EP1045235A2 - Verfahren zur Drehmomentüberwachung bei Otto-Motoren in Kraftfahrzeugen - Google Patents

Verfahren zur Drehmomentüberwachung bei Otto-Motoren in Kraftfahrzeugen Download PDF

Info

Publication number
EP1045235A2
EP1045235A2 EP00104750A EP00104750A EP1045235A2 EP 1045235 A2 EP1045235 A2 EP 1045235A2 EP 00104750 A EP00104750 A EP 00104750A EP 00104750 A EP00104750 A EP 00104750A EP 1045235 A2 EP1045235 A2 EP 1045235A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
value
signal
torque value
map
torque
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP00104750A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP1045235A3 (de
Inventor
Martin Debusmann
Tobias Roulet
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Publication of EP1045235A2 publication Critical patent/EP1045235A2/de
Publication of EP1045235A3 publication Critical patent/EP1045235A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D11/107—Safety-related aspects
    • 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
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3017—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
    • F02D41/3023—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode
    • F02D41/3029—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode further comprising a homogeneous charge spark-ignited mode
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1002—Output torque
    • F02D2200/1004—Estimation of the output torque
    • 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
    • F02D2250/26—Control of the engine output torque by applying a torque limit

Definitions

  • the invention relates to a method for torque monitoring in Otto engines in motor vehicles, in which from the speed a reference torque value of the Otto engine and the supplied air mass is derived and with a predetermined by the driver Torque value is compared, where torque lowering Interventions in the engine control are then made if the reference torque value is the one specified by the driver Torque value exceeds a predeterminable factor or value.
  • the surveillance systems previously used in practice take into account the torque desired by the driver for Otto engines only operation with a lambda value of 1, i.e. with a permanently assigned air / fuel mixture.
  • Lambda 1. These are essentially the quantities air mass flow, Speed and possibly still ignition angle.
  • the torque of the engine is determined via maps and efficiency (ignition angle). This calculated torque is used by the driver desired maximum permissible torque compared. At Error responses such as e.g. Safety power cut-off or switching off the throttle valve output stages triggered.
  • the air mass is measured by an air mass sensor or pressure sensor detected and checked for plausibility with the throttle cap.
  • the correction firing angle signal is expediently by means of a function level or a map in the correction factor converted.
  • the reference firing angle signal is obtained in a simple manner from the Speed signal and the air mass signal by means of a map educated.
  • the torque delivered by the engine is in stratified operation almost exclusively from the speed and the fuel mass dependent.
  • the ignition angle is almost in stratified operation firmly bound to the fuel mass and therefore does not play essential role in a monitoring function.
  • Torque monitoring in the layered is therefore advantageously carried out Operation with a process that the characteristics of the Claim 7 has.
  • the engine torque delivered, i.e. the The reference torque value is then preferably via a map depending on the speed and the fuel mass supplied determined.
  • the procedure for torque monitoring for homogeneous lean operation and significantly differentiate stratified operation is advantageously a function level or map trained detection level for these modes provided, a switchover by this detection stage between the respectively assigned comparison methods for these operating modes. It is particularly suitable here a switchover map with tolerance band, from which the stratified Operation is permitted.
  • the torque value specified by the driver is expedient depending on the accelerator pedal position also by means of a Map or a function level determined.
  • a particularly advantageous embodiment of the invention The procedure consists in a plausibility check of the Actual lambda value in homogeneous lean operation or the target fuel mass in stratified operation. This is supposed to be a broken one Lambda probe or an incorrect determination of the target fuel mass be recognized. If the limit is exceeded the quantity to be monitored (lambda value or target fuel mass value) via the corresponding map size determined. In addition, according to the invention, the respective operating state blocked or prevented.
  • a lambda setpoint is used as a comparison variable from the air mass value and the fuel mass value advantageously determined via a map.
  • the fuel mass which is used to calculate the torque during a safety monitoring has to be checked for plausibility, as with the lambda signal, proper monitoring of the actual injected fuel mass are performed.
  • Lambda probe used to monitor the air / fuel mixture. The ratio of the actual lambda value is reversed to the supplied air mass and the resulting Fuel mass determined and compared with the target fuel mass.
