EP0779428A2 - Verfahren und Vorrichtung zur Motormomentregelung - Google Patents

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EP0779428A2
EP0779428A2 EP96117576A EP96117576A EP0779428A2 EP 0779428 A2 EP0779428 A2 EP 0779428A2 EP 96117576 A EP96117576 A EP 96117576A EP 96117576 A EP96117576 A EP 96117576A EP 0779428 A2 EP0779428 A2 EP 0779428A2
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EP
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engine torque
blanking
torque
throttle valve
load
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EP0779428B1 (de
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Kurt Maute
Wolfgang Dr. Strauss
Hartmut Weckenmann
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Daimler Benz AG
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Daimler Benz AG
Mercedes Benz AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/008—Controlling each cylinder individually
    • F02D41/0087—Selective cylinder activation, i.e. partial cylinder operation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18—Control of the engine output torque
    • F02D2250/21—Control of the engine output torque during a transition between engine operation modes or states

Definitions

  • the invention relates to a method for engine torque control according to the preamble of claim 1 and to a device suitable for carrying it out.
  • the excess torque to be eliminated is fed to an engine torque reduction control, which controls a fuel injection control in such a way that, based on a blanking pattern selected from a predetermined blanking pattern set, which is periodic over a certain number of cylinders and a certain number of working cycles, a reducing torque corresponding to the excess torque by a suitable blanking of Injections is set.
  • the original ignition angle is adjusted parallel to a respective injection blanking in such a way that the drive torque is changed by an adaptation torque that is part of the reduction torque and in its size at least a part of that obtainable through the injection blanking Corresponding step ranges for the reduction torque.
  • the shifted ignition angle is returned uniformly to the original ignition angle.
  • a further provided throttle valve control operates in a conventional manner depending on the load, without interfering with the engine torque reduction control of the traction control system, the reaction time of throttle valve angle changes being in turn compensated for by temporary shifting of the ignition angle.
  • the published patent application DE 43 42 333 A1 discloses a control device for reducing engine torque by fuel injection blanking as part of a traction control system, blanking patterns and a suitable method for switching between the different blanking patterns being proposed in detail.
  • the masking patterns are not stored directly as a function of an instantaneous engine torque deviation, but rather as a function of the drive wheel slip.
  • the invention is based on the technical problem of providing a device for engine torque control of the type mentioned at the outset, with which requested engine torque reductions can be carried out with comparatively little effort and a short reaction time and with favorable engine torque dynamics.
  • the individual blanking stages are based on the difference between the load-indicated actual engine torque derived from an engine air mass measurement and the desired target engine torque, this difference preferably being related as a percentage to the load-indicated engine torque.
  • the actual actual engine torque corresponds to the product of the load-indicated engine torque with the fraction of cylinders not hidden.
  • the torque difference between the load-indicated actual engine torque and the target engine torque used for the selection of the respective masking pattern acts in parallel on the throttle valve control in such a way that the latter strives to adapt the load-indicated engine torque and, for this purpose, reduces the engine torque Throttle valve intervention takes place, even if the actual actual engine torque has now been reduced to the desired target engine torque due to a suitable fuel injection suppression.
  • the load-indicated actual engine torque approaches the target engine torque, which results in a gradual reduction in the associated torque difference, which in turn causes the strength of the injection blanking to decrease due to the transition to blanking patterns with fewer and fewer blankings per blanking period until finally the entire requested torque reduction is made available via the throttle valve control and no injection suppression takes place.
  • the throttle valve control takes over the engine torque-reducing effect of the injection blanking completely automatically due to the feedback of the difference between the load-indicated actual engine torque and the target engine torque.
  • the single figure shows a schematic functional diagram of an engine torque control device.
  • the engine torque control device shown contains a hot-film air mass measuring element (1) to measure the engine air mass as a measure of the corresponding load-indicated actual engine torque (M I ).
  • a throttle valve (2) and, on the other hand, conventional fuel injection elements (not shown) are used as actuators, which are controlled by an injection control according to customary criteria and on the basis of a stored masking pattern set for injection masking processes.
  • the skip pattern set can consist of stepped skip patterns in which another one of eight successive injections is successively masked out.
  • the step indicated in the figure (3) for the selection of a respective masking pattern is based on the size of the difference (dM) between the detected load-indicated actual engine torque (M I ) and the desired engine torque (M SA ) requested by a traction control system, the latter being shown by a dashed line in the figure indicated filter stage (4) is subjected to a suitable dynamic adjustment.
