DE60029553T2

DE60029553T2 - Lenkungssteuerverfahren für eine Servolenkung mit variabler Unterstützung

Info

Publication number: DE60029553T2
Application number: DE60029553T
Authority: DE
Inventors: James Michael Trenton Kerns; John David Farmington Hills Russell
Original assignee: Ford Global Technologies LLC
Current assignee: Ford Global Technologies LLC
Priority date: 2000-01-07
Filing date: 2000-12-20
Publication date: 2007-07-26
Anticipated expiration: 2020-12-21
Also published as: US20010035166A1; US6880532B1; EP1114927A2; EP1114927B1; DE60029553D1; US6741918B2; US6880533B2; EP1114927A3; US20040016417A1

Description

Die Erfindung betrifft Verbrennungsmotoren mit unterdruckverstärkten Bremsanlagen.
Es gibt viele Motorbetriebsbedingungen, die entweder gemessen oder geschätzt werden, um die Steuerung von Verbrennungsmotoren zu verbessern. Zum Beispiel ist der Ansaugkrümmerdruck ein gängiger Verbrennungsmotorparameter, der in verschiedenen Motorsteuerungen verwendet wird. Zur Senkung des Systemkosten ist es bekannt, den Ansaugkrümmerdruck mit bekannten Motorbeziehungen anhand des Luftdurchsatzes und der Motordrehzahl zu schätzen. Es ist auch gängig, die Genauigkeit dieses geschätzten Ansaugkrümmerdrucks anhand der Ansaugkrümmertemperatur und der Abgasrückführungsmengen zu verbessern.
Umgekehrt ist es auch bekannt, den Luftdurchsatz anhand des Ansaugkrümmerdrucks zu schätzen. Typischerweise wird der gemessene Ansaugkrümmerdruck und auch die Ansaugkrümmertemperatur zusammen mit verschiedenen vorgegebenen Motorabbildern und Motordrehzahlen benutzt, um den Luftdurchsatz zu schätzen. Dieser geschätzte Motorluftdurchsatz kann dann verwendet werden, um Kraftstoffeinspritzmengen und verschiedene andere Parameter zu bestimmen. Es ist ferner bekannt, die Genauigkeit des Motorluftdurchsatzes durch Einschluss der Abgasrückführungsmengen zu verbessern.
Ausserdem ist es auch bekannt, die Drosselklappenposition und die Motordrehzahl als Indikationen für den Luftdurchsatz und/oder den Ansaugkrümmerdruck zu verwenden.
Die Erfinder haben bei den obigen Ansätzen einen Nachteil erkannt. Das heisst, solche Schätzungsverfahren können Fehler aufweisen, die auf Motorabweichungen, Motoralterung und verschiedene andere Einflüsse zurückzuführen sind. Diese potentiellen Fehler können die Motorleistung, die Kraftstoffeinsparung und die Emissionen verschlechtern. Zum Beispiel können sich die Motoreigenschaften bezüglich des Ansaugkrümmerdrucks und des Luftdurchsatzes von einem Motor zum anderen unterscheiden. Dementsprechend können Motoralterungseinflüsse die Wärmeübertragungseigenschaften verändern, was das Auftreten von Fehlern zur Folge haben kann.
US-A-5.950.595 beschreibt ein System, in welchem eine CPU einen Drosselklappenwert steuert, um den Druck in einem Ansaugweg zu verringern, wenn der Bremskraftverstärkerdruck höher als ein bestimmter Wert ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, Schätzungen von Betriebsparametern zu verbessern.
Der vorliegenden Erfindung gemäss wird ein Verfahren zur Bestimmung eines Betriebsparameters eines Fahrzeugsystems mit einem Verbrennungsmotor bereitgestellt, wobei der Motor einen Ansaugkrümmer aufweist, der Ansaugkrümmer über ein Rückschlagventil mit einem Bremskraftverstärker gekoppelt ist, wobei das Verfahren das Messen eines Bremskraftverstärkerdrucks umfasst; und das Berechnen einer Schätzung des Betriebsparameters auf der Basis dieses Bremskraftverstärkerdrucks und eines vorbestimmten Werts, der für den Druckabfall durch das Rückschlagventil steht.
Durch Verwendung des Bremskraftverstärkerdrucks ist es möglich, eine verbesserte Schätzung von anderen Betriebsparametern zu erreichen. Mit anderen Worten, die vorliegende Erfindung erkennt die Beziehungen zwischen dem Bremskraftverstärkerdruck und anderen Betriebsparametern und verwendet diese dann zur Verbesserung der Schätzung und der Motorsteuerung.
Ein Vorteil des obigen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass durch die verbesserten Schätzungen der Betriebsparameter eine genauere Motorsteuerung möglich ist.
Ein anderer Vorteil des obigen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass die Motorsteuerungen Einflüsse berücksichtigen können, die auf Motorabweichungen und Motoralterung zurückzuführen sind.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Motorsteuerungsverfahren für ein Fahrzeugsystem mit einem Verbrennungsmotor bereitgestellt, wobei der Motor einen Ansaugkrümmer aufweist, der Ansaugkrümmer über ein Rückschlagventil mit einem Bremskraftverstärker gekoppelt ist, wobei das Verfahren umfasst: das Messen eines Bremskraftverstärkerdrucks; das Bestimmen eines Betriebsparameters des Fahrzeugsystems auf der Basis dieses Bremskraftverstärkerdrucks und eines vorbe stimmten Werts, der für den Druckabfall durch das Rückschlagventil steht; und das Modifizieren eines Steuersignal auf der Basis dieses Betriebsparameters.
In noch einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein industrielles Erzeugnis bereitgestellt, umfassend ein Computerspeichermedium mit einem Computerprogramm, das darin codiert ist, um einen Betriebsparameter eines Verbrennungsmotors zu bestimmen, wobei der Motor einen Ansaugkrümmer aufweist, der Ansaugkrümmer über ein Rückschlagventil mit einem Bremskraftverstärker gekoppelt ist, wobei dieses Computerspeichermedium umfasst: Code zum Messen eines Bremskraftverstärkerdrucks; und Code zum Berechnen einer Schätzung des Motorbetriebsparameters auf der Basis dieses Bremskraftverstärkerdrucks und eines vorgegebenen Werts, der für den Druckabfall durch das Rückschlagventil steht.
Durch Berechnen der Motorbetriebsparameter unter Berücksichtigung des Druckabfalls durch das Rückschlagventil ist es möglich, die Schätzungen zu verbessern.
Ein Vorteil des obigen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass durch die verbesserten Schätzungen der Betriebsparameter eine genauere Motorsteuerung möglich wird. Ein weiterer Vorteil des obigen Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass die Motorsteuerungen Einflüsse berücksichtigen können, die auf Motorabweichungen und Motoralterung zurückzuführen sind.
Die Erfindung wird nun beispielhaft Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen ausführlicher beschrieben, wobei:
1 ein Blockdiagramm einer Ausführungsform ist, in der die Erfindung vorteilhaft genutzt wird,
2–19 Flussdiagramm auf hoher Ebene sind, die einen Teil der Arbeitsweise der in 1 gezeigten Ausführungsform zeigen, und
20 bis 22 Graphen sind, die Betriebsbeispiele zeigen.
Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
Der Verbrennungsmotor 10 mit Direkteinspritzung und Funkenzündung, umfassend eine Vielzahl von Brennräumen, wird vom elektronischen Motorsteuergerät 12 gesteuert. Der Brennraum 30 des Motors 10 wird in 1 mit Brennraumwänden 32 und einem Kolben 36 gezeigt, der darin angeordnet ist und mit der Kurbelwelle 40 verbunden ist. In diesem speziellen Beispiel weist der Kolben eine Vertiefung oder eine Höhlung (nicht gezeigt) auf, um die Formung von geschichteten Luft- und Kraftstoffladungen zu unterstützen. Der Brennraum 30 steht über jeweilige Einlassventile 52a und 52b (nicht gezeigt) und Auslassventile 54a und 54b (nicht gezeigt) mit dem Ansaug krümmer 44 und dem Auspuffkrümmer 48 in Verbindung. Das Kraftstoffeinspritzventil 66 ist direkt mit dem Brennraum 30 gekoppelt, um im Verhältnis zur Impulsbreite des Signals fpw, das über den konventionellen elektronischen Treiber 68 vom Steuergerät 12 empfangen wird, flüssigen Kraftstoff direkt dort einzuspritzen. Kraftstoff wird dem Einspritzventil 66 durch eine konventionelle Hochdruck-Kraftstoffanlage (nicht gezeigt) zugeführt, das einen Kraftstoffbehälter, Kraftstoffpumpen und eine Kraftstoffschiene umfasst.