  • FIG. 1 The embodiment shown in Figure 1 as a block diagram a device for torque monitoring in Otto engines in motor vehicles is in the motor vehicle with the help of a Microcomputer realized, for example in any case in a central motor controller for existing microcomputers.
  • Maps can be filed, the following only are referred to as maps.
  • the air mass L is detected by means of a conventional air mass sensor or pressure sensor in the intake duct.
  • a conventional speed sensor is used to detect the engine speed n.
  • EGR exhaust gas recirculation either a controllable valve is provided in an exhaust gas recirculation line or the exhaust gas recirculation is pressure or vacuum controlled. In any case, there is an exhaust gas recirculation signal EGR which identifies the exhaust gas recirculation process.
  • the actual ignition angle Zw ist is usually generated by an ignition control device and is determined on the basis of arithmetic variables.
  • the actual lambda value ⁇ ist is generated by a conventional lambda sensor or a lambda probe.
  • the fuel mass K supplied to the Otto engine is derived from the driver's request, that is to say from the position of the accelerator pedal, by means of arithmetic processes or maps.
  • a reference ignition angle ZW 0 which represents the optimal ignition angle, is then formed from the same input variables L and n in a second characteristic diagram 11. This optimal ignition angle ZW 0 is combined in an adder stage 12 with an offset signal to take account of exhaust gas recirculation EGR and a correction ignition angle ⁇ ZW ( ⁇ ) which is dependent on the actual lambda value ⁇ .
  • This Korrekturzündwinkel ⁇ ZW ( ⁇ ) ⁇ is a function of the lambda signal is by means of a function stage 13 and function link formed, whereby a map could be used here.
  • the corrected ignition angle signal thus formed at the output of the adder 12 is compared in a comparison stage 14 with the actual ignition angle signal ZW ist , so that a differential ignition angle signal ⁇ ZW arises at the output if the actual ignition angle signal deviates from the corrected calculated ignition angle signal.
  • An ignition angle efficiency is formed from this differential ignition angle signal .DELTA.ZW in a function stage 15 (or a map), which is multiplied in a multiplier stage 16 with the reference torque M 0 .
  • a lambda-dependent efficiency signal is additionally formed from the actual lambda value ⁇ ist by means of a function stage 17, which could also be a map, which is multiplicatively linked in a multiplier stage 18 with the reference torque M 0 , which has already been multiplied for the first time by the multiplier stage 16 becomes.
  • a switching stage 23 downstream of the comparison stage 20 it is checked whether the determined and corrected reference torque M 0 exceeds the maximum driver's desired torque M max or exceeds it by a predeterminable amount or factor. If this is the case, there must be an operating fault and fault reactions such as a safety fuel cut-off or the cut-off of the throttle valve output stages are triggered in order to reduce the torque.
  • the torque delivered by the Otto engine is almost exclusively dependent on the speed and the fuel mass.
  • the ignition angle is almost firmly linked to the fuel mass and therefore does not play an important role in the monitoring function.
  • the operating switch 19 is actuated via a detection map 24 for the respective operating mode and placed in the switch position shown in FIG. 1 for the stratified operation.
  • the reference torque M g for the stratified operation is determined by means of a characteristic map 25 and fed to the comparison stage 20.
  • a corresponding comparison with the maximum driver's desired torque M max is then also carried out for the stratified operation, and torque-reducing measures are initiated if M g exceeds the value M max by a predeterminable factor or value.
  • a lambda target value ⁇ des is determined by means of a map 26 on the basis of quantities supplied air mass or air mass flow L and supplied fuel mass K.
  • this value is now ⁇ in a comparator 27 with the value is compared.
  • the output of the comparison stage 27 is now fed to a switching stage 30 via an operating changeover switch 28, which can be switched off as a function of a detection map 29.
  • ⁇ is greater than ⁇ setpoint , there is no reaction on the part of the switching stage 30, ie such a state is considered to be correct.
  • ⁇ is smaller than ⁇ to (by a predetermined amount or factor) as an error is detected, can be displayed, whereby, for example, the homogeneous lean operation can be locked alternatively or additionally.