  • the injection blanking part of the system queries (step 5) whether the difference between the load-indicated actual engine torque (M I ) and the target engine torque (M SA ), which is determined by an associated subtractor (6), is positive.
  • this torque difference (dM) is positive, the appropriate masking pattern is selected depending on this difference.
  • the torque difference (dM) is related as a percentage to the load-indicated actual engine torque (M I ), and a corresponding percentage range is assigned to each of the masking patterns. This is the first time that there is an injection suppression in the lowest stage, in which every second injection of one of the four cylinders is suppressed when the percentage torque difference has exceeded a value of 12.5%. With a further increase of 12.5%, the transition to the fade-out pattern of the next higher level takes place.
  • An applicable hysteresis threshold is provided for switching back from a masking pattern higher to the masking pattern of the next lower level, in order to avoid a possible oscillation between two neighboring masking patterns.
  • the respective threshold values for activating a masking pattern can be varied depending on the application.
  • the fuel cut-off associated with the injection suppression acts on the next higher cylinder.
  • the starting point of the new blanking pattern is placed in the front half of the pattern, while it is in the rear half of the pattern when the reduction request is smaller, provided that the injection is placed on a when the blanking pattern set is put down respective cylinder is always hidden first in the front half of the pattern. It can further be provided that the use of certain masking patterns is not carried out within a predeterminable load-speed range.
  • the fuel cut-off is locked depending on the engine temperature, engine speed and other influencing factors. As soon as the fuel is switched off for a cylinder, the lambda control switches to control operation and a predeterminable load offset value is added to the raw load value to correct the residual gas portion.
  • a cylinder-specific fuel enrichment is carried out after a respective fuel cut-off, for which purpose a blanking counter records the successive injection blankings for each cylinder.
  • the respective cylinder-specific reinsertion enrichment factor results from a fade-out counter value obtained as a function of the characteristic curve and multiplied by a motor temperature value obtained as a function of the characteristic curve.
  • a throttle valve angle ( ⁇ R ) to be set as a function of time is determined by a subtractor (8) of a throttle valve actuating unit, on the one hand the output signal of a converter (9) which converts the desired engine torque (M SA ) requested by the traction control system into a corresponding throttle valve angle value, and on the other hand the output signal of a PI controller (10) is supplied, on which the torque difference (dM) between the load-indicated actual engine torque (M I ) and the target engine torque (M SA ) is present on the input side.
  • the output signal of the PI controller (10) is limited to an applicable positive or negative maximum value.
  • the PI controller (10) is only active in operating phases with traction control. In this way, the value of the throttle valve angle belonging to the requested target engine torque (M SA ) is superimposed by the additional value caused by the PI controller (10), with which the throttle valve control controls the difference between the load-indicated engine torque (M I ) unaffected by the injection suppression. and target engine torque (M SA ) while simultaneously reducing the Injection suppression adjusted. It should be noted at this point for understanding that the actual actual engine torque differs from the load-indicated engine torque by the factor of a fraction of cylinders not blanked out during active injection blanking processes.
  • the throttle valve actuating value ( ⁇ R ) which is decisive during the engine torque reduction processes which are requested by the traction control system is fed to a throttle valve selection unit (10) of the throttle valve actuating unit, which additionally has a control value ( ⁇ F ) which is detected via the accelerator pedal and is based on a corresponding driver request.
  • a control value ( ⁇ T ) based on a cruise control and a control value ( ⁇ E ) based on engine drag control for the throttle valve (2) are fed and which selects the valid throttle valve control value ( ⁇ S ) in accordance with the respective operating conditions.
  • the throttle valve actuating value ( ⁇ E ) selected in operating phases with active engine drag control is generated by a subtractor (11), which receives the output signal of a converter (12) which converts a target engine torque (M SS ) requested by the engine drag control into a corresponding throttle valve angle value converts, and on the other hand the output signal of a further PI controller (13) is supplied, to the input side via an associated subtractor (14) the torque difference between the load-indicated actual engine torque (M I ) and the desired engine torque requested in this case by the engine drag control (M SS ) is supplied.
  • the output signal of the PI controller (13) is also limited to an applicable positive or negative maximum value.
  • this measure of a corresponding torque difference feedback via the PI controller (13) also reliably regulates the difference between the load-indicated actual engine torque (M I ) and the required target engine torque during operating phases with engine drag control ( M SS ).
