eingriff in die Kraftstoffzumessung durch Ausblendung von Einspritzimpulsen an (vgl. Fig. 5). Dabei ist eine gewisse An­ zahl von sogenannten Ausblendstufen vorgesehen. Die Z Ausblendstufen bestimmen die Anzahl der maximal möglichen Stufen der Ausblendung der Zylinder. Z.B. können bei einem Vier-Zylinder-Motor 8 Ausblend­ stufen vorgesehen sein, in welchen über vier Kurbelwellenumdrehungen einzelne Zylinder je nach Ausblendstufen abgeschaltet werden (1. Stufe Abschaltung 0,5 Zylinder, 2. Stufe 1 Zylinder, 3. Stufe 1,5 Zylinder, etc.). Die achte Ausblendstufe kann einer kompletten Ab­ schaltung entsprechen. Dabei ist jeder beliebige Faktor der Zylin­ derzahl möglich und wird je nach der gewünschten Drehmomentenlücke zwischen zwei Stufen, d. h. der Differenz der Drehmomente in zwei be­ nachbarten Stufen, gewählt.

Bei der Bestimmung des vom Motor abgegebenen Verbrennungsmoments bei ausgeblendeten Zylindern muß dann über eine gewisse Anzahl von Kur­ belwellenumdrehungen gemittelt werden, wobei die Anzahl der Kurbel­ wellenumdrehungen sich an der Zahl der vorhandenen Ausblendstufen orientiert. Im obigen Beispiel wären das vier Kurbelwellenumdrehun­ gen.

Der Zusammenhang zwischen dem Sollverbrennungsmoment movsol und dem durch die eingestellte Luftzufuhr erzeugten Verbrennungsmoment movfü ergibt sich bei X ausgeblendeten Zylindern (Ausblendstufe X) bei Z möglichen Ausblendstufen und bei zumindest bei den nicht ausgeblen­ deten Zylindern gleichbleibendem Kennfeldzündwinkel zwkf wie folgt:

movsol = (1 - X/Z) * movfü (4).

Dabei ist zu berücksichtigen, daß der Beitrag zum Verbrennungsmoment movfü von einem ausgeblendeten Zylinder 0 ist. Wird die obige Glei­ chung nach X aufgelöst, ergibt sich die zur Bereitstellung des Soll­ verbrennungsmoments geeignete Ausblendstufe bzw. die geeignete Zahl auszublendender Zylinder über einen vorgegebenen Kurbelwellenwinkel:

X = Z * (movfü-movsol)/movfü (5).

Der berechnete Wert von X (vgl. Block 140) muß dabei möglicherweise aufgerundet (oder abgerundet) werden, um eine erlaubte bzw. vorhan­ dene Ausblendstufe zu erhalten. Durch Aufrundung ergibt sich eine ge­ genüber der gewünschten Momentreduzierung etwas größere Reduzierung, so daß dies eine bevorzugte Maßnahme sein kann.

Das Einspritzausblendmuster wird meistens als ein rollierendes Mu­ ster ausgeführt sein, so daß jeder Zylinder innerhalb einer vorbe­ stimmten Zeit je nach Ausmaß der Einspritzausblendung nicht mit Kraftstoff versorgt wird. Dies verbessert die Laufruhe des Motors und verhindert ein zu starkes Auskühlen der abgeschalteten Zylinder.

Als weiteres Beispiel zu der Momentenreduzierung sei der Eingriff in die Kraftstoffzumessung und in den Zündwinkel vorgestellt (Fig. 6). Dabei ist zu beachten, daß in Fig. 6 anstelle der Verwen­ dung des Wertes movfü im Block 140 ein effektives Verbrennungsmoment move verwendet wird, welches bezogen auf den optimalen Zündwinkel das Ausblenden von Zylindern bereits berücksichtigt. Dies stellt le­ diglich eine andere Möglichkeit der Berechnung dar. Die Berücksich­ tigung der ausgeblendeten Zylinder bei der Bestimmung des Verbren­ nungsmoments erfolgt bei der Darstellung nach Fig. 3 im Block 140.