  • the identification map 29 fulfills the same function as the identification map 24, so that for both operating switches 19, 28 the same identification map can also be used.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Drehmomentüberwachung bei Otto-Motoren in Kraftfahrzeugen vorgeschlagen, bei dem aus der Drehzahl (n) des Otto-Motors und der zugeführten Luftmasse (L) ein Referenz-Drehmomentwert (M0) abgeleitet wird und dieser Referenz-Drehmomentwert (M0) im Homogen-Mager-Betrieb (Lambda = 1 bis 1,4) durch ein von einem Signal (λist) einer Lambda-Sonde abgeleiteten Signal korrigiert und dann mit einem vom Fahrer vorgegebenen Drehmomentwert (Mmax) verglichen wird. Es werden dann drehmomentabsenkende Eingriffe in die Motorsteuerung vorgenommen, wenn der korrigierte Referenz-Drehmomentwert (M0) den vom Fahrer vorgegebenen Drehmomentwert (Mmax) um einen vorgebbaren Faktor oder Wert übersteigt. Dieses Verfahren ermöglicht eine sichere und exakte Drehmomentüberwachung auch bei Lambda-Werten größer als 1.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Drehmomentüberwachung bei Otto-Motoren in Kraftfahrzeugen, bei dem aus der Drehzahl des Otto-Motors und der zugeführten Luftmasse ein Referenz-Drehmomentwert abgeleitet wird und mit einem vom Fahrer vorgegebenen Drehmomentwert verglichen wird, wobei drehmomentabsenkende Eingriffe in die Motorsteuerung dann vorgenommen werden, wenn der Referenz-Drehmomentwert den vom Fahrer vorgegebenen Drehmomentwert um einen vorgebbaren Faktor oder Wert übersteigt.
Die bisher in der Praxis eingesetzten Systeme zur Überwachung des vom Fahrer gewünschten Drehmoments bei Otto-Motoren berücksichtigen ausschließlich den Betrieb bei einem Lambda-Wert von 1, also bei immer fest zugeordnetem Luft/Kraftstoffgemisch. Zur Überwachung des vom Motor abgegebenen Drehmoments werden die beim Betrieb Lambda = 1 relevanten Parameter erfaßt und ausgewertet. Dies sind im wesentlichen die Größen Luftmassenstrom, Drehzahl und eventuell noch Zündwinkel. Das Drehmoment des Motors wird über Kennfelder und Wirkungsgrade (Zündwinkel) ermittelt. Dieses errechnete Drehmoment wird mit einem vom Fahrer gewünschten maximalen zulässigen Drehmoment verglichen. Bei Überschreiben einer Schwelle werden Fehlerreaktionen, wie Z.B. Sicherheitskraftsotffabschaltung oder das Abschalten der Drosselklappenendstufen ausgelöst.
Die Luftmasse wird durch einen Luftmassensensor oder Drucksensor erfaßt und mit der Drosselkappe plausibilisiert. Der ausgegebene Zündwinkel wird mit einem Referenzzündwinkel verglichen, bei dem der Motor bei einem Lambda-Wert von 1 das maximale Drehmoment besitzt, wobei dann daraus ein Zündwinkelwirkungsgrad gebildet wird, der direkt mit dem Referenzmoment (maximales Drehmoment bei Lambda = 1) multipliziert wird.
Diese bekannte Überwachung ist für erweiterte Betriebsbereiche des Otto-Motors, insbesondere des Otto-Motors mit direkter Einspritzung nicht mehr geeignet, da drehmomentbestimmende Größen hier nicht mehr allein die Luftmasse und der Zündwinkel, sondern zusätzlich die zugeführte oder eingespritzte Kraftstoffmenge bzw. -masse ist. Für einen besseren Wirkungsgrad wird der Motor möglichst entdrosselt. Für den Otto-Motor mit direkter Einspritzung ergeben sich dabei im wesentlichen zwei zusätzliche Bereiche: der Homogen-Mager-Betrieb, in dem Lambda = 1 bis 1,4 ist und der geschichtete Betrieb, in dem Lambda wesentlich größer als 1,4 ist. In diesen Betriebsarten führt die bekannte Drehmomentüberwachung zu unbefriedigenden und viel zu ungenauen Ergebnissen.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren zur Drehmomentuberwachung zu schaffen, das wenigstens im Homogen-Mager-Betrieb des Otto-Motors eine genauere Drehmomentüberwachung ermöglicht.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst.
Da im Homogen-Mager-Betrieb erfindungsgemäß das bei einem Lambda-Wert von 1 ermittelte Drehmoment mit einem vom Lambda-Wert abhängigen Wirkungsgrad multipliziert wird, ist auch im Homogen-Mager-Betrieb eine exakte Drehmomentüberwachung möglich, die eine automatische Anpassung an unterschiedliche Lambda-Werte beinhaltet.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Anspruch 1 angegebenen Verfahrens möglich.
Eine besonders einfache und wirkungsvolle Korrektur wird dadurch erreicht, daß das Signal der Lambda-Sonde mittels einer Funktionsstufe oder eines Kennfelds in ein Korrektursignal. umgewandelt wird und dieses multiplikativ auf den Referenz-Drehmomentwert einwirkt.
Weitere Verbesserungen der Drehmomentüberwachung werden dadurch erreicht, daß aus einem Referenz-Zündwirzkelsignal und einem Istzündwinkelsignal und/oder einem Abgasrückführungs-Offsetsignal und/oder einem vom Lambda-Signal abhängigen Differenz-Zündwinkelsignal ein Korrektur-Zündwinkelsignal gebildet wird, das in Form eines Korrekturfaktors multiplikativ auf den Referenz-Drehmomentwert einwirkt. Da der optimale Zündwinkel im Bereich von Lambda-Werten zwischen 1 und 1,4 von dem bei einem Lambda-Wert von 1 abweicht, erhöht diese zusätzliche entsprechende Korrektur die Genauigkeit der Drehmomentüberwachung im Homogen-Mager-Betrieb erheblich.
Das Korrektur-Zündwinkelsignal wird zweckmäßigerweise mittels einer Funktionsstufe oder eines Kennfelds in den Korrekturfaktor umgewandelt.
Das Referenz-Zündwinkelsignal wird in einfacher Weise aus dem Drehzahlsignal und dem Luftmassensignal mittels eines Kennfelds gebildet.
Im geschichteten Betrieb ist das vom Motor abgegebene Drehmoment fast ausschließlich von der Drehzahl und der Kraftstoffmasse abhängig. Der Zündwinkel ist im geschichteten Betrieb nahezu fest an die Kraftstoffmasse gebunden und spielt daher keine wesentlichen Rolle bei einer Überwachungsfunktion. Besonders vorteilhaft erfolgt daher eine Drehmomentüberwachung im geschichteten Betrieb mit einem Verfahren, das die Merkmale des Anspruchs 7 aufweist. Das abgegebene Motordrehmoment, also der Referenz-Drehmomentwert wird dann vorzugsweise über ein Kennfeld in Abhängigkeit der Drehzahl und der zugeführten Kraftstoffmasse ermittelt.