Der Ansaugkrümmer 44 steht über die Drosselklappe 62 mit dem Drosselklappenstutzen 58 in Verbindung. In diesem speziellen Beispiel ist die Drosselklappe 62 mit einem Elektromotor 94 gekoppelt, so dass die Position der Drosselklappe 62 vom Steuergerät 12 über den Elektromotor 94 gesteuert wird. Diese Konfiguration wird allgemein als elektronische Drosselklappensteuerung (ETC) bezeichnet, die auch bei der Leerlaufdrehzahlregelung benutzt wird. In einer alternativen Ausführungsform (nicht gezeigt), die dem Fachmann wohlbekannt ist, ist ein Nebenstromluft-Durchgang parallel zur Drosselklappe 62 angeordnet, um den Luftstrom, der während der Leerlaufdrehzahlregelung eingeleitet wird, über ein im Luftdurchgang angeordnetes Drosselregelventil zu regeln.
Eine Abgassauerstoffsonde 76 ist vor dem Abgaskatalysator 70 mit dem Auspuffkrümmer 48 gekoppelt. In dieser speziellen Ausführungsform gibt die Sonde 76 das Signal UEGO an das Steuergerät 12 aus, das das Signal UEGO in ein relatives Luft/Kraftstoff-Verhältnis λ umwandelt. Das Signal UEGO wird während der Rückkopplungsregelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses auf vorteilhafte Weise auf eine konventionelle Weise benutzt, um das durchschnittliche Luft/Kraftstoff-Verhältnis auf ein Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis zu regeln.
Die konventionelle verteilerlose Zündanlage 88 führt dem Brennraum 40 dem Vorzündsignal SA vom Steuergerät 12 entsprechend über die Zündkerze 92 einen Zündfunken zu.
Das Steuergerät 12 bewirkt, dass der Brennraum in einem homogenen Luft/Kraftstoff-Modus oder in einem geschichteten Luft/Kraftstoff-Modus betrieben wird, indem es den Einspritzzeitpunkt steuert. Im geschichteten Modus aktiviert das Steuergerät 12 das Einspritzventil 66 während des Kompressionshubs des Motors, so dass Kraftstoff direkt in die Höhlung des Kolbens 36 gespritzt wird. Dadurch werden geschichtete Luft/Kraftstoff-Schichten geformt. Die Schicht, die der Zündkerze am nächsten liegt, enthält ein stöchiometrisches Gemisch oder ein leicht fettes Gemisch, und die nachfolgenden Schichten enthalten zunehmend magerere Gemische. Während des homogenen Modus aktiviert das Steuergerät 12 das Einspritzventil 66 während des Ansaughubs, so dass ein im wesentlichen homogenes Luft/Kraftstoff-Gemisch geformt ist, wenn von der Zündanlage 88 Zündstrom an die Zündkerze 92 angelegt wird. Das Steuergerät 12 regelt die Kraftstoffmenge, die vom Einspritzventil 66 abgegeben wird, so, dass das homogene Luft/Kraftstoff-Gemisch im Brennraum 30 auf stöchiometrisch, einen fetten Wert oder einen mageren Wert eingestellt werden kann. Das geschichtete Luft/Kraftstoff-Gemisch wird stets bei einem mageren Wert sein, wobei das genaue Luft/Kraftstoff-Verhältnis eine Funktion der Kraftstoffmenge ist, die in den Brennraum 30 abgegeben wird. Ein zusätzlicher geteilter Betriebsmodus ist verfügbar, bei dem beim Betrieb im geschichteten Modus zusätzlicher Kraftstoff während des Auspuffhubs eingespritzt wird. Auch ein zusätzlicher geteilter Betriebsmodus ist verfügbar, bei dem beim Betrieb im geschichteten Modus zusätzlicher Kraftstoff während des Ansaughubs eingespritzt wird, wo ein kombinierter homogener und geteilter Modus verfügbar ist.
Ein Stickoxid (NOx)-Absorptionsmittel oder eine NOx-Falle 72 ist hinter dem Abgaskatalysator 70 angeordnet. Die NOx-Falle 72 absorbiert NOx, wenn der Motor 10 im Magerbetrieb ist. Die absorbierten NOx werden mit HC zur Reaktion gebracht und während eines NOx-Spülzyklus katalysiert, wenn der Motor in einem fetten homogenen Modus oder in einem stöchiometrischen homogenen Modus betrieben wird.
Auch eine Abgasrückführleitung 120 ist zwischen dem Ansaugkrümmer 44 und dem Auspuffkrümmer 48 gekoppelt. Ein Abgasrückführventil 122 ist in der Abgasrückführleitung 120 angeordnet, um eine Menge des rückgeführten Abgases zu steuern. Die Sonde 124 gibt den AGR-Strom (~m_egr)an.
Auch der Unterdruckbremskraftverstärker 130 steht mit dem Ansaugkrümmer 44 über ein Rohr 132 in Fluidverbindung. Ein Rückschlagventil 134 ist im Rohr 132 angeordnet, um Luft aus dem Unterdruckbremskraftverstärker 130 zum Krümmer 44 nur dann zuzulassen, wenn der Ansaugkrümmerdruck (~p_m) kleiner ist als der Bremskraftverstärkerdruck (~p_bb). Daher erlaubt das Rückschlagventil 134 die Aufrechterhaltung des Unterdrucks im Unterdruckbremskraftverstärker 130 selbst dann, wenn der Ansaugkrümmerdruck (~p_m) grösser ist als der Bremskraftverstärkerdruck (~p_bb). Der Unterdruckbremskraftverstärker 130 ist auch mit einer hydraulischen Bremsanlage 136 und einem Bremspedal 138 gekoppelt. Die Bremspedalstellung wird von einem Sensor 140 gemessen und ergibt das Signal (~θ_b), das für die Stellung des Bremspedals 138 steht. In diesem Beispiel gibt der Sensor 140 ein Dauersignal aus, das die Bestimmung der Bremspedalstellung über einen vollen Bereich hinweg erlaubt. Der Sensor 140 kann aber auch ein Schaltsignal ausgeben, das angibt, dass das Bremspedal 138 sich über eine bestimmte Entfernung hinaus bewegt hat. Der Sensor 142 stellt eine Angabe des Bremskraftverstärkerdrucks (~p_bb) bereit. In diesem Beispiel gibt der Sensor 142 ein Dauersignal aus, das die Bestimmung des Bremskraftverstärkerdrucks über einen vollen Bereich hinweg erlaubt. Der Sensor 142 kann aber auch ein Schaltsignal ausgeben, das angibt, dass der Bremskraftverstärkerdruck einen bestimmten Wert erreicht hat. Ein Sensor 144 stellt eine Angabe des hydraulischen Bremsdrucks (~p_h) bereit. In diesem Beispiel gibt der Sensor 144 ein Dauersignal aus, das die Bestimmung des hydraulischen Bremsdrucks über einen vollen Bereich hinweg erlaubt. Der Sensor 144 kann aber auch ein Schaltsignal ausgeben, das angibt, dass der hydraulische Bremsdruck einen bestimmten Wert erreicht hat.
Das Steuergerät 12 wird in 1 als konventioneller Mikrocomputer gezeigt, umfassend: Eine Mikroprozessoreinheit 102, Eingabe/Ausgabe-Anschlüsse 104, ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte, das in diesem speziellen Beispiel als Nur-Lese-Speicherchip 106 dargestellt ist, einen Direktzugriffsspeicher 108, einen Dauerspeicher 110 und einen konventionellen Datenbus.
