EP1474598A1 - Vorrichtung zur steuerung des drehmoments einer antriebseinheit eines fahrzeugs - Google Patents

Vorrichtung zur steuerung des drehmoments einer antriebseinheit eines fahrzeugs

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EP1474598A1
EP1474598A1 EP02774319A EP02774319A EP1474598A1 EP 1474598 A1 EP1474598 A1 EP 1474598A1 EP 02774319 A EP02774319 A EP 02774319A EP 02774319 A EP02774319 A EP 02774319A EP 1474598 A1 EP1474598 A1 EP 1474598A1
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EP
European Patent Office
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drive unit
torque
loss moments
loss
moments
Prior art date
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EP02774319A
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English (en)
French (fr)
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EP1474598B1 (de
Inventor
Nasr Nasr.
Thomas Moninger
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
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Publication of EP1474598B1 publication Critical patent/EP1474598B1/de
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    • 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
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/08—Introducing corrections for particular operating conditions for idling
    • F02D41/083—Introducing corrections for particular operating conditions for idling taking into account engine load variation, e.g. air-conditionning
    • 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
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
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    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
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    • F02D2200/1006—Engine torque losses, e.g. friction or pumping losses or losses caused by external loads of accessories
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/18—Control of the engine output torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
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    • 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 is based on a device for controlling the torque of a drive unit of a vehicle according to the preamble of the main claim.
  • a device for controlling the torque of a drive unit of a vehicle is already known from DE 43 04 779. This includes means that determine a target value for the torque to be output by the drive unit. It also includes means that set the predetermined target value taking into account loads on the drive unit. Correction means are also provided which correct the setpoint value for the torque to be output at least as a function of the lost torques of the drive unit and / or the torque requirement of additional consumers which load the drive unit.
  • the device according to the invention for controlling the torque of a drive unit of a vehicle with the features of the main claim has the advantage that the second means first loss moments of the drive unit and / or weight the first torque requirement of the additional loads loading the drive unit as a function of an engine speed and an idle speed setpoint of an idle speed control for correcting the torque to be set, and only if the time profile of the first lost moments and / or the first torque requirement when Operation of the drive unit or the consumer is free of jumps. In this way it is prevented that such loss moments or such
  • L0 torque requirement the temporal course of which is jumpy during operation of the drive unit or the consumer, has a disproportionate or disproportionate effect on the correction of the torque to be set in the event of such a jump. Loss of comfort for the driver is largely avoided.
  • the second means carry out the weighting using a quotient of the idle speed setpoint and the engine speed. In this way, an overshoot or undershoot of the drive inputs
  • a further advantage is that the second means only take into account second loss moments of the drive unit and / or second torque requirement of the additional loads that burden the drive unit additively for correcting the torque to be set if their time course during operation of the drive unit or the consumer is erratic is, especially during switching operations.
  • the second loss moments and / or the second torque requirement are taken into account with a weighted factor of 1, so that jumps in the time course of the second loss moments and / or the second torque requirement do not have a disproportionate or disproportionate effect on the correction of the torque to be set ,
  • FIG. 1 shows a block diagram of a vehicle with a device according to the invention for controlling the torque of a drive unit
  • FIG. 2 shows a block diagram of the device according to the invention.
  • the vehicle 35 denotes a vehicle, of which only the elements necessary for understanding the invention are shown for the sake of clarity.
  • the vehicle 35 comprises a drive unit 5, in particular a motor.
  • This is preferably an internal combustion engine; in other advantageous embodiments, this drive unit 5 can also operate on the basis of alternative drive concepts and represent, for example, an electric motor.
  • the drive unit 5 is linked via a first shaft 40 to a converter 20 of a gear unit 45.
  • the first shaft 40 is in principle one first turbine wheel 50 is connected, while a second turbine wheel 55 of the converter 20 is linked to a second shaft 60.
  • the second shaft 60 leads to the transmission 65, the output shaft 70 of which represents the output shaft of the drive train of the vehicle 35.
  • the drive train of the vehicle 35 essentially comprises the drive unit 5, the gear unit 45 and the shafts 40, 60, 70.
  • the following measuring devices are provided for measuring speeds.
  • a first measuring device 75 detects the speed of the first shaft 40 and thus the speed n_mot of the drive unit 5.
  • a first connecting line 76 leads from the first measuring device 75 to a device 1 according to the invention, which in the following is to be designed as an electronic control unit, for example.
  • a second measuring device 80 detects the speed of the second shaft 60 and thus the so-called turbine speed n_turb of the converter 20.
  • a second connecting line 81 links the second measuring device 80 to the electronic control unit 1.
  • a third measuring device 85 detects the speed of the output shaft 70 and thus the output speed n_ab of the drive train.
  • a third connecting line 86 connects the third measuring device 85 to the electronic control unit 1.
  • a fourth connecting line 87 leads from the transmission 65 to the electronic control unit 1. Via the fourth connecting line 87, a signal U representing the transmission position
  • a fifth connecting line 88 connects the electronic control unit 1 to an operating element 90 which can be actuated by the driver of the vehicle 35 and which can be designed, for example, as an accelerator pedal.
  • input lines 91 to 93 are provided which connect the electronic control unit 1 to measuring devices 95 to 97 for operating variables of the drive unit 5, the drive train and / or the vehicle 35.
  • a line 100 symbolically represents the output lines of the electronic control unit 1 which are guided to one or more actuating devices 105. These set the performance parameters of the drive unit 5, which is symbolized by the sixth connecting line 89.
  • transmission unit 45 is an electronically controllable transmission with an electronically controllable converter 20
  • output lines 101 and 102 of the electronic control unit 1 can also be provided, which connect the electronic control unit 1 to the transmission 65 or the converter 20 for control purposes.
  • the electronic control unit 1 From the driver's request transmitted by the control element 90 via the fifth connecting line 88, the electronic control unit 1 forms a target value for the output torque to be output by the drive train in order to fulfill the driver's request.
  • This setpoint