Da sich die Verfahren zur Drehmomentüberwachung für den Homogen-Mager-Betrieb und den geschichteten Betrieb wesentlich unterscheiden, ist in vorteilhafter Weise eine als Funktionsstufe oder Kennfeld ausgebildete Erkennungsstufe für diese Betriebsarten vorgesehen, wobei durch diese Erkennungsstufe eine Umschaltung zwischen den jeweils zugeordneten Vergleichsverfahren für diese Betriebsarten erfolgt. Besonders geeignet ist hierbei ein Umschaltkennfeld mit Toleranzband, ab dem der geschichtete Betrieb zulässig ist.
Der vom Fahrer vorgegebene Drehmomentwert wird zweckmäßigerweise in Abhängigkeit der Fahrpedalstellung ebenfalls mittels eines Kennfelds oder einer Funktionsstufe ermittelt.
Eine besonders vorteilhafte Ausbildung des erfindungsgemäßen Verfahren besteht in einer Plausibilitätsüberprüfung des Lambda-Istwerts im Homogen-Mager-Betrieb bzw. der Soll-Kraftstoffmasse im geschichteten Betrieb. Hierbei soll eine defekte Lambda-Sonde bzw. eine fehlerhafte Bestimmung der Soll-Kraftstoffmasse erkannt werden. Bei einer vorgebbaren Überschreitung der zu überwachenden Größe (Lambda-Wert bzw. Soll-Kraftstoffmassenwert) über die entsprechende ermittelte Kennfeldgröße hinaus wird erfindungsgemäß der jeweilige Betriebszustand gesperrt bzw. verhindert.
Im Homogen-Mager-Betrieb wird ein Lambda-Sollwert als Vergleichsgröße aus dem Luftmassenwert und dem Kraftstoffmassenwert in vorteilhafter Weise über ein Kennfeld ermittelt. Entsprechend wird im geschichteten Betrieb ein Ist-Kraftstoffmassenwert als Vergleichsgröße aus dem Lambda-Istwert und dem Luftmassenwert über ein Kennfeld ermittelt. Da die Kraftstoffmasse, die zur Berechnung des Drehmoments dient, bei einer Sicherheitsüberwachung plausibilisiert werden muß, muß auch hier, wie beim Lambda-Signal, eine geeignete Überwachung der tatsächlich eingespritzten Kraftstoffmasse durchgeführt werden. Hierbei wird analog zur Lösung beim Homogen-Mager-Betrieb die Lambda-Sonde zur Überwachung des Luft/Kraftsoff-Gemischs herangezogen. Es wird hierbei umgekehrt das Verhältnis Lambda-Istwert zur zugeführten Luftmasse gebildet und die sich ergebende Kraftstoffmasse ermittelt und mit der Soll-Kraftstoffmasse verglichen. Bei einer Abweichung nach oben, also wenn mehr Kraftstoff eingespritzt wird als vorgegeben, wird der geschichtete Betrieb gesperrt. Dasselbe gilt für Lambda-Sondenfehler. Die Umschaltung zwischen den beiden Arten der Plausibilitätsüberprüfung für die beiden Betriebsarten kann wiederum zweckmäßigerweise anhand eines Umschaltkennfelds erfolgen.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:
Figur 1
ein Blockschaltbild zur Erläuterung des Verfahrens zur Drehmomentüberwachung bei Otto-Motoren in Kraftfahrzeugen für den Homogen-Mager-Betrieb und den geschichteten Betrieb als Ausführungsbeispiel er Erfindung und
Figur 2
ein Blockschaltbild zur Erläuterung der Plausibilitätsüberprüfung.
Das in Figur 1 als Blockschaltbild dargestellte Ausführungsbeispiel einer Vorrichtung zur Drehmomentüberwachung bei Otto-Motoren in Kraftfahrzeugen wird im Kraftfahrzeug mit Hilfe eines Mikrorechners realisiert, beispielsweise einem ohnehin in einer zentralen Motorsteuerung vorhandenen Mikrorechner. Dieser besitzt in üblicher Weise Arbeite- und Festwertspeicher, in denen Kennfelder abgelegt werden können, die im folgenden lediglich als Kennfelder bezeichnet werden.
Die Luftmasse L wird mittels eines üblichen Luftmassensensors oder Drucksensors im Ansaugkanal erfaßt. Zur Erfassung der Motordrehzahl n wird ein üblicher Drehzahlsensor verwendet. Zur Abgasrückführung AGR ist entweder ein steuerbares Ventil in einer Abgasrückführungsleitung vorgesehen oder die Abgasrückführung erfolgt druck- bzw. unterdruckgesteuert. In jedem Falle liegt ein Abgasrückführungssignal AGR vor, das den Abgasrückführvorgang kennzeichnet. Der Ist-Zündwinkel Zwist wird üblicherweise durch ein Zündsteuergerät erzeugt und wird aufgrund von Rechengrößen ermittelt. Der Lambda-Istwert λist wird von einem üblichen Lambda-Sensor bzw. einer Lambda-Sonde erzeugt. Die dem Otto-Motor zugeführte Kraftstoffmasse K wird vom Fahrerwunsch, also von der Stellung des Fahrpedals mittels Rechenvorgängen oder Kennfeldern abgeleitet.
Zunächst wird in einem Kennfeld 10 in Abhängigkeit der anliegenden Luftmasse bzw. des anliegenden Luftmassenstroms L und der Motordrehzahl n ein Referenz-Drehmoment M0 gebildet, also ein Drehmoment, das bei Lambda = 1 und einem optimalen Zündwinkel ZW0 vorliegen würde. Aus denselben Eingangsgrößen L und n wird dann in einem zweiten Kennfeld 11 ein Referenzzündwinkel ZW0 gebildet, der den optimalen Zündwinkel darstellt. Dieser optimale Zündwinkel ZW0 wird in einer Addierstufe 12 mit einem Offsetsignal zur Berücksichtigung der Abgasrückführung AGR und einem vom Lambda-Istwert λist abhängigen Korrekturzündwinkel ΔZW(λ) verknüpft. Dieser Korrekturzündwinkel ΔZW(λ) wird in Abhängigkeit des Lambda-Signals λist mittels einer Funktionsstufe 13 bzw. Funktionsverknüpfung gebildet, wobei hier auch ein Kennfeld verwendet werden könnte. Das so am Ausgang der Addierstufe 12 gebildete korrigierte Zündwinkelsignal wird in einer Vergleichsstufe 14 mit dem Ist-Zündwinkelsignal ZWist verglichen, so daß am Ausgang ein Differenzzündwinkelsignal ΔZW entsteht, sofern das Ist-Zündwinkel-signal von dem korrigierten errechneten Zündwinkelsignal abweicht. Aus diesem Differenzzündwinkelsignal ΔZW wird in einer Funktionsstufe 15 (oder einem Kennfeld) ein Zündwinkelwirkungsgrad gebildet, der in einer Multiplizierstufe 16 multiplikativ mit dem Referenz-Drehmoment M0 verknüpft wird.