Die Momentenreduzierung ergibt sich durch eine Kombination der oben dargestellten Fälle durch folgende Gleichung:

movsol = (1 - X/Z) * movopt * F(dzw) (6).

Zur Bestimmung des Sollverbrennungsmoments können zwei Strategien verfolgt werden. Zum einen kann dem Zündwinkeleingriff eine gegen­ über der Einspritzausblendung höhere Priorität zugeordnet werden, um z. B. die Abgasemission zu reduzieren. Dies bedeutet, daß der Zünd­ winkeleingriff je nach vorgegebenem Kupplungsmomentensollwert bis zu seiner maximal erlaubten Zündwinkeländerung dzwmax zugelassen wird und erst dann, wenn eine noch größere Momentenreduzierung angefor­ dert wird, die Zylinderausblendung zugelassen wird. Daher wird zu­ nächst die Anzahl der Reduzierstufen gemäß Gleichung (6) zu 0 ge­ setzt und die Zündwinkelkorrektur dzw wie im Falle der ausschließ­ lich vorhandenen Zündwinkelkorrektur gemäß Gleichung (2) berechnet. Ist der Zündwinkelkorrekturwert kleiner als der vorgegebene Maximal­ wert, findet keine Einspritzausblendung statt und der Zündwinkelein­ griff erfolgt wie oben beschrieben. Wurde jedoch erkannt, daß der Zündwinkelkorrekturwert dzw größer als der maximal vorgegebene Korrekturwert ist, wird die Zahl der auszublendenden Zylinder gemäß Gleichung (6) durch Einsetzen des maximalen Zündwinkelkorrekturwer­ tes dzwmax berechnet und durch folgende Gleichung dargestellt:

X = Z _* (movopt _* F(dzwmax) - movsol)/(movopt _* F(dzwmax)) (7).

Nach Aufrunden und Auswahl des Ausblendmusters werden die vorgegebe­ ne Anzahl von Zylindern ausgeblendet. Wird eine sehr genaue Reali­ sierung des Sollkupplungsmoments gefordert, wird der aufgerundete Wert der Zahl der ausgeblendeten Zylinder nochmals in obige Glei­ chung (6) eingesetzt und ein Zündwinkelkorrekturwert dzw gemäß der folgenden Gleichung bestimmt:

dzw = F^-1(movsol/(movopt _* (1 - X/Z))) (8).

In diesem Fall kann das Einspritzausblendmuster grob sein, sich bei­ spielsweise auf einer der Zylinderzahl entsprechenden Anzahl von Stufen beschränken. Die entstehende Momentenlücke zwischen zwei Aus­ blendstufen wird durch die Zündwinkelkorrektur kompensiert. Die oben beschriebene Gleichung (8) gilt nur, wenn die Zahl X kleiner als die Gesamtzahl Z der Ausblendstufen ist. Sind diese beiden Werte gleich, gibt es keine Zündwinkelkorrektur mehr und der Motor erreicht sein minimales Moment mokupmin, welches gerade die Verlustmomente durch Schleppmoment und Nebenverbraucher beinhaltet. Eine weitere Reduzie­ rung der Antriebsleistung ist durch Motoreingriff nicht möglich und muß z. B. durch Bremsen- oder Getriebeeingriff erfolgen, wobei zu be­ rücksichtigen ist, daß bei Fahrzeugen mit elektrischer Beeinflussung der Luftzufuhr gleichzeitig zur Kraftstoff- und Zündungeinstellung eine Einstellung der Luftzufuhr erfolgt.

Eine zweite Möglichkeit ist, daß die Einspritzausblendung höhere Priorität als der Zündwinkeleingriff besitzt. Bei dieser Strategie wird die Zündwinkelkorrektur nur zur feinen Dosierung des Motormo­ ments zwischen zwei Ausblendstufen verwendet.