  • the engine torque control system enables the implementation of a respective requirement for rapid engine torque reduction with a relatively simple system structure by means of a favorable coupling of fuel injection blanking and throttle valve control interventions in such a way that the requirement for rapid torque reduction is met by a corresponding injection blanking and its effect is successively achieved in the further course of the load-responsive load control is transferred to the associated throttle valve control, with the injection suppression automatically reducing.
  • the masking patterns are selected as a function of the difference between the load-indicated actual engine torque represented by the engine air mass and the required target engine torque, that is to say by means of a direct torque comparison.
  • this torque difference serves as an input variable for the throttle valve control, with which the latter can take over the torque-reducing effect of the injection suppression with its own, longer response time and the injection suppression can be simultaneously reversed in stages.

Abstract

2.1. Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Motormomentregelung, bei denen für eine rasche Motormomentreduzierung eine Kraftstoffeinspritzausblendung unter Verwendung eines aus einem vorgegebenen Ausblendmustersatz in Abhängigkeit von der Motormomentabweichung auswählbaren Ausblendmusters vorgenommen wird. 2.2. Erfindungsgemäß erfolgt parallel zu einer jeweiligen Kraftstoffeinspritzausblendung ein motormomentreduzierender Drosselklappenstelleingriff, mit dem die Momentendifferenz zwischen einem aus einer Motorluftmassenmessung ableitbaren, lastindizierten Ist-Motormoment und dem angeforderten Soll-Motormoment unter entsprechender, gestufter Rücknahme der Stärke der Einspritzausblendung ausgeregelt wird. 2.3. Verwendung zum Beispiel für Antriebsschlupfregelungen mit Motormomentreduktionseingriffen in Kraftfahrzeugen. <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Motormomentregelung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie auf eine zu dessen Durchführung geeignete Vorrichtung.
  • Ein derartiges Verfahren und eine derartige Vorrichtung sind in der Offenlegungsschrift DE 42 11 173 A1 als Teil einer dort beschriebenen Antriebsschlupfregelung für ein Kraftfahrzeug mit fremdgezündeter Brennkraftmaschine offenbart. Bei dieser Antriebsschlupfregelung wird bei Auftreten eines zu großen Antriebsschlupfs ein Überschußdrehmoment des Motors in Abhängigkeit von diesem Antriebsschlupf, der Getriebeübersetzung, dem aktuellen Motordrehmoment entsprechend dem Betrieb einer zugehörigen Motorsteuereinheit sowie dem Massenträgheitsmoment des Antriebsstrangs und der Räder derart errechnet, daß bei Verringerung des aktuellen Motordrehmomentes um den Betrag des Überschußmomentes der übermäßige Antriebsschlupf verschwindet. Das zu beseitigende Überschußmoment wird einer Motormomentreduktionssteuerung zugeführt, welche eine Kraftstoffeinspritzsteuerung derart ansteuert, daß anhand eines aus einem vorgegebenen Ausblendmustersatz ausgewählten Ausblendmusters, das über eine bestimmte Zylinderzahl und eine bestimmte Anzahl von Arbeitszyklen hinweg periodisch ist, ein dem Überschußdrehmoment entsprechendes Reduktionsmoment durch eine passende Ausblendung von Einspritzungen eingestellt wird. Zusätzlich ist bei der dortigen Regelung vorgesehen, parallel zu einer jeweiligen Einspritzausblendung den ursprünglichen Zündwinkel so zu verstellen, daß dadurch das Antriebsmoment um ein Anpassungsmoment geändert wird, das Teil des Reduktionsmomentes ist und in seiner Größe wenigstens einem Teil der durch die Einspritzausblendungen erhältlichen Stufenbereiche für das Reduktionsmoment entspricht. Im weiteren Ansteuerungsverlauf wird der verschobene Zündwinkel gleichmäßig auf den ursprünglichen Zündwinkel zurückgeführt. Eine des weiteren vorgesehene Drosselklappensteuerung arbeitet in herkömmlicher Weise lastabhängig, ohne in die Motordrehmomentreduktionssteuerung der Antriebsschlupfregelung einzugreifen, wobei die Reaktionszeit von Drosselklappenwinkeländerungen wiederum durch temporäre Zündwinkelverschiebung kompensiert wird.