Das Steuergerät 12 empfängt, zusätzlich zu den zuvor erläuterten Signalen, verschiedene Signale von Sensoren, die mit dem Motor 10 gekoppelt sind, einschliesslich: der Messung des eingeleiteten Luftdurchsatzes (~m_air) vom Luftdurchsatzmesser 100, der mit dem Drosselklappenstutzen 58 gekoppelt ist, der Motorkühlmitteltemperatur (ECT) vom Temperaturfühler 112, der mit dem Kühlmantel 114 gekoppelt ist, eines Zündungsprofil-Aufnehmer (PIP)-Signals vom Halleffektsensor 118, der mit der Kurbelwelle 40 gekoppelt ist, der Drosselklappenposition (~θ_t) vom Drosselklappenpositionssensor 120, und des Ansaugkrümmerabsolutdrucksignals (~P_m) vom Sensor 122. Die Motordrehzahl (Ñ) wird vom Steuergerät 12 auf konventionelle Weise aus dem PIP-Signal erzeugt, und des Ansaugkrümmerdrucksignal (~P_m) bietet eine Angabe der Motorlast. Es ist anzumerken, dass das Symbol ~ verwendet wird, um bei Bedarf spezifisch eine gemessene Variable anzugeben, während das Symbol ^ verwendet wird, um bei Bedarf spezifisch eine Schätzung anzugeben.
In diesem speziellen Beispiel wird die Temperatur Tcat vom Temperaturfühler 124 gemessen, und die Temperatur Ttrp wird vom Temperaturfühler 126 gemessen. Für den Fachmann versteht es sich aber, dass diese Werte geschätzt werden können, statt gemessen zu werden.
Und i ist ein Index, der bei der Ausführung einer Berechnungsschleife auftritt und entweder für eine feste oder variable Abtastzeit oder für Motorzündungen steht, und k ist ein Index, der für Fahrzyklen steht.
Schätzung des Bremskraftverstärkerdrucks anhand anderer Parameter
Die folgenden Zeichnungen beschreiben Verfahren zur Schätzung des Bremskraftverstärkerdrucks auf der Basis anderer Parameter.
In 2 wird eine Routine beschrieben, um den Bremskraftverstärkerdruck anhand des gemessenen Ansaugkrümmerdrucks (~p_m) und eines Bremsbetätigungssignals zu schätzen. In Schritt 210 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob ein Bremszyklus abgeschlossen wurde. Ein Bremszyklus wird anhand des Bremsbetätigungssignals bestimmt. Das Bremsbetätigungssignal kann durch die Bremspedalstellung (~θ_b) oder den hydraulischen Bremsdruck (~p_h) erzeugt werden. Mit anderen Worten, eines von diesen Signalen kann benutzt werden, um zu bestimmen, wann die Bremsen angelegt und gelöst wurden, und um eine Unterdruckmenge zu bestimmen, die vom Unterdruckbremskraftverstärker 130 verbraucht wurde. Zum Beispiel, wenn die Bremspedalstellung (~θ_b) ein Schalter ist, kann die Betätigung dieses Schalters als eine Anzeige verwendet werden, dass ein Bremszyklus erkannt wurde. Ferner, wenn die Bremspedalstellung (~θ_b) ein Dauersignal ist, kann dieses Signal verwendet werden, um anzuzeigen, dass ein Bremszyklus erkannt wurde, wenn dieses Signal über einen bestimmten Pegel vor- und zurückgeht. Noch andere Verfahren können zur Bestimmung der Bremsbetätigung verwendet werden, zum Beispiel der hydraulische Bremsdruck, die Bewegung von hydraulischen Bremsantrieben, oder Parameter von elektrischen Bremsantrieben.
Weiterhin auf 2 Bezug nehmend, wenn ein Bremszyklus erkannt wurde, geht die Routine zu Schritt 212 über, wo der vorläufig geschätzte Bremskraftverstärkerdruck (^p^t _bb) mit dem zuvor geschätzten Bremskraftverstärkerdruck (^p^i-1 _bb) plus dem vorgegebenen Wert G gleichgesetzt wird. Der vorgegebene Wert G steht für eine Menge an Unterdruck oder Druck, die vom Unterdruckbremskraftverstärker 130 beim Betätigen der Bremsanlage verbraucht wurde. Andernfalls wird in Schritt 214 der vorläufig geschätzte Bremskraftverstärkerdruck (^p^t _bb) mit dem zuvor geschätzten Bremskraftverstärkerdruck (^p^i-1 _bb) gleichgesetzt. Als nächstes wird in Schritt 216 eine Bestimmung durchgeführt, ob der vorläufig geschätzte Bremskraftverstärkerdruck (^p^t _bb) grösser ist als der gemessene Ansaugkrümmerdruck (~p_m). Wenn die Antwort auf Schritt 216 JA ist, wird der aktuell geschätzte Bremskraftverstärkerdruck (^pⁱ _bb) mit dem gemessenen Ansaugkrümmerdruck (~p_m) minus einem vorgegebenen Wert H gleichgesetzt. Der vorgegebene Wert H steht für den Druckabfall durch das Rückschlagventil 134. Andernfalls wird in Schritt 220 der aktuell geschätzte Bremskraftverstärkerdruck (^pⁱ _bb) mit dem vorläufig geschätzten Bremskraftverstärkerdruck (^p^t _bb) gleichgesetzt. Dadurch ist es möglich, den Bremskraftverstärkerdruck anhand anderer Betriebsparameter zu schätzen. Insbesondere durch Einschluss des Druckabfalls durch das Ventil wird einer genauere Schätzung ermöglicht.
In 3 wird eine Routine gezeigt, um den Bremskraftverstärkerdruck anhand von Bremsanlagenparametern und eines geschätzten Ansaugkrümmerdrucks (^p_m) zu schätzen.
In Schritt 310 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob ein Bremszyklus beendet wurde, wie zuvor in Bezug auf Schritt 210 beschrieben. Wenn ein Bremszyklus erkannt wurde, geht die Routine zu Schritt 312 über, wo der vorläufig geschätzte Bremskraftverstärkerdruck (^p^t _bb) mit dem zuvor geschätzten Bremskraftverstärkerdruck (^p^i-1 _bb) plus dem vorgegebenen Wert G gleichgesetzt wird. Der vorgegebene Wert G steht für eine Menge an Unterdruck oder Druck, die vom Unterdruckbremskraftverstärker 130 beim Betätigen der Bremsanlage verbraucht wurde. Andernfalls wird in Schritt 314 der vorläufig geschätzte Bremskraftverstärkerdruck (^p^t _bb) mit dem zuvor geschätzten Bremskraftverstärkerdruck (^p^i-1 _bb) gleichgesetzt. In Schritt 315 wird der Ansaugkrümmerdruck anhand anderer Motorparameter bestimmt, die die Funktion g und die Parameter: ~m_air, ~m_egr und Ñ verwenden. Dem Fachmann werden verschiedene Methoden einfallen, um den Ansaugkrümmerdruck anhand dieser Parameter zu schätzen, einschliesslich Modifikationen für die Temperatur, die Wärmeübertragung und verschiedener anderer Korrekturen.
Als nächstes wird in Schritt 316 eine Bestimmung durchgeführt, ob der vorläufig geschätzte Bremskraftverstärkerdruck (^p^t _bb) grösser ist als der gemessene Ansaugkrümmerdruck (~p_m). Wenn die Antwort auf Schritt 316 JA ist, wird der aktuell geschätzte Bremskraftverstärkerdruck (^pⁱ _bb) mit dem gemessenen Ansaugkrümmerdruck (~p_m) minus einem vorgegebenen Wert H gleichgesetzt. Der vorgegebene Wert H steht für den Druckabfall durch das Rückschlagventil 134. Andernfalls wird in Schritt 320 der aktuell geschätzte Bremskraftverstärkerdruck (^pⁱ _bb) mit dem vorläufigen geschätzten Bremskraftverstärkerdruck (^p^t _bb) gleichgesetzt. Dadurch ist es möglich, den Bremskraftverstärkerdruck anhand anderer Betriebsparameter zu schätzen.
Der geschätzte Bremskraftverstärkerdruck, der oben beschrieben wurde, kann zur Motor- und Fahrzeugsteuerung verwendet werden. Zum Beispiel kann der geschätzte Bremskraftverstärkerdruck verwendet werden, um einen Soll-Verbrennungsmodus zu bestimmen. Insbesondere kann der geschätzte Bremskraftverstärkerdruck verwendet werden, um die magere oder geschichtete Verbrennung zu deaktivieren, wenn der geschätzte Bremskraftverstärkerdruck grösser ist als ein bestimmter Druckwert.