Bei dieser Vorgehensweise wird in Gleichung (6) der Zündwinkel­ korrekturwert dzw auf die Differenz zwischen dem optimalen und dem Kennfeldzündwinkel gesetzt. Die Zahl der auszublendenden Zylinder X ergibt sich dann aus Gleichung (5). Dieser Wert wird auf eine ganze Zahl abgerundet und anschließend der Zündwinkelkorrekturwert dzw aus Gleichung (8) durch Einsetzen der Zahl der auszublendenden Zylinder X berechnet. Der Zündwinkelkorrekturwert wird dann auf den Kennfeld­ zündwinkel bezogen und der Kennfeldwinkelkorrekturwert gemäß Glei­ chung (3). Aus der berechneten Zahl auszublendender Zylinder wird ein Ausblendmuster ermittelt und vom Einspritzsystem realisiert. Dabei kann die Zahl der Stufen der Einspritzausblendung auch klein sein, insbesondere der Zylinderzahl entsprechen. Die Momentenlücke zwischen zwei Stufen wird die Zündwinkelkorrektur kompensiert.

Eine vergleichbare Vorgehensweise wird bei einem Momentenerhöhungs­ wunsch, beispielsweise durch einen MSR-Eingriff oder die Getriebe­ steuerung, vorgenommen.

Dabei ist das Kupplungssollmoment mokupsol (movsol) größer als der durch die Füllung unter Normalbedingungen erzeugte Momentenbeitrag mokupfü (movfü). Der schnelle Momentenaufbau kann nur durch Zündwin­ keländerung bis zum optimalen Zündwinkel zwopt bzw. bis zur Klopf­ grenze erfolgen. Da der Kennfeldzündwinkel meistens schon nahe am optimalen Zündwinkel liegt, kann eine Momentenerhöhung über eine Zündwinkeländerung nicht mehr erzielt werden. Die Anforderung der schnellen Momentenerhöhung von MSR kann im Schub erreicht werden, indem die Anzahl der auszublendenden Zylinder gemäß Gleichung (5) berechnet wird und die Differenz zwischen der maximalen Anzahl der Ausblendstufen und der Zahl der auszublendenden Zylinder eingesetzt wird. Durch MSR wird die Schubabschaltung aufgehoben.

Vorzugsweise kann die Anforderung der Momentenerhöhung dadurch rea­ lisiert werden, daß ein Kupplungsmoment mokupsol über den Luftpfad (Leerlaufsteller oder E-Gas, siehe Fig. 3) eingestellt wird. Im Falle von Leerlauf ist grundsätzlich kein externer Motoreingriff er­ laubt. Die Leerlaufinformation wird ebenso wie z. B. die Schubbe­ triebsinformation, während dessen kein ASR-Eingriff möglich ist, über die Schnittstelle an die Teilsysteme abgegeben.

Das Motorschleppmoment moverl setzt sich aus Motorreibverlust und Motordrosselverlust zusammen und ist abhängig von Motortemperatur, Motordrehzahl und Saugrohrdruck. Dieser Wert kann vorteilhaft in ein Schleppmoment bei Saugrohrdruck Null (geschlossene Drosselklappe, Luftmasse Null) und in eine Momentenkorrektur dmoverl in Abhängig­ keit vom Saugrohrdruck zerlegt werden:

moverl = moverl (Ps = 0) - dmoverl (Ps) (9).

Das Schleppmoment bei geschlossener Drosselklappe kann ebenso vor­ teilhaft wieder in ein Schleppmoment abhängig von der Motordrehzahl und in ein Schleppmoment abhängig von der Motortemperatur zerlegt werden und wird im Leerlauf gemäß dem bekannten Stand der Technik adaptiert. Entsprechend diesem Stand der Technik wird der Momenten­ bedarf von Nebenaggregaten bestimmt. Die Korrekturgröße des Schlepp­ moments kann in Abhängigkeit vom Saugrohrdruck durch Interpolation einer Kennlinie bestimmt werden. Wenn kein Drucksensor zur Messung vom Saugrohrdruck vorhanden ist, kann der Saugrohrdruck durch Pro­ dukt der Saugrohrtemperatur und der Füllung ersetzt werden, da der Saugrohrdruck proportional zum Produkt von Füllung und Saugrohr­ temperatur ist.