  • In der Offenlegungsschrift DE 43 42 333 A1 ist eine Steuereinrichtung zur Motormomentreduzierung durch Kraftstoffeinspritzausblendungen als Teil einer Antriebsschlupfregelung offenbart, wobei detailliert Ausblendmuster und ein geeignetes Verfahren zur Umschaltung zwischen den verschiedenen Ausblendmustern vorgeschlagen werden. Herkömmlicherweise werden dabei die Ausblendmuster nicht direkt in Abhängigkeit einer momentanen Motormomentabweichung abgelegt, sondern in Abhängigkeit des Antriebsradschlupfes.
  • Es sind des weiteren Antriebsschlupf- und Motormomentregelungen bekannt, bei denen eine angeforderte Reduktion des Motorantriebsmoments zum einen durch Verstellung des Drosselklappenwinkels und, da diese Maßnahme vergleichsweise träge reagiert, bei plötzlichen Reduktionsanforderungen zum anderen durch eine überlagerte Spätverstellung des Zündzeitpunktes vorgenommen wird. Wenn diese Maßnahmen noch nicht ausreichen, werden zusätzliche Kraftstoffeinspritzausblendungen vorgenommen. Ein System dieser Art wird in Jürgen Kasedorf, Service-Fibel für die Steuerungselektronik an Motorkraftübertragungen, Vogel-Verlag, 1989, Seiten 394 bis 396 beschrieben.
  • Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung einer Vorrichtung zur Motormomentregelung der eingangs genannten Art zugrunde, mit denen sich angeforderte Motormomentreduzierungen mit vergleichsweise geringem Aufwand und kurzer Reaktionszeit sowie günstiger Motormomentdynamik durchführen lassen.
  • Dieses Problem wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 3 gelöst. Verfahrensgemäß werden Motormomentreduzierungen parallel durch Kraftstoffeinspritzausblendung und motormomentreduzierende Drosselklappenverstellung vorgenommen. Diese beiden Maßnahmen sind dabei so gekoppelt, daß eine angeforderte Motormomentreduzierung zunächst im wesentlichen von der rasch reagierenden Einspritzausblendung bereitgestellt wird und anschließend deren Wirkung im weiteren Verlauf von der motormomentreduzierenden Wirkung des Drosselklappeneingriffs bei gleichzeitiger, gestufter Rücknahme der Kraftstoffeinspritzausblendung übernommen wird. Einspritzausblendungen erfolgen daher stets begrenzt nur in den Zeiträumen, in denen eine angeforderte Motormomentreduktion noch nicht von der träger reagierenden Drosselklappensteuerung erzielt wird. Zündwinkeleingriffe sind bei dieser Vorgehensweise nicht vorgesehen, was den Realisierungsaufwand relativ gering hält. Anwendungsmöglichkeiten bestehen in allen Systemen mit selbsttätigen Motormomenteingriffen, wie Antriebsschlupfregelungen, Motorschleppregelungen, mit Motormomentreduktionen arbeitenden Getriebeeingriffsystemen sowie Last- und/oder Geschwindigkeitsbegrenzungssystemen.
  • Bei dem nach Anspruch 2 weitergebildeten Verfahren basieren die einzelnen Ausblendstufen auf der Differenz zwischen dem aus einer Motorluftmassenmessung abgeleiteten, lastindizierten Ist-Motormoment und dem gewünschten Soll-Motormoment, wobei diese Differenz vorzugsweise prozentual auf das lastindizierte Motormoment bezogen wird. Das tatsächliche Ist-Motormoment entspricht dem Produkt aus dem lastindizierten Motormoment mit dem Bruchteil nicht ausgeblendeter Zylinder.