Für den Fachmann versteht es sich in Anbetracht dieser Offenbarung, dass die Verfahren zur Schätzung des Bremskraftverstärkerdrucks auch für verbesserte Messungen des Bremskraftverstärkerdrucks verwendet werden können, Dadurch kann eine erhöhte Genauigkeit erreicht werden.
Schätzung anderer Parameter anhand des Bremskraftverstärkerdrucks
Die folgenden Zeichnungen beschreiben Verfahren zur Schätzung von Parametern auf der Basis des Bremskraftverstärkerdrucks.
In 4 wird eine Routine beschrieben, um den Ansaugkrümmerdruck auf der Basis des Bremskraftverstärkerdrucks zu schätzen. Zuerst wird in Schritt 410 eine Bestimmung durchgeführt, ob der gemessene Bremskraftverstärkerdruck (~p_bb) abnimmt. In einer bevorzugten Ausführungsform wird dies durchgeführt, indem aufeinanderfolgende Messungen des Bremskraftverstärkerdrucks miteinander verglichen werden. Wenn bestimmt wird, dass der Bremskraftverstärkerdruck abnimmt, geht die Routine zu Schritt 412 über. In Schritt 412 wird der Ansaugkrümmerdruck auf der Basis des gemessenen Bremskraftverstärkerdrucks (~p_bb) und des vorgegebenen Werts H geschätzt. Der vorgegebene Wert H steht für den Druckabfall durch das Rückschlagventil 134. Als nächstes wird in Schritt 412 ein Flag auf BEKANNT gesetzt. Andernfalls geht die Routine zu Schritt 415 über, wie das Flag auf UNBEKANNT gesetzt wird. Mit anderen Worten, der geschätzte Ansaugkrümmerdruck (^p_m) kann anhand des Bremskraftverstärkerdrucks bestimmt werden, wann immer der gemessene Bremskraftverstärkerdruck abnimmt. Dem Fachmann werden verschiedene andere Methoden einfallen, um zu bestimmen, ob der Bremskraftverstärkerdruck abnimmt. Zum Beispiel können verschiedene Filtertechniken wie z.B. Hochpassfilterung und Tiefpassfilterung verwendet werden. Auch Grenzwerte können benutzt werden, um zu bestimmen, ob der Bremskraftverstärkerdruck über einen bestimmten Wert hinaus abnimmt, und den Ansaugkrümmerdruck nur dann aus dem Bremskraftverstärkerdruck abzuleiten, wenn er über diesen vorgegebenen Wert hinaus abnimmt. Dem Fachmann werden verschiedene Methoden einfallen, um zu bestimmen, ob ein Parameter abnimmt, um einen vorgegebenen Betrag abnimmt oder mit einer bestimmten Geschwindigkeit abnimmt.
In 5 wird eine Routine beschrieben, um den Ansaugkrümmerdruck auf der Basis des gemessenen Bremskraftverstärkerdrucks sowie anderer Parameter zu schätzen. Zuerst wird in Schritt 510 eine Bestimmung durchgeführt, ob das Flag auf BEKANNT gesetzt ist. Wenn die Antwort auf Schritt 510 NEIN ist, wird ein Wert L in Schritt 512 auf null gesetzt. Andernfalls wird der Wert L in Schritt 514 als eine Funktion des gemessenen Bremskraftverstärkerdrucks (~p_bb) und eines zuvor geschätzten Ansaugkrümmerdrucks (^p^i-1 _m) sowie des Werts H bestimmt. Dann wird in Schritt 516 der aktuell geschätzte.
Ansaugkrümmerdruck (^pⁱ _m) auf der Basis des zuvor geschätzten Ansaugkrümmerdrucks (^p^i-1 _m) sowie des gemessenen Luftdurchsatzes (~m_air) und der Motordrehzahl (Ñ) und des Werts L berechnet. Dadurch ist es möglich, den Ansaugkrümmerdruck mit Hilfe anderer Parameter wie dem Luftdurchsatz und der Motordrehzahl zu schätzen und diese Schätzung dann auf der Basis des gemessenen Bremskraftverstärkerdrucks zu korrigieren, wann immer der Ansaugkrümmerdruck abnimmt. Ein Vorteil dieses Aspekts der vorliegenden Erfindung ist, dass es möglich ist, den Ansaugkrümmerdruck selbst dann genau zu bestimmen, wenn der Ansaugkrümmerdruck nicht abnimmt. Ferner sind die Parameter A und B Systemparameter, die für die Systemdynamik und Eingangsdynamik stehen, wie dem Fachmann bekannt ist. Der Wert L kann um Speicher als eine Funktion der Motordrehzahl und der Motorlast gelernt werden. Und der Wert L steht für den Fehler zwischen der Schätzung mit anderen Variablen und der Schätzung mit dem Bremskraftverstärkerdruck. Der Wert L steht auch für das, was dem Fachmann als Beobachterstruktur bekannt ist. Die Funktion f kann eine einfache Gewinn- oder die Vorzeichenfunktion sein, oder jede andere Funktion, die dem Fachmann auf dem Gebiet der Schätzfunktionen, Beobachterfunktion und modernen Schätzungstheorie bekannt sind.
In 6 wird eine Routine beschrieben, um andere Motorbetriebsparameter auf der Basis des gemessenen Bremskraftverstärkerdrucks (~p_bb) zu schätzen. Zuerst wird in Schritt 610 eine Bestimmung durchgeführt, ob das Flag auf BEKANNT gesetzt ist. Wenn die Antwort auf Schritt 610 JA ist, geht die Routine zu Schritt 612 über, wo der Luftdurchsatz auf der Basis des gemessenen Bremskraftverstärkerdrucks (~p_bb) und der gemessenen Motordrehzahl (Ñ) geschätzt wird. In Schritt 614 wird die Motordrehzahl auf der Basis des gemessenen Bremskraftverstärkerdrucks (~p_bb) und des gemessenen Luftdurchsatzes (~m_air) geschätzt. In Schritt 616 wird die Drosselklappenposition auf der Basis des gemessenen Bremskraftverstärkerdrucks (~p_bb) und der Motordrehzahl (Ñ) geschätzt. Dem Fachmann werden in Anbetracht der vorliegenden Erfindung verschiedene andere Kombinationen, Gleichungen und Ansätze einfallen, um Motorbetriebsparameter auf der Basis des Bremskraftverstärkerdrucks zu schätzen. Zum Beispiel kann in Schritt 616 der gemessene Luftdurchsatz (~m_air) auch verwendet werden, um die Schätzung der Drosselklappenposition (^θt) zu verbessern.
7A schätzt Bremsanlagenparameter anhand des Bremskraftverstärkerdrucks. Anders ausgedrückt, wenn ein Bremszyklus geschätzt wird, ist es möglich, ein vorhergesagtes Pedalstellungsprofil oder ein vorhergesagtes hydraulisches Bremsdruckprofil zu bestimmen. Wenn zum Beispiel ein Bremszyklus geschätzt wird, ist es möglich, zu bestimmen, dass das Bremspedal um eine erste vorgegebene Menge durchgetreten wurde und auch um eine zweite vorgegebene Menge losgelassen wurde. Dementsprechend ist es möglich, zu bestimmen, dass der hydraulische Bremsdruck eine erste vorgegebene Menge erreicht hat und dann auch um eine zweite vorgegebene Menge gesunken ist.