Aus dem Lambda-Istwert λist wird zusätzlich mittels einer Funktionsstufe 17, die auch ein Kennfeld sein könnte, ein Lambda-abhängiges Wirkungsgradsignal gebildet, das in einer Multiplizierstufe 18 multiplikativ mit dem bereits durch die Multiplizierstufe 16 erstmals multiplikativ korrigierten Referenz-Drehmoment M0 verknüpft wird.
Das so in Abhängigkeit der Abgasrückführung AGR, des Ist-Zündwinkels ZWist und des Lambda-Istwerts λist korrigierte Referenz-Drehmoment M0 stellt nun das optimierte Referenz-Drehmoment für den Homogen-Mager-Betrieb des Otto-Motors dar, insbesondere des Otto-Motors mit Direkteinspritzung. Im Homogen-Mager-Betrieb befindet sich ein Betriebs-Umschalter 19 in der gegenüber der Darstellung gemäß Figur 1 entgegengesetzten Schaltstellung, so daß dieses korrigierte Referenz-Drehmoment M0 an einer Vergleichsstufe 20 anliegt, an dessen Vergleichseingang ein maximales Fahrerwunsch-Drehmoment Mmax anliegt. Dieses wird in Abhängigkeit der Fahrpedalstellung eines Fahrpedals 21 mittels eines Kennfelds 22 ermittelt.
In einer der Vergleichsstufe 20 nachgeschalteten Schaltstufe 23 wird geprüft, ob das ermittelte und korrigierte Referenz-Drehmoment M0 das maximale Fahrerwunsch-Drehmoment Mmax übersteigt bzw. um einen vorgebbaren Betrag oder Faktor übersteigt. Wenn dies der Fall sein sollte, so muß ein Betriebsfehler vorliegen und es werden Fehlerreaktionen wie z.B. eine Sicherheitskraftstoffabschaltung oder das Abschalten der Drosselklappenendstufen ausgelöst, um das Drehmoment zu verringern.
Im geschichteten Betrieb (Lambda wesentlich größer als 1,4) ist das vom Otto-Motor abgegebene Drehmoment fast ausschließlich von der Drehzahl und der Kraftstoffmasse abhängig. Der Zündwinkel ist im geschichteten Betrieb nahezu fest an die Kraftstoffmasse gebunden und spielt daher keine wesentliche Rolle bei der Überwachungsfunktion. Über ein Erkennungs-Kennfeld 24 für die jeweilige Betriebsart wird der Betriebs-Umschalter 19 betätigt und für den geschichteten Betrieb in die in Figur 1 dargestellte Schaltstellung gelegt. In Abhängigkeit der Kraftstoffmasse K und der Drehzahl n wird mittels eines Kennfelds 25 das Referenz-Drehmoment Mg für den geschichteten Betrieb ermittelt und der Vergleichsstufe 20 zugeführt. Auch für den geschichteten Betrieb erfolgt dann ein entsprechender Vergleich mit dem maximalen Fahrerwunsch-Drehmoment Mmax und es werden drehmomentreduzierende Maßnahmen eingeleitet, wenn Mg den Wert Mmax um einen vorgebbaren Faktor oder Wert übersteigt.
Gemäß Figur 2 erfolgt noch eine Sicherheitsüberwachung bzw. Plausibilitätsüberprüfung dahingehend, ob der Lambda-Istwert der Lambda-Sonde im Homogen-Mager-Betrieb in Ordnung ist bzw. ob die ermittelte Soll-Kraftstoffmasse für den geschichteten Betrieb korrekt bzw. plausibel ist.
Hierzu wird zunächst für den Homogen-Mager-Betrieb ein Lambda-Sollwert λsoll mittels eines Kennfelds 26 anhand der zugeführten Größen Luftmasse bzw. Luftmassenstrom L und zugeführter Kraftstoffmasse K ermittelt. Dieser Wert λsoll wird nun in einer Vergleichsstufe 27 mit dem Wert λist verglichen. Über einen Betriebs-Umschalter 28, der in Abhängigkeit eines Erkennungskennfelds 29 abschaltbar ist, wird nun der Ausgang der Vergleichsstufe 27 einer Schaltstufe 30 zugeführt. Solange λist größer als λsoll ist, erfolgt seitens der Schaltstufe 30 keine Reaktion, d.h., ein solcher Zustand wird als ordnungsgemäß angesehen. Wird jedoch λist kleiner als λsoll (um einen vorgebbaren Betrag oder Faktor) so wird ein Fehler erkannt, der angezeigt werden kann, wobei alternativ oder zusätzlich auch beispielsweise der Homogen-Mager-Betrieb gesperrt werden kann.
Das Erkennungskennfeld 29 erfüllt dieselbe Funktion wie das Erkennungskennfeld 24, so daß für beide Betriebs-Umschalter 19, 28 auch das gleiche Erkennungskennfeld verwendet werden kann.
Da im geschichteten Betrieb die Kraftstoffmasse zur Berechnung des Drehmoments Mg dient, muß hier bei der Sicherheitsüberwachung bzw. Plausibilitätsüberprüfung diese Kraftstoffmasse plausibilisiert werden. Hier werden zur Ermittlung der zugeführten Ist-Kraftstoffmasse anhand eines Kennfelds 31 die zugeführten Größen λist und Luftmasse bzw. Luftmassenstrom L verwendet. Diese Ist-Kraftstoffmasse Kist wird nun in einer Vergleichsstufe 32 mit der Soll-Kraftstoffmasse Ksoll verglichen. Mittels des Betriebs-Umschalters 28 und der Schaltstufe 30 wird nun wiederum geprüft, ob Ksoll größer als Kist ist. In diesem Falle erfolgt keinerlei Eingriff und die Werte werden als ordnungsgemäß angesehen. Im anderen Falle, d.h. Kist wird größer als Ksoll, wird der geschichtete Betrieb gesperrt.
Da die Überwachung nur bei betriebsbereiter Sonde durchgeführt werden kann, wird der geschichtete Betrieb nur in diesem Falle freigegeben. Dies ist konsistent zu einem Betriebsbereich der Ladungsschichtung hinsichtlich Kaltstart, da im Kaltstart auch bei Otto-Motoren mit Direkteinspritzung ein Lambdawert von 1 vorliegt.
In Ergänzung oder Abwandlung der beschriebenen Plausibilitätsüberwachung können noch Zeitfilter und Totzeiten für die Meßfühler vorgesehen werden, um entsprechende Fehler auszuschließen.