  • Bei der verfahrensdurchführenden Vorrichtung nach Anspruch 3 wirkt die für die Auswahl des jeweiligen Ausblendmusters herangezogene Momentendifferenz zwischen lastindiziertem Ist-Motormoment und Soll-Motormoment parallel auf die Drosselklappensteuerung dergestalt ein, daß letztere eine Anpassung des lastindizierten Motormomentes anstrebt und hierzu einen motormomentreduzierenden Drosselklappenstelleingriff vornimmt, selbst wenn inzwischen das eigentliche Ist-Motormoment aufgrund einer geeigneten Kraftstoffeinspritzausblendung auf das gewünschte Soll-Motormoment reduziert wurde. Im weiteren Verlauf des jeweiligen Motormomentregeleingriff nähert sich folglich das lastindizierte Ist-Motormoment dem Soll-Motormoment an, was eine allmähliche Verringerung der zugehörigen Momentendifferenz zur Folge hat, die ihrerseits eine Rücknahme der Stärke der Einspritzausblendungen durch Übergang auf Ausblendmuster mit immer weniger Ausblendungen pro Ausblendperiode bewirkt, bis schließlich die gesamte angeforderte Momentenreduktion über die Drosselklappensteuerung zur Verfügung gestellt wird und keine Einspritzausblendung mehr erfolgt. Die Übernahme der motormomentreduzierenden Wirkung der Einspritzausblendung durch die Drosselklappensteuerung geschieht dabei vollkommen selbsttätig aufgrund der Rückführung der Differenz zwischen lastindiziertem Ist-Motormoment und Soll-Motormoment.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
  • Die einzige Figur zeigt ein schematisches Funktionsdiagramm einer Motormomentregeleinrichtung.
  • Die gezeigte Motormomentregeleinrichtung beinhaltet zur Erfassung der Motorluftmasse als Maß für das damit korrespondierende lastindizierte Ist-Motormoment (MI) ein Heißfilm-Luftmassenmeßglied (1). Als Stellglieder dienen einerseits eine Drosselklappe (2) und andererseits nicht gezeigte, herkömmliche Kraftstoffeinspritzglieder, die von einer Einspritzsteuerung nach üblichen Kriterien sowie anhand eines abgelegten Ausblendmustersatzes für Einspritzausblendvorgänge angesteuert werden.
  • Der Ausblendmustersatz kann beispielsweise für einen Motor mit vier Zylindern aus gestuften Ausblendmustern bestehen, bei denen sukzessive eine weitere von acht aufeinanderfolgenden Einspritzungen ausgeblendet wird. Der in der Figur angedeutete Schritt (3) zur Auswahl eines jeweiligen Ausblendmusters basiert auf der Größe der Differenz (dM) zwischen dem erfaßten lastindizierten Ist-Motormoment (MI) und dem von einer Antriebsschlupfregelung angeforderten Soll-Motormoment (MSA), wobei letzteres durch eine in der Figur gestrichelt angedeutete Filterstufe (4) einer geeigneten Dynamikanpassung unterzogen wird. Der Einspritzausblendungsteil des Systems fragt dabei jeweils ab (Schritt 5), ob die Differenz zwischen lastindiziertem Ist-Motormoment (MI) und Soll-Motormoment (MSA) die von einem zugehörigen Subtrahierer (6) ermittelt wird, positiv ist. Solange dies aufgrund fehlender Motormomentreduktionsanforderungen durch die Antriebsschlupfregelung nicht der Fall ist, unterbleiben Einspritzausblendungen (Schritt 7). Ist diese Momentendifferenz (dM) hingegen positiv, so wird, abhängig von dieser Differenz das geeignete Ausblendmuster ausgewählt. Dazu wird die Momentendifferenz (dM) prozentual auf das lastindizierte Ist-Motormoment (MI) bezogen, und jedem der Ausblendmuster ein entsprechender Prozentbereich zugeordnet. Damit erfolgt erstmals dann eine Einspritzausblendung in der niedrigsten Stufe, in der jede zweite Einspritzung eines der vier Zylinder ausgeblendet wird, wenn die prozentuale Momentendifferenz einen Wert von 12,5% überschritten hat. Jeweils bei weiterer Erhöhung um 12,5% erfolgt der Übergang zum Ausblendmuster der nächsthöheren Stufe. Für die Rückumschaltung von einem Ausblendmuster höherer auf das Ausblendmuster der nächst niedrigeren Stufe ist eine applizierbare Hystereseschwelle vorgesehen, um ein eventuelles Schwingen zwischen zwei benachbarten Ausblendmustern zu vermeiden. Selbstverständlich können die jeweiligen Schwellwerte für die Aktivierung eines Ausblendmusters je nach Anwendungsfall variiert werden.