Bezug nehmend auf 7A, wird in Schritt 710 eine Bestimmung durchgeführt, ob der gemessene Bremskraftverstärkerdruck zunimmt. In diesem speziellen Beispiel nimmt der Bremskraftverstärkerdruck zu, wenn er grösser ist als ein zuvor gemessener Bremskraftverstärkerdruck zuzüglich eines vorgegebenen Werts J. Dem Fachmann werden aber verschiedene andere Methoden einfallen, um zu bestimmen, ob der Bremskraftverstärkerdruck zunimmt, wie zum Beispiel die Hochpassfilterung des Bremskraftverstärkerdrucks, das Vergleichen der Änderungsrate des Bremskraftverstärkerdrucks mit einem Grenzwert für die Änderungsrate, und verschiedene andere Methoden. Wenn die Antwort auf Schritt 710 JA ist, wird eine Bestimmung durchgeführt, ob der gemessene Bremskraftverstärkerdruck (~p_bb) relativ konstant ist, was anzeigt, dass die Bremsbetätigung beendet ist. Wenn die Antwort auf Schritt 711 JA ist, bestimmt die Routine in Schritt 712, dass ein Bremszyklus beendet wurde. Mit anderen Worten, die Routine bestimmt den Bremsanlagenbetrieb auf der Basis des zunehmenden Bremskraftverstärkerdrucks. Dadurch ist es möglich, anhand anderer Bremsanlagenparameter wie zum Beispiel der Bremspedalstellung oder des hydraulischen Bremsdrucks zu bestimmen, ob ein Bremszyklus geschätzt worden sein sollte. Ferner ist es möglich, zu (Satz unvollständig).
Die geschätzten Betriebsparameter, die oben beschrieben wurden, können für die Motor- und Fahrzeugsteuerung verwendet werden. Zum Beispiel kann der geschätzte Bremskraftverstärkerdruck oder Luftdurchsatz verwendet werden, um Soll-Kraftstoffeinspritzmengen, Verbrennungsmodi, Zündzeitpunkte, Abgasrückführungsmengen und andere Motorsteuerparameter zu bestimmen. Um zum Beispiel ein Soll-Luft/Kraftstoff-Verhältnis aufrechtzuerhalten, kann eine Kraftstoffeinspritzmenge auf der Basis des Luftdurchsatzes oder des Ansaugkrümmerdrucks angepasst werden, der auf der Basis des gemessenen Bremskraftverstärkerdrucks geschätzt wurde.
In 7B wird eine Routine beschrieben, um Steuersignale auf der Basis von geschätzten Parametern zu berechnen, wobei die geschätzten Parameter auf dem gemessenen Bremskraftverstärkerdruck basieren. In Schritt 750 werden Steuersignale CS1, CS2 und CS3 anhand von Funktionen und h1, h2 und h3 und geschätzter Parameter ^p_m, ^m_air und ^θ_t berechnet. Die Steuersignale CS1, CS2 und CS3 können darstellen: eine Soll-Kraftstoffeinspritzmenge, einen Soll-Zündzeitpunkt, einen Soll-Einspritzzeitpunkt, eine Soll-Drosselklappenposition oder jedes andere Steuersignal, das dem Fachmann dafür bekannt ist, dass es die Information hinsichtlich des Ansaugkrümmerdrucks, des Luftdurchsatzes und/oder der Drosselklappenposition nutzt.
Bestimmung der Verschlechterung des Bremskraftverstärkerdrucksensors
Die folgenden Zeichnungen beschreiben verschiedene Verfahren, die allein oder in Kombination verwendet werden können, um die Verschlechterung des Bremskraftverstärkerdrucksensors 142 zu bestimmen.
In 8 wird eine Routine beschrieben, um eine Verschlechterung des Bremskraftverstärkerdrucksensors 142 auf der Basis des gemessenen Ansaugkrümmerdrucks zu bestimmen. Die Routine geht davon aus, dass ein Rückschlagventil korrekt funktioniert. Zuerst wird in Schritt 810 eine Bestimmung durchgeführt, ob der gemessene Bremskraftverstärkerdruck grösser als die Summe des gemessenen Ansaugkrümmerdrucks und des vorgegebenen Werts K1 ist. Der Wert K1 steht für die Höchstmenge des Druckabfalls durch ein korrekt funktionierendes Rückschlagventil. Wenn die Antwort auf Schritt 810 JA ist, wird ein Zähler C1 in Schritt 812 inkrementiert. Als nächstes wird in Schritt 814 eine Bestimmung durchgeführt, ob der Zähler C1 grösser ist als ein Grenzwert E1. Wenn die Antwort auf Schritt 814 JA ist, wird in Schritt 814 eine Anzeige erzeugt, um eine mögliche Verschlechterung des Sensors 142 anzuzeigen. Dadurch ist es möglich, auf der Basis des gemessenen Ansaugkrümmerdrucks eine Verschlechterung des Bremskraftverstärkerdrucksensors zu bestimmen. Mit anderen Worten, da das Rückschlagventil 134 dem Bremskraftverstärkerdruck nur erlaubt, kleiner als der Ansaugkrümmerdruck zu sein, wird eine Verschlechterung bestimmt, wenn der gemessene Bremskraftverstärkerdruck grösser als ein zulässiger Höchstpegel auf der Basis des Ansaugkrümmerdrucks ist. Dadurch kann eine Verschlechterung im gemessenen. Bremskraftverstärkerdruck genau bestimmt werden.
In 9 wird eine Routine beschrieben, um eine Verschlechterung des Bremskraftverstärkerdrucksensors 142 auf der Basis eines angezeigten Bremszyklus zu bestimmen. Zuerst wird in Schritt 910 eine Bestimmung durchgeführt, ob ein Bremszyklus bestimmt wurde. Ein Bremszyklus wird bestimmt, wie zuvor Bezug nehmend auf Schritt 210 beschrieben. Als nächstes, wenn die Antwort auf Schritt 910 JA ist, wird eine Bestimmung durchgeführ, (im zu bestimmen), ob der zuvor gemessene Ansaugkrümmerdruck kleiner ist als der zuvor gemessene Ansaugkrümmerdruck plus dem vorgegebenen Wert K2. Mit anderen Worten, es wird eine Bestimmung durchgeführt, ob, falls zwischen der aktuellen Messung und der vorherigen Messung ein Bremszyklus stattgefunden hat, es möglich ist, dass der Bremskraftverstärkerdruck um einen messbaren Betrag gestiegen ist, wobei der zuvor gemessene Ansaugkrümmerdruck bekannt ist. Wenn es aufgrund eines niedrigen Ansaugkrümmerdrucks und des Rückschlagventils 134 nicht möglich ist, dass der Bremskraftverstärkerdruck durch einen Bremszyklus gestiegen ist, dann ist die Antwort auf Schritt 912 NEIN. Andernfalls, wenn die Antwort auf Schritt 912 JA ist, wird in Schritt 914 eine Bestimmung durchgeführt, ob der aktuell gemessene Ansaugkrümmerdruck kleiner ist als der zuvor gemessene Bremskraftver stärkerdruck. Mit anderen Worten, es wird eine Bestimmung durchgeführt, ob der aktuell gemessene Ansaugkrümmerdruck unter den zuvor gemessenen Bremskraftverstärkerdruck abgefallen ist, was anzeigt, dass es nicht möglich ist, Bremszyklen anhand des gemessenen Bremskraftverstärkerdrucks zu bestimmen. Wenn die Antwort auf Schritt 914 NEIN ist, geht die Routine daher zu Schritt 916 über, um zu bestimmen, ob der gemessene Bremskraftverstärkerdruck zugenommen hat. Mit anderen Worten, in Schritt 916 sind die Bedingungen derart, dass ein Bremszyklus die Erhöhung des Bremskraftverstärkerdrucks bewirkt haben müsste, da der Bremskraftverstärkerdruck unter dem Ansaugkrümmerdruck liegt. Wenn der Bremskraftverstärkerdruck nicht zunimmt, geht die Routine zu Schritt 917 über, um den Zähler C2 zu inkrementieren. Dann wird in Schritt 920 eine Bestimmung durchgeführt, ob der Zähler C2 grösser ist als ein Grenzwert E2. Wenn die Antwort auf Schritt 920 JA ist, wird in Schritt 922 eine Anzeige erzeugt. Dadurch ist es möglich, eine Verschlechterung im Bremskraftverstärkerdrucksensor 142 auf der Basis des gemessenen Ansaugkrümmerdrucks und einer Bestimmung des Bremszyklus zu bestimmen. Für den Fachmann versteht es sich, dass der gemessene Ansaugkrümmerdruck in dieser Routine durch einen geschätzten Ansaugkrümmerdruck ersetzt werden kann, durch Sensoren wie z.B. für die Drehzahl und den Luftdurchsatz. Dadurch wird die Verschlechterung im gemessenen Bremskraftverstärkerdruck bestimmt, falls der Bremskraftverstärkerdruck sich nicht dem Ansaugkrümmerdruck nähert, wenn der gemessene Bremskraftverstärkerdruck kleiner ist als der gemessene Ansaugkrümmerdruck.