Claims (13)

  1. Verfahren zur Drehmomentüberwachung bei Otto-Motoren in Kräftfahrzeugen, bei dem aus der Drehzahl (n) des Otto-Motors und der zugeführten Luftmasse (L) ein Referenz-Drehmomentwert (Mo) abgeleitet wird und dieser Referenz-Drehmomentwert Mo im Homogen-Mager-Betrieb (Lambda = 1 bis 1,4) durch ein von einem Signal (λist) einer Lambda-Sonde abgeleiteten Signal korrigiert und dann mit einem vom Fahrer vorgegebenen Drehmomentwert Mmax verglichen wird, wobei drehmomentabsenkende Eingriffe in die Motorsteuerung dann vorgenommen werden, wenn der korrigierte Referenz-Drehmomentwert den vom Fahrer vorgegebenen Drehmomentwert Mmax um einen vorgebbaren Faktor oder Wert übersteigt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal (λist) der Lambda-Sonde mittels einer Funktionsstufe (17) oder eines Kennfelds in ein Korrektursignal umgewandelt wird und dieses multiplikativ auf den Referenz-Drehmomentwert M0 einwirkt.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß aus einem Referenzzündwinkelsignal (ZW0) und einem Ist-Zündwinkelsignal (ZWist) und/oder einem Abgasrückführungs-Qffsetsignal (AGR) und/oder einem vom Lambda-Signal abhängigen Differenz-Zündwinkelsignal (ΔZW(λ)) ein Korrektur-Zündwinkelsignal (ΔZW) gebildet wird, das in Form eines Korrekturfaktors multiplikativ auf den Referenz-Drehmomentwert (M0) einwirkt.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Signale zum Korrektur-Zündwinkelsignal (ΔZW) additiv und/oder subtraktiv miteinander verknüpft werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Korrektur-Zündwinkelsignal (ΔZW) mittels einer Funktionsstufe (15) oder eines Kennfelds in den Korrekturfaktor umgewandelt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Referenz-Zündwinkelsignal (ZW0) aus dem Drehzahlsignal (n) und dem Luftmassensignal (L) mittels eines Kennfelds (11) gebildet wird.
  7. Verfahren insbesondere nach einem der vorhergehenden Ansprüche zur Drehmomentüberwachung bei Otto-Motoren in Kraftfahrzeugen, bei dem aus der Drehzahl (n) des Otto-Motors und der zugeführten Kraftstoffmasse (K) ein Referenz-Drehmomentwert (Mg) abgeleitet wird und dieser Referenz-Drehmomentwert (Mg) im geschichteten Betrieb des Otto-Motors (λ >> als 1,4) mit einem vom Fahrer vorgegebenen Drehmomentwert(Mmax) verglichen wird, wobei drehmomentabsenkende Eingriffe in die Motorsteuerung dann vorgenommen werden, wenn der Referenz-Drehmomentwert (Mg) den vom Fahrer vorgegebenen Drehmomentwert (Mmax) um einen vorgebbaren Faktor oder Wert übersteigt.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß eine als Funktionsstufe oder Kennfeld (24) ausgebildete Erkennungsstufe für den geschichteten Betrieb und/oder Homogen-Mager-Betrieb vorgesehen ist, und daß durch diese Erkennungsstufe (24) eine Umschaltung zwischen dem jeweils zugeordneten Vergleichsverfahren für diese Betriebsarten erfolgt.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenz-Drehmomentwert (M0, Mg) über ein Kennfeld (10, 25) ermittelt wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der vom Fahrer vorgegebene Drehmomentwert (Mmax) in Abhängigkeit der Fahrpedalstellung mittels eines Kennfelds (22) oder einer Funktionsstufe ermittelt wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur Sicherheitsüberwachung des Lambda-Istwerts (λist) im Homogen-Mager-Betrieb und/oder der Soll-Kraftstoffmasse (Ksoll) im geschichteten Betrieb wenigstens eine Plausibilitätsüberprüfung stattfindet, bei der diese Größen mit über wenigstens ein Kennfeld (26, 31) aus anderen Größen (L, K bzw. L, λist) ermittelten entsprechenden Größen (λsoll, Kist) verglichen werden, wobei ab einer vorgebbaren Überschreitung der zu überwachenden Größen über die entsprechenden Kennfeldgrößen der jeweilige Betriebszustand (Homogen-Mager-Betrieb, geschichteter Betrieb) gesperrt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß im Homogen-Mager-Betrieb ein Lambda-Sollwert (λsoll) als Vergleichsgröße aus dem Luftmassenwert (L) und dem Kraftstoffmassenwert (K) über ein Kennfeld (26) ermittelt wird.
  13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß im geschichteten Betrieb ein Ist-Kraftstoffmassenwert (Kist) als Vergleichsgröße aus dem Lambda-Istwert (λist) und dem Luftmassenwert (L) über ein Kennfeld (31) ermittelt wird.
EP00104750A 1999-04-13 2000-03-04 Verfahren zur Drehmomentüberwachung bei Otto-Motoren in Kraftfahrzeugen Withdrawn EP1045235A3 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19916725 1999-04-13
DE19916725A DE19916725C2 (de) 1999-04-13 1999-04-13 Verfahren zur Drehmomentüberwachung bei Otto-Motoren in Kraftfahrzeugen