  • Die mit der Einspritzausblendung einhergehende Kraftstoffabschaltung wirkt jeweils mit dem nächst höheren Zylinder. Bei Anforderung einer größer werdenden Momentenreduktion wird der Startpunkt des neuen Ausblendmusters in die vordere Musterhälfte gelegt, während er bei kleiner werdender Reduktionsanforderung in der hinteren Musterhälfte liegt, wenn vorausgesetzt wird, daß beim Ablegen des Ausblendmustersatzes die Einspritzung an einem jeweiligen Zylinder stets zuerst in der vorderen Musterhälfte ausgeblendet wird. Weiter kann vorgesehen sein, daß die Anwendung bestimmter Ausblendmuster innerhalb eines vorgebbaren Last-Drehzahl-Bereiches unterbleibt. Die Kraftstoffabschaltung wird abhängig von der Motortemperatur, der Motordrehzahl und anderen Einflußgrößen verriegelt. Sobald bei einem Zylinder der Kraftstoff abgeschaltet wird, geht die Lambdaregelung auf Steuerbetrieb und zur Korrektur des Restgasanteils wird ein vorgebbarer Last-Offsetwert auf den Last-Rohwert addiert. Außerdem wird nach einer jeweiligen Kraftstoffabschaltung eine zylinderspezifische Kraftstoffanreicherung vorgenommen, wozu für jeden Zylinder ein Ausblendzähler die aufeinanderfolgenden Einspritzausblendungen erfaßt. Aus einem daraus kennlinienabhängig gewonnenen Ausblendzählerwert multipliziert mit einem kennlinienabhängig gewonnenen Motortemperaturwert ergibt sich der jeweilige zylinderspezifische Wiedereinsetzanreicherungsfaktor.
  • Parallel zur Einspritzausblendung erfolgt während eines solchen Motormomentreduktionsvorgangs ein Drosselklappenstelleingriff. Hierzu wird ein zeitabhängig einzustellender Drosselklappenwinkel (αR) von einem Subtrahierer (8) einer Drosselklappenstelleinheit ermittelt, dem zum einen das Ausgangssignal eines Umsetzers (9), der das von der Antriebsschlupfregelung angeforderte Soll-Motormoment (MSA) in einen entsprechenden Drosselklappenwinkelwert umsetzt, und zum anderen das Ausgangssignal eines PI-Reglers (10) zugeführt ist, an dem eingangsseitig die Momentendifferenz (dM) zwischen lastindiziertem Ist-Motormoment (MI) und Soll-Motormoment (MSA) anliegt. Das Ausgangssignal des PI-Reglers (10) wird auf einen applizierbaren positiven beziehungsweise negativen Maximalwert begrenzt. Der PI-Regler (10) ist nur in Betriebsphasen mit Antriebsschlupfregelung aktiv. Auf diese Weise wird der jeweils zum angeforderten Soll-Motormoment (MSA) gehörige Wert des Drosselklappenwinkels von dem über den PI-Regler (10) bewirkten Zusatzwert überlagert, mit dem die Drosselklappensteuerung die von der Einspritzausblendung unbeeinflußte Differenz zwischen lastindiziertem Motormoment (MI) und Soll-Motormoment (MSA) unter gleichzeitiger gestufter Rücknahme der Einspritzausblendung ausregelt. Es sei an dieser Stelle zum Verständnis nochmals angemerkt, daß sich während aktiven Einspritzausblendvorgängen das tatsächliche Ist-Motormoment vom lastindizierten Motormoment um den Faktor des Bruchteils nicht ausgeblendeter Zylinder unterscheidet.
  • Der während der Motormomentreduktionsvorgänge, die von der Antriebsschlupfregelung angefordert werden, maßgebliche Drosselklappenwinkel-Stellwert (αR) wird einer Drosselklappenwinkel-Auswahleinheit (10) der Drosselklappenstelleinheit zugeführt, der zusätzlich ein über das Fahrpedal erfaßter, auf einen entsprechenden Fahrerwunsch zurückgehender Stellwert (αF), ein auf einen Tempomat zurückgehender Stellwert (αT) und ein auf eine Motorschleppregelung zurückgehender Stellwert (αE) für die Drosselklappe (2) zugeführt sind und die daraus in Übereinstimmung mit den jeweiligen Betriebsbedingungen den gültigen Drosselklappenwinkel-Stellwert (αS) auswählt.