In 10 wird eine Routine beschrieben, um eine Verschlechterung des Bremskraftverstärkerdrucksensors 142 auf der Basis des Fahrzeugbetriebs zu bestimmen. Zuerst wird in Schritt 1010 eine Bestimmung durchgeführt, ob das Fahrzeug gefahren wurde. Mit anderen Worten, ob das Fahrzeug gestartet wurde und über eine bestimmte Geschwindigkeit oder Entfernung hinaus gefahren ist. Wenn die Antwort auf Schritt 1010 JA ist, wird in Schritt 1012 eine Bestimmung durchgeführt, ob der gemessene Bremskraftverstärkerdruck sich ändert. Dies kann erfolgen, indem bestimmt wird, ob der gemessene Bremskraftverstärkerdruck sich ändert. Dies kann erfolgen, indem bestimmt wird, ob der gemessene Bremskraftverstärkerdruck sich um einen vorgegebenen Betrag ändert. Dieser vorgegebene Betrag legt fest, dass das normale Sensorrauschen und Schwankungen nicht fälschlicherweise anzeigen, dass der gemessene Bremskraftverstärkerdruck sich normal ändert. Wenn die Antwort auf Schritt 1012 NEIN ist, wird ein Zähler C3 in Schritt 1014 inkrementiert. Als nächstes wird in Schritt 1016 eine Bestimmung durchgeführt, ob der Zähler C3 grösser ist als ein Grenzwert E3. Wenn die Antwort auf Schritt 1016 JA ist, wird in Schritt 1018 eine Anzeige erzeugt. Weiterhin Bezug nehmend auf 10, wenn die Antwort auf Schritt 1012 JA ist, wird ein Zähler C4 in Schritt 1020 auf null zurückgesetzt. Dadurch ist es möglich, die Verschlechterung des gemessenen Bremskraftverstärkerdrucks zu bestimmen, da bekannt ist, dass der Bremskraftverstärkerdruck sich ändern sollte, wenn das Fahrzeug gefahren worden ist. Dadurch ist es auch möglich, eine Bereichssensorverschlechterung zu erkennen.
In 11 wird eine Routine beschrieben, um eine Verschlechterung des Bremskraftverstärkerdrucksensors 142 auf der Basis der Bremsbetätigung zu bestimmen. Zuerst wird in Schritt 1110 eine Bestimmung durchgeführt, ob ein Bremszyklus erkannt wurde, wie hierin zuvor in Bezug auf Schritt 210 beschrieben. Wenn die Antwort auf Schritt 1110 JA ist, dann wird in Schritt 1111 und 1112 der Bremszyklusparameter k inkrementiert und der gemessene Bremskraftverstärkerdruck wird als () gespeichert. Dann wird in Schritt 1114 eine Bestimmung durchgeführt, ob der Absolutwert der Differenz zwischen aufeinanderfolgenden Messungen des gemessenen Bremskraftverstärkerdrucks nach dem Bremszyklus grösser ist als ein Wert E5. Wenn die Antwort auf Schritt 1114 NEIN ist, geht die Routine zu Schritt 1116 über. In Schritt 1116 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob der gemessene Ansaugkrümmerdruck grösser ist als ein Wert T1. Wenn die Antwort auf Schritt 1116 NEIN ist, geht die Routine zu Schritt 1118 über, wo der Zähler C5 zurückgesetzt wird. Andernfalls wird der Zähler C5 in Schritt 1120 inkrementiert, und in Schritt 1122 wird bestimmt, ob der grösser ist als der Grenzwert E6. Wenn die Antwort auf Schritt 1122 JA ist, wird in Schritt 1124 eine Anzeige durchgeführt. Mit anderen Worten, wenn der Bremskraftverstärkerdruck sich selbst nach einer Betätigung der Bremsen nicht verändert, wenn der Ansaugkrümmerdruck grösser ist als ein Wert T1, wird eine Verschlechterung erkannt.
In 12 wird eine Routine beschrieben, um eine Verschlechterung des gemessenen Bremskraftverstärkerdrucks auf der Basis von Bremszyklen zu bestimmen. Zuerst wird in Schritt 1210 eine Bestimmung durchgeführt, ob ein Bremszyklus durchgeführt wurde, wie hierin zuvor in Bezug auf Schritt 210 in 2 beschrieben. Wenn die Antwort auf Schritt 1210 JA ist, wird eine Bestimmung durchgeführt, ob der gemessene Bremskraftverstärkerdruck plus ein vorgegebener Wert K2 kleiner ist als der Ansaugkrümmerdruck. Für den Fachmann versteht es sich, dass der Ansaugkrümmerdruck durch einen Ansaugdrucksensor gemessen werden kann oder anhand von Parametern wie die Motordrehzahl und dem Luftdurchsatz geschätzt werden kann. Alternativ dazu können die Drosselklappenposition und die Motordrehzahl verwendet werden. Mit anderen Worten, in Schritt 1212 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob ein Bremszyklus zur Folge haben sollte, dass der Bremskraftverstärkerdruck sich dem Ansaugkrümmerdruck nähert. Wenn die Antwort auf Schritt 1212 NEIN ist, wird der Zähler C5 in Schritt 1216 zurückgesetzt. Andernfalls wird der Zähler C5 in Schritt 1216 inkre mentiert. Dann wird in Schritt 1218 eine Bestimmung durchgeführt, ob der Zähler C5 grösser ist als der Grenzwert E5. Wenn die Antwort auf Schritt 1218 JA ist, wird in Schritt 1220 eine Anzeige durchgeführt. Dadurch wird eine Verschlechterung im gemessenen Bremskraftverstärkerdruck bestimmt, wenn der Bremskraftverstärkerdruck sich selbst nach einer vorgegebenen Zahl von Bremszyklen nicht dem Ansaugkrümmerdruck nähert. Demnach steht der Wert K2 für eine Höchstmenge des Druckabfalls durch das Rückschlagventil 134 oder eine Höchstmenge des gemessenen Luftdurchsatzes sowohl bei der Bestimmung des Ansaugkrümmerdrucks als auch des Bremskraftverstärkerdrucks, die toleriert werden kann.
Bestimmung der Verschlechterung anderer Sensoren anhand des gemessenen Bremskraftverstärkerdrucks
Die folgenden Zeichnungen beschreiben verschiedenen Verfahren, die alleine oder in Kombination verwendet werden können, um die Verschlechterung von Betriebsparameter-Sensoren auf der Basis des gemessenen Bremskraftverstärkerdrucks zu bestimmen.
In 13 wird eine Routine beschrieben, um die Verschlechterung des Ansaugkrümmerdrucksensors 122 auf der Basis des gemessenen Bremskraftverstärkerdrucks zu bestimmen. Zuerst wird in Schritt 1310 eine Bestimmung durchgeführt, ob das Flag auf BEKANNT gesetzt ist. Wenn die Antwort auf Schritt 1310 JA ist, geht die Routine zu Schritt 1312 über, wo eine Bestimmung durchgeführt wird, ob der Absolutwert der Differenz zwischen dem gemessenen Ansaugkrümmerdruck und dem geschätzten Ansaugkrümmerdruck aus Schritt 412 oder Schritt 516 grösser ist als der maximale Luftwert F1. Wenn die Antwort auf Schritt 1312 JA ist, wird der Zähler C6 in Schritt 1314 inkrementiert. Weiter auf 13 Bezug nehmend, wird in Schritt 1316 eine Bestimmung durchgeführt, ob der Zähler C6 grösser ist als der Grenzwert E6. Wenn die Antwort auf Schritt 1316 JA ist, wird in Schritt 1318 eine Anzeige durchgeführt. Dadurch ist es möglich, eine Verschlechterung des Ansaugkrümmerdrucksensors 122 auf der Basis des Bremskraftverstärkerdrucksensors 142 zu bestimmen. Das heisst, selbst ohne den Ansaugkrümmerdruck anhand des gemessenen Luftdurchsatzes und der Motordrehzahl oder der gemessenen Drosselklappenposition und der Motordrehzahl zu schätzen, ist es immer noch möglich, eine Verschlechterung des Drucksensors 122 mit Hilfe des gemessenen Bremskraftverstärkerdrucks zu bestimmen, wann immer der gemessene Bremskraftverstärkerdruck abnimmt.