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP1045235A2 true EP1045235A2 (de) 2000-10-18
EP1045235A3 EP1045235A3 (de) 2001-10-31

Family

ID=7904456

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP00104750A Withdrawn EP1045235A3 (de) 1999-04-13 2000-03-04 Verfahren zur Drehmomentüberwachung bei Otto-Motoren in Kraftfahrzeugen

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6332452B1 (de)
EP (1) EP1045235A3 (de)
DE (1) DE19916725C2 (de)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003033894A1 (de) * 2001-10-08 2003-04-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung sowie computerprogramm zur steuerung eines verbrennungsmotors
WO2008058980A1 (de) * 2006-11-15 2008-05-22 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
WO2012113626A1 (de) * 2011-02-25 2012-08-30 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zur überwachung eines antriebs eines antriebssystems eines fahrzeugs

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10215406B4 (de) * 2002-04-08 2015-06-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Motors
DE10304113A1 (de) * 2003-01-31 2004-08-12 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Steuern einer Antriebseinheit
DE102005036958A1 (de) * 2005-08-05 2007-02-08 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102006002255B4 (de) * 2006-01-17 2009-02-12 Continental Automotive Gmbh Vorrichtung zum Steuern einer Brennkraftmaschine
DE102008002623B4 (de) * 2007-12-20 2019-06-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuergerät zur Überwachung und Begrenzung des Drehmoments in einem Antriebsstrang eines Straßenkraftfahrzeugs
JP5949583B2 (ja) * 2013-01-29 2016-07-06 トヨタ自動車株式会社 異常検出装置
GB2582001A (en) 2019-03-07 2020-09-09 Delphi Automotive Systems Lux Method to determine the torque of a spark ignition engine