Das Istmotormoment mokupist errechnet sich aus der tatsächlich rea­ lisierten Zahl der ausgeblendeten Zylinder X und dem Zündwinkelist­ wert gemäß Gleichung (6) unter Berücksichtigung des Schleppmoments und des Momentenbeitrags der Nebenaggregate bzw. des Trägheitsmo­ ments des Motors.

Dieser Wert zusammen mit dem Minimalmoment mkupmin (= -(moverl + mona)) und dem durch die Füllung bereitgestellten Kupplungsmoment unter Normalbedingungen mkupfü wird vorzugsweise an andere Steuerge­ räte mitgeteilt. Auch das maximal erreichbare Kupplungsmoment mokupmax unter Berücksichtigung der momentanen Luftdichte wird an andere Steuergeräte mitgeteilt. Das Kupplungsmoment unter normalen Bedingungen mokupfü dient dabei als ein Bezugspunkt der Regelung in anderen Steuergeräten, z. B. wird bei ASR ein maximal zulässiges Kupplungsmoment mozul aus dem Radschlupf berechnet. Wenn dieser Wert kleiner als das Kupplungsmoment unter Normalbedingungen ist, wird das ASR-Statusbit gesetzt und das zulässige Kupplungsmoment als Kupplungsmomentensollwert zur Motorsteuerung geschickt. Wenn das zu­ lässige Motormoment größer als das unter Normalbedingungen vorhande­ ne Kupplungsmoment ist, wird das ASR-Statusbit zurückgesetzt und der Eingriff beendet. Bei MSR wird umgekehrt wie bei ASR vorgegangen.

Bei der Getriebesteuerung kann in vorteilhafter Weise eine ge­ wünschte schnelle Momentenerhöhung während der Schaltung dadurch realisiert werden, daß die Getriebesteuerung das nach dem Schaltvor­ gang gewünschte Moment über den Fahrerwunsch vorgibt, das tatsäch­ lich während des Schaltvorgangs zu realisierende Kupplungsmoment aber über Momenteingriff mokupsol ausgibt. Hier liegt das durch die Füllung unter normalen Bedingungen realisierte Kupplungsmoment mokupfü oberhalb des momentan angeforderten Kupplungsmoments mokupsol. Die Momentendifferenz zwischen diesen beiden Werten wird durch Zündwinkelkorrektur kompensiert und die Erhöhung des Istkupp­ lungsmoments auf den Fahrerwunsch nach der Schaltung durch Zurück­ nahme der Zündwinkelkorrektur realisiert.

Die Berechnung des Verbrennungsmoments movopt bei optimalem Zündwin­ kel aus einem Momentenkennfeld ist bei verschiedenen Motordrehzahlen in Abhängigkeit von der Füllung tlist im wesentlichen linear und kann vorteilhafterweise bei weniger hohen Genauigkeitsanforderungen wie folgt vereinfacht werden:

movopt = tlist * G(n) (10)
oder:
movopt = tlist * G (11).

Dabei stellt G(n) einen drehzahlabhängigen Faktor dar, der im we­ sentlichen durch den drehzahlabhängigen Verbrennungswirkungsgrad be­ stimmt ist und bei weiterer Reduzierung der Genauigkeit durch einen mittleren Faktor ohne Drehzahlabhängigkeit ersetzt werden kann.

Eine entsprechende Vorgehensweise kann auch vorteilhaft in Verbin­ dung mit alternativen Antriebskonzepten, wie Wasserstoffmotoren, An­ wendung finden.