In 14 wird eine Routine beschrieben, um die Verschlechterung entweder des Bremspedalsensors oder des hydraulischen Bremsdrucksensors mit Hilfe des geschätzten Bremszyklus zu bestimmen, wie hierin zuvor Bezug nehmend auf 7 beschrie ben. Zuerst wird in Schritt 1410 eine Bestimmung durchgeführt, ob ein Bremszyklus geschätzt worden ist, wie hierin zuvor Bezug nehmend auf 7 beschrieben. Wenn die Antwort auf Schritt 1410 JA ist, geht die Routine zu Schritt 1412 über. In Schritt 1412 wird eine Bestimmung durchgeführt, ob ein Bremszyklus anhand einer Bremspedalbetätigung oder einer Messung des hydraulischen Bremsdrucks bestimmt wurde, wie hierin zuvor Bezug nehmend auf Figur 210 beschrieben. Wenn die Antwort auf Schritt 1412 NEIN ist, wird ein Zähler C7 in Schritt 1414 inkrementiert. Als nächstes wird in Schritt 1416 eine Bestimmung durchgeführt, ob der Zähler C7 grösser ist als ein Grenzwert E7. Wenn die Antwort auf Schritt 1416 JA ist, wird in Schritt 1418 eine Anzeige durchgeführt. Dadurch ist es möglich, auf der Basis des gemessenen Bremskraftverstärkerdrucks eine Verschlechterung in Bremsanlagensensoren wie z.B. für die Bremspedalstellung oder den hydraulischen Bremsdruck zu bestimmen.
In 15 wird eine Routine beschrieben, um die Verschlechterung in der gemessenen Motordrehzahl auf der Basis des gemessenen Bremskraftverstärkerdrucks zu bestimmen. Zuerst wird in Schritt 1510 eine Bestimmung durchgeführt, ob das Flag auf BEKANNT gesetzt ist. Wenn die Antwort auf Schritt 1510 JA ist, dann ist es wie zuvor beschrieben möglich, die Motordrehzahl anhand des gemessenen Bremskraftverstärkerdrucks und anderer Betriebsparameter zu bestimmen. Wenn die Antwort auf Schritt 1510 JA ist, geht die Routine zu Schritt 1512 über, wo (eine Bestimmung durchgeführt wird, ob) der Absolutwert der Differenz zwischen der gemessenen Motordrehzahl und der geschätzten Motordrehzahl, die in Schritt 614 bestimmt wurde, grösser ist als der Höchstdifferenzwert F2. Wenn die Antwort auf Schritt 1512 JA ist, geht die Routine zu Schritt 1514 über und inkrementiert den Zähler C8. Als nächstes wird in Schritt 1516 eine Bestimmung durchgeführt, ob der Zähler C8 grösser ist als ein Grenzwert E8. Wenn die Antwort auf Schritt 1516 JA ist, wird in Schritt 1518 eine Anzeige durchgeführt. Dadurch wird die Motordrehzahl, die anhand des Bremskraftverstärkerdrucks geschätzt wird, wann immer der Bremskraftverstärkerdruck abnimmt, zusammen mit dem gemessenen Luftdurchsatz benutzt, um eine Verschlechterung in der Motordrehzahlmessung zu bestimmen.
In 16 wird eine Routine beschrieben, um die Verschlechterung im gemessenen Luftdurchsatz auf der Basis des gemessenen Bremskraftverstärkerdrucks zu bestimmen. Zuerst wird in Schritt 1610 eine Bestimmung durchgeführt, ob das Flag auf BEKANNT gesetzt ist. Wenn die Antwort auf Schritt 1610 JA ist, dann ist es wie zuvor beschrieben möglich, den Luftdurchsatz anhand des gemessenen Bremskraftverstärkerdrucks und anderer Betriebsparameter zu bestimmen. Wenn die Antwort auf Schritt 1610 JA ist, geht die Routine zu Schritt 1612 über, wo (eine Bestimmung durchgeführt wird, ob) der Absolutwert der Differenz zwischen dem gemessenen Luftdurchsatz und dem geschätzten Luftdurchsatz, der in Schritt 612 bestimmt wurde, grösser ist als der Höchstdifferenzwert F3. Wenn die Antwort auf Schritt 1612 JA ist, geht die Routine zu Schritt 1614 über und inkrementiert den Zähler C9. Als nächstes wird in Schritt 1616 eine Bestimmung durchgeführt, ob der Zähler C9 grösser ist als ein Grenzwert E9. Wenn die Antwort auf Schritt 1616 JA ist, wird in Schritt 1618 eine Anzeige durchgeführt. Dadurch wird der Luftdurchsatz, der anhand des Bremskraftverstärkerdrucks geschätzt wird, wann immer der Bremskraftverstärkerdruck abnimmt, zusammen mit der gemessenen Motordrehzahl verwendet, um eine Verschlechterung in der Luftdurchsatzmessung zu bestimmen.
In 17 wird eine Routine beschrieben, um die Verschlechterung in der Drosselklappenposition auf der Basis des gemessenen Bremskraftverstärkerdrucks zu bestimmen. Zuerst wird in Schritt 1710 eine Bestimmung durchgeführt, ob das Flag auf BEKANNT gesetzt ist. Wenn die Antwort auf Schritt 1710 JA ist, dann ist es wie zuvor beschrieben möglich, die Drosselklappenposition anhand des gemessenen Bremskraftverstärkerdrucks und anderer Betriebsparameter zu bestimmen. Wenn die Antwort auf Schritt 1710 JA ist, geht die Routine zu Schritt 1712 über, wo (eine Bestimmung durchgeführt wird, ob) der Absolutwert der Differenz zwischen dem gemessenen Luftdurchsatz und der geschätzten Drosselklappenposition, die in Schritt 616 bestimmt wurde, grösser ist als der Höchstdifferenzwert F4. Wenn die Antwort auf Schritt 1712 JA ist, geht die Routine zu Schritt 1714 über und inkrementiert den Zähler C10. Als nächstes wird in Schritt 1716 eine Bestimmung durchgeführt, ob der Zähler C10 grösser ist als ein Grenzwert E10. Wenn die Antwort auf Schritt 1716 JA ist, wird in Schritt 1718 eine Anzeige durchgeführt. Dadurch wird die Drosselklappenposition, die anhand des Bremskraftverstärkerdrucks geschätzt wird, wann immer der Bremskraftverstärkerdruck abnimmt, zusammen mit der gemessenen Motordrehzahl verwendet, um eine Verschlechterung in der Drosselklappenpositionsmessung zu bestimmen.
In 18 wird eine Routine beschrieben, um die Verschlechterung in der Messung der Abgasrückführungsmenge auf der Basis des gemessenen Bremskraftverstärkerdrucks zu bestimmen. Zuerst wird in Schritt 1810 eine Bestimmung durchgeführt, ob das Flag auf BEKANNT gesetzt ist. Wenn die Antwort auf Schritt 1810 JA ist, dann ist es wie zuvor beschrieben möglich, die Abgasrückführungsmenge anhand des gemessenen Bremskraftverstärkerdrucks und anderer Betriebsparameter zu bestimmen. Wenn die Antwort auf Schritt 1810 JA ist, geht die Routine zu Schritt 1812 über, wo (eine Bestimmung durchgeführt wird, ob) der Absolutwert der Differenz zwischen der gemessenen Abgasrückführungsmenge und der geschätzten Abgasrückführungsmenge, die in Schritt 618 bestimmt wurde, grösser ist als der Höchstdifferenzwert F5. Wenn die Antwort auf Schritt 1812 JA ist, geht die Routine zu Schritt 1814 über und inkrementiert den Zähler C11. Als nächstes wird in Schritt 1816 eine Bestimmung durchgeführt, ob der Zähler C11 grösser ist als ein Grenzwert E11. Wenn die Antwort auf Schritt 1816 JA ist, wird in Schritt 1818 eine Anzeige durchgeführt. Dadurch wird die Abgasrückführungsmenge, die anhand des Bremskraftverstärkerdrucks geschätzt wird, wann immer der Bremskraftverstärkerdruck abnimmt, zusammen mit dem gemessenen Luftdurchsatz und der gemessenen Motordrehzahl verwendet, um eine Verschlechterung in der Messung der Abgasrückführungsmenge zu bestimmen.