  • Der in Betriebsphasen mit aktiver Motorschleppregelung ausgewählte Drosselklappen-Stellwert (αE) wird von einem Subtrahierer (11) erzeugt, dem einerseits das Ausgangssignal eines Umsetzers (12), der ein von der Motorschleppregelung angefordertes Soll-Motormoment (MSS) in einen entsprechenden Drosselklappenwinkelwert umsetzt, und andererseits das Ausgangssignal eines weiteren PI-Reglers (13) zugeführt ist, dem eingangsseitig über einen zugehörigen Subtrahierer (14) die Momentendifferenz zwischen dem lastindizierten Ist-Motormoment (MI) und dem in diesem Fall von der Motorschleppregelung angeforderten Soll-Motormoment (MSS) zugeführt ist. Das Ausgangssignal des PI-Reglers (13) wird ebenfalls auf einen applizierbaren positiven beziehungsweise negativen Maximalwert begrenzt. Analog zum oben beschriebenen Fall von antriebsschlupfregelnden Betriebsphasen wird mit dieser Maßnahme einer entsprechenden Momentendifferenzrückführung über den PI-Regler (13) auch während Betriebsphasen mit Motorschleppregelung eine zuverlässige Ausregelung der Differenz zwischen dem lastindizierten Ist-Motormoment (MI) und dem geforderten Soll-Motormoment (MSS) bewirkt.
  • Das beispielhaft gezeigte, erfindungsgemäße Motormomentregelungssystem ermöglicht die Umsetzung einer jeweiligen Anforderung nach einer raschen Motormomentreduzierung mit einem verhältnismäßig einfachen Systemaufbau durch eine günstige Kopplung von Kraftstoffeinspritzausblendungen und Drosselklappenstelleingriffen derart, daß die Forderung nach rascher Momentreduzierung durch eine entsprechende Einspritzausblendung erfüllt und deren Wirkung im weiteren Verlauf sukzessive von der träger reagierenden Lastregelung auf die zugehörige Drosselklappensteuerung übertragen wird, wobei sich die Einspritzausblendungen selbstätig zurücknehmen. Dazu werden die Ausblendmuster in Abhängigkeit von der Differenz des von der Motorluftmasse repräsentierten lastindizierten Ist-Motormoments zum geforderten Soll-Motormoment, also mittels eines direkten Momentenvergleichs, ausgewählt. Gleichzeitig dient diese Momentendifferenz als Eingangsgröße für die Drosselklappensteuerung, womit letztere die momentenreduzierende Wirkung der Einspritzausblendungen mit der ihr eigenen, größeren Reaktionszeit zu übernehmen vermag und die Einspritzausblendung simultan dazu gestuft rückgängig gemacht werden kann.

Claims (3)

  1. Verfahren zur Motormomentregelung, bei dem
    - für eine rasche Motormomentreduzierung eine Kraftstoffeinspritzausblendung unter Verwendung eines abhängig von der Motormomentabweichung aus einem Ausblendmustersatz auswählbaren Ausblendmusters vorgenommen wird,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    - parallel zur Kraftstoffeinspritzausblendung ein motormomentreduzierender Drosselklappenstelleingriff vorgenommen wird, durch den das lastindizierte Ist-Motormoment (MI) auf das angeforderte Soll-Motormoment (MSA) eingeregelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, weiter
    dadurch gekennzeichnet, daß
    als Kriterium für die Auswahl des jeweiligen Ausblendmusters die Differenz zwischen dem aus einer Motorluftmassenmessung gewonnenen, lastindizierten Ist-Motormoment (MI) und dem angeforderten Soll-Motormoment (MSA) dient.
  3. Vorrichtung zur Motormomentregelung, mit
    - einer Einrichtung zur Kraftstoffeinspritzausblendung anhand eines abgespeicherten Ausblendmustersatzes und
    - einer Drosselklappenstelleinheit,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    - die Einrichtung zur Kraftstoffeinspritzausblendung das Ausblendmuster für eine jeweilige Einspritzausblendung in Abhängigkeit vom Wert der Differenz zwischen dem aus einer Motorluftmassenmessung abgeleiteten, lastindizierten Ist-Motormoment (MI) und dem angeforderten Soll-Motormoment (MSA) auswählt und
    - die Drosselklappenstelleinheit einer jeweiligen Einspritzausblendung einen Drosselklappenstelleingriff überlagert, bei dem sich der einzustellende Drosselklappenwinkel (αR) aus einer zum Soll-Motormoment (MSA) gehörigen und einer die Momentendifferenz (dM) zwischen dem lastindizierten Ist-Motormoment (MI) und dem Soll-Motormoment (MSA) ausregelnden Komponente zusammensetzt.
EP96117576A 1995-12-13 1996-11-02 Verfahren und Vorrichtung zur Motormomentregelung Expired - Lifetime EP0779428B1 (de)

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