Claims (10)

1. Verfahren zur Steuerung eines Fahrzeugs,

• - mit wenigstens zwei Teilsystemen, welche über ein sie verbindendes Kommunikationssystem Informationen austauschen,
• - wobei wenigstens eines der Teilsysteme zur Steuerung der Antriebs­ einheit des Fahrzeugs dient,
• - wobei dem Antriebseinheitsteuersystem von dem wenigstens einen Teilsystem zumindest in wenigstens einem Betriebszustand wenigstens Werte bezüglich einer Größe übermittelt, die durch Einstellung we­ nigstens eines die Leistung der Antriebseinheit beeinflussenden Parameters beeinflußbar ist und die von dem Antriebseinheitsteuersy­ stem durch Einstellen von wenigstens einem dieser Parameter bereit­ gestellt wird, wobei die Größe mittelbar oder unmittelbar ein Maß für die Leistungsabgabe oder das Leistungsvermögen der Antriebsein­ heit, ein Maß für das von der Antriebseinheit abzugebene Moment oder der abzugebenen Leistung ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß dem An­ triebseinheitsteuersystem Vorgabewerte bezüglich des von ihr abzuge­ benden Drehmoments (Kupplungsmoment), des von ihr zu erzeugenden Ver­ brennungsmoments oder der von ihr abzugebenden Leistung zugeführt werden.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Teilsysteme Systeme zur Durchführung einer An­ triebsschlupfregelung, einer Motorschleppmomentregelung, einer Ge­ triebesteuerung und/oder einer Fahrwerkregelung darstellen.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die von dem wenigstens einen Teilsystem übermit­ telten Vorgabewerte in entsprechende Einstellwerte zur Steuerung von Zündung und/oder Kraftstoffzumessung und/oder Luftzufuhr umgewandelt werden im Sinne einer Einstellung des Vorgabewertes.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß dem Antriebseinheitsteuersystem von dem wenigstens einen Teilsystem Vorgabewerte bezüglich des von der Antriebseinheit abzugebenden Moments übermittelt werden und das diesem Momenten­ wunsch entsprechende Moment durch Ausblenden bzw. Aktivieren einer ermittelten Zahl von Einspritzungen und/oder durch Korrektur des eingestellten Zündwinkels und/oder durch Einstellung der Luftzufuhr unabhängig vom Fahrerwunsch eingestellt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das dem Antriebseinheitsteuersystem von dem wenig­ stens einen Teilsystem eine Statusinformation übermittelt wird, nach deren Maßgabe das Antriebseinheitsteuersystem die Einstellung des Momentenwunsches vornimmt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das Antriebseinheitsteuersystem Werte für das von ihr abgegebene Moment ermittelt und dem wenigstens einen Teilsystem übermittelt.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß dem wenigstens einen Teilsystem eine Statusinfor­ mation des Antriebseinheitsteuersystems über den aktuellen Betriebs­ zustand der Antriebseinheit übermittelt wird.

9. Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs,

• - mit wenigstens zwei Teilsystemen, welche über ein sie verbindendes Kommunikationssystem Informationen austauschen,
• - wobei wenigstens eines der Teilsysteme zur Steuerung der Antriebs­ einheit des Fahrzeugs dient,
• - wobei dem Antriebseinheitsteuersystem von dem wenigstens einen Teilsystem zumindest in wenigstens einem Betriebszustand wenigstens Werte bezüglich einer Größe übermittelt, die durch Einstellung we­ nigstens eines die Leistung der Antriebseinheit beeinflussenden Parameters beeinflußbar ist und die von dem Antriebseinheitsteuer­ system durch Einstellen von diesem wenigstens einen Parameter be­ reitgestellt wird, wobei die Größe mittelbar oder unmittelbar ein Maß für die Leistungsabgabe oder das Leistungsvermögen der Antriebs­ einheit, ein Maß für das von der Antriebseinheit abgegebene Moment oder der abgegebenen Leistung ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das wenigstens eine Teilsystem eine Antriebsschlupfregelung, eine Motor­ schleppmomentregelung, eine Getriebesteuerung und/oder eine Fahr­ werkregelung ist, die einen Momentenwunsch für das von der Antriebs­ einheit abzugebende Moment abgeben, der durch Korrektur von Zündung und/oder Einspritzung und/oder Einstellung der Luftzufuhr bereitge­ stellt wird.