In 19 wird eine Routine beschrieben, um die Verschlechterung entweder des Bremspedalstellungssensors 140 oder des hydraulischen Bremsdrucksensors 144 zu bestimmen. Zuerst wird in Schritt 1910 eine Bestimmung durchgeführt, ob ein Bremszyklus anhand des Bremspedals oder des hydraulischen Bremsdrucks bestimmt wurde, wie zuvor Bezug nehmend auf Schritt 210 beschrieben. Wenn die Antwort auf Schritt 1910 JA ist, wird in Schritt 1912 eine Bestimmung durchgeführt, ob ein Bremszyklus anhand des gemessenen Bremskraftverstärkerdrucks geschätzt worden ist, wie zuvor Bezug nehmend auf 7 beschrieben. Wenn die Antwort auf Schritt 1912 NEIN ist, wird in Schritt 1914 ein Zähler C12 inkrementiert. Als nächstes wird in Schritt 1916 eine Bestimmung durchgeführt, ob der Zähler C12 grösser ist als ein Grenzwert E12. Wenn die Antwort auf Schritt 1916 JA ist, wird in Schritt 1918 eine Anzeige durchgeführt. Dadurch ist es möglich, auf der Basis des gemessenen Bremskraftverstärkerdrucks eine Verschlechterung im Bremspedalstellungssensor 140 oder im hydraulischen Bremsdrucksensor 144 zu bestimmen.
Betriebsbeispiele
Die folgenden Zeichnungen beschreiben Graphen, die Betriebsbeispiele der vorliegenden Erfindung zeigen, wie sie oben beschrieben wurde.
In 20 wird der gemessene Ansaugkrümmerdruck mit dem geschätzten Bremskraftverstärkerdruck unter normalen Betriebsbedingungen gezeigt. Der Druckabfall durch das Rückschlagventil H ist angezeigt, sowie der Druckanstieg, der auf den vorgegebenen Wert G zurückzuführen ist. Vor dem Zeitpunkt t0 wird der Bremskraftverstärkerdruck direkt anhand des Ansaugkrümmerdrucks und von H geschätzt, da der Ansaugkrümmerdruck abnimmt. Am Zeitpunkt t1 werden die Bremsen betätigt. Dann werden die Bremsen am Zeitpunkt t2 gelöst und es wird bestimmt, dass ein Bremszyklus stattgefunden hat, und ein vorgegebener Wert G wird verwendet, um den Unterdruck (oder Druck) darzustellen, der vom Bremskraftverstärker verbraucht wurde.
In 21 wird der geschätzte Ansaugkrümmerdruck mit Informationen über den gemessenen Luftdurchsatz und die Motordrehzahl gezeigt, und über den gemessenen Bremskraftverstärkerdruck. Vor dem Zeitpunkt t3 wird der Ansaugkrümmerdruck anhand des Luftdurchsatzes und der Motordrehzahl geschätzt. Vom Zeitpunkt t3 bis t4, wo das Flag auf BEKANNT gesetzt ist, werden sowohl der Luftdurchsatz und die Motordrehzahl als auch der gemessene Bremskraftverstärkerdruck verwendet. Wie gezeigt, wird die Schätzung anhand des Luftdurchsatzes und der Motordrehzahl) während dieser Zeit korrigiert, um die Genauigkeit des geschätzten Ansaugkrümmerdrucks zu verbessern. Dann, nach dem Zeitpunkt t4, werden wieder nur der Luftdurchsatz und die Motordrehzahl) verwendet.
In 22 wird die Verschlechterung des gemessenen Bremskraftverstärkerdrucks beschrieben. An den Zeitpunkten t5, t6, t7 und t8 wird ein Bremszyklus abgeschlossen, wie vom Bremspedal 140 angezeigt. Wie gezeigt, nimmt der gemessene Bremskraftverstärkerdruck während keiner dieser Bremszyklen zu, obwohl der Ansaugkrümmerdruck grösser ist als der gemessene Bremskraftverstärkerdruck. Dabei wird jedesmal ein Zähler inkrementiert. Am Zeitpunkt t8 hat der Zähler den Grenzwert erreicht, und eine Anzeige der Verschlechterung wird durchgeführt.
Damit ist die Beschreibung eines Beispiels abgeschlossen, in dem die Erfindung vorteilhaft angewandt wird. Für den Fachmann versteht es sich, dass viele Modifikationen möglich sind, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er in den beiliegenden Ansprüchen dargelegt wird. Zum Beispiel kann die vorliegende Erfindung genutzt werden, um bestehende Verfahren zur Schätzung von Betriebsparametern oder zur Bestimmung einer Verschlechterung zu ergänzen. Die Verfahren sind nicht nur auf Benzinmotoren eingeschränkt, sondern können auch auf Dieselmotoren, Motoren mit alternativen Kraftstoffen oder Hybridantriebe angewandt werden.

Claims

Verfahren zur Bestimmung eines Betriebsparameters eines Fahrzeugsystems mit einem Verbrennungsmotor (10), wobei der Motor einen Ansaugkrümmer (44) aufweist, der Ansaugkrümmer über ein Rückschlagventil (134) mit einem Bremskraftverstärker (130) gekoppelt ist, wobei das Verfahren umfasst: das Messen eines Bremskraftverstärkerdrucks; und das Berechnen einer Schätzung des Betriebsparameters auf der Basis dieses Bremskraftverstärkerdrucks und eines vorgegebenen Werts, der für den Druckabfall durch das Rückschlagventil steht.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Betriebsparameter ein Druck im Ansaugkrümmer oder ein Luftdurchsatz ist.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Betriebsparameter ein Luftdurchsatz ist, der in den Motor oder Ansaugkrümmer eintritt.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei der Betriebsparameter eine Drosselklappenposition einer Drosselklappe ist, die mit dem Ansaugkrümmer gekoppelt ist.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Berechnen ausserdem das Berechnen einer Schätzung des Betriebsparameters auf der Basis des Bremskraftverstärkerdrucks umfasst, wenn der Bremskraftverstärkerdruck abnehmend oder zunehmend ist.
Verfahren nach Anspruch 5, wobei der Betriebsparameter ein Ansaugkrümmerdruck ist, wobei das Berechnen ausserdem das Berechnen des Ansaugkrümmerdrucks auf der Basis des Bremskraftverstärkerdrucks umfasst, wenn der Bremskraftverstärkerdruck abnehmend ist.
Verfahren nach Anspruch 6, ausserdem umfassend das Bestimmen einer Schätzung des Luftdurchsatzes durch den Motor auf der Basis der Schätzung des Ansaugkrümmerdrucks.
Motorsteuerungsverfahren für ein Fahrzeugsystem mit einem Verbrennungsmotor, wobei der Motor einen Ansaugkrümmer aufweist, der Ansaugkrümmer über ein Rückschlagventil mit einem Bremskraftverstärker gekoppelt ist, wobei das Verfahren umfasst: das Messen eines Bremskraftverstärkerdrucks; das Berechnen eines Betriebsparameters auf der Basis dieses Bremskraftverstärkerdrucks und eines vorgegebenen Werts, der für den Druckabfall durch das Rückschlagventil steht; und das Modifizieren eine Steuersignals auf der Basis dieses Betriebsparameters.
Industrielles Erzeugnis, umfassend: ein Computerspeichermedium, das ein Computerprogramm aufweist, das darin codiert ist, um einen Betriebsparameter eines Verbrennungsmotors zu bestimmen, wobei der Motor einen Ansaugkrümmer aufweist, der Ansaugkrümmer über ein Rückschlagventil mit einem Bremskraftverstärker gekoppelt ist, wobei dieses Computerspeichermedium umfasst: Code zum Messen eines Bremskraftverstärkerdrucks; und Code zum Berechnen einer Schätzung des Motorbetriebsparameters auf der Basis dieses Bremskraftverstärkerdrucks und eines vorgegebenen Werts, der für den Druckabfall durch das Rückschlagventil steht.