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4141947C2 (de) * 1991-12-19 2002-02-07 Bosch Gmbh Robert Steuersystem für eine Antriebseinheit in einem Flugzeug
DE4315885C1 (de) * 1993-05-12 1994-11-03 Daimler Benz Ag Verfahren zur Drehmomenteinstellung
DE19518813C1 (de) * 1995-05-23 1996-12-19 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Drehmoments einer Brennkraftmaschine
DE19520605C1 (de) * 1995-06-06 1996-05-23 Daimler Benz Ag Verfahren und Einrichtung zur Regelung des Verbrennungsablaufs bei einem Otto-Verbrennungsmotor
DE19536038B4 (de) * 1995-09-28 2007-08-16 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs
DE19540061C1 (de) * 1995-10-27 1996-10-02 Daimler Benz Ag Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Dieselmotors
DE19545221B4 (de) * 1995-12-05 2005-08-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE19612150A1 (de) * 1996-03-27 1997-10-02 Bosch Gmbh Robert Steuereinrichtung für eine Benzin-Brennkraftmaschine mit Direkteinspritzung
DE19624822C1 (de) * 1996-06-21 1997-08-14 Daimler Benz Ag Sicherheitssystem für ein Kraftfahrzeug

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2003033894A1 (de) * 2001-10-08 2003-04-24 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung sowie computerprogramm zur steuerung eines verbrennungsmotors
US7051710B2 (en) 2001-10-08 2006-05-30 Robert Bosch Gmbh Method and device for controlling an internal combustion engine
WO2008058980A1 (de) * 2006-11-15 2008-05-22 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
US8205605B2 (en) 2006-11-15 2012-06-26 Robert Bosch Gmbh Method for operating an internal combustion engine
WO2012113626A1 (de) * 2011-02-25 2012-08-30 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zur überwachung eines antriebs eines antriebssystems eines fahrzeugs
CN103403324A (zh) * 2011-02-25 2013-11-20 罗伯特·博世有限公司 用于监视车辆的驱动系统的驱动的方法和装置
CN103403324B (zh) * 2011-02-25 2017-08-25 罗伯特·博世有限公司 用于监视车辆的驱动系统的驱动的方法和装置

Also Published As

Publication number Publication date
EP1045235A3 (de) 2001-10-31
DE19916725A1 (de) 2000-10-19
US6332452B1 (en) 2001-12-25
DE19916725C2 (de) 2001-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69522379T2 (de) Ausgangsdrehmoment-Steuerungsvorrichtung und Verfahren für eine Brennkraftmaschine
DE69701738T2 (de) Kalibrierungsverfahren für ein elektronisches kraftstoffeinspritzsystem
EP1062417B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer brennkraftmaschine
EP0210177B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur beeinflussung von betriebskenngrössen von brennkraftmaschinen
DE19742083B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
EP0152604A1 (de) Steuer- und Regelverfahren für die Betriebskenngrössen einer Brennkraftmaschine
EP0154710A1 (de) Einrichtung zur Steuerung von Maschinenvariablen
DE102016109875B4 (de) Steuerungsvorrichtung für eine Verbrennungskraftmaschine
EP1250525B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer brennkraftmaschine
DE3345862A1 (de) Verfahren und vorrichtung zum einstellen des luft/kraftstoff-verhaeltnisses bei verbrennungsmotoren
EP0151768B1 (de) Kraftstoff-Luft-Gemischzumesssystem für eine Brennkraftmaschine
DE3925877C2 (de) Verfahren und Einrichtung zur Steuerung der Kraftstoffzumessung bei einer Dieselbrennkraftmaschine
DE60003364T2 (de) Apparat und Methode für die Steuerung eines Verbrennungsmotors
EP1045235A2 (de) Verfahren zur Drehmomentüberwachung bei Otto-Motoren in Kraftfahrzeugen
EP1005609B1 (de) Verfahren zur steuerung der abgasrückführung bei einer brennkraftmaschine
DE60302636T2 (de) Dieselmotor mit Vorrichtung zur Steuerung der Kraftstoffeinspritzmenge
EP1045966B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum betreiben und zur überwachung einer brennkraftmaschine
EP1015747A1 (de) Verfahren und eine vorrichtung zur steuerung eines gasflusses über ein drosselventil in einem verbrennungsmotor
DE102004038733A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102005016809A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Kraftstoffzumessung in wenigstens einen Brennraum einer Brennkraftmaschine
EP0757168A2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE102008043315A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine und Steuer- und/oder Regeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine
EP1212526B1 (de) Verfahren und vorrichtung zum regeln der abgasrückführung einer brennkraftmaschine
DE102005056519A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE10138045A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zur CPU-Diagnose

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

Kind code of ref document: A2

Designated state(s): DE FR GB IT

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Free format text: 7G 01L 5/26 A, 7G 01M 15/00 B, 7B 60K 28/10 B, 7F 02D 41/22 B, 7F 02D 11/10 B

17P Request for examination filed

Effective date: 20010704

PUAL Search report despatched

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009013

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A3

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE

AX Request for extension of the european patent

Free format text: AL;LT;LV;MK;RO;SI

AKX Designation fees paid

Free format text: DE FR GB IT

17Q First examination report despatched

Effective date: 20050323

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION IS DEEMED TO BE WITHDRAWN

18D Application deemed to be withdrawn

Effective date: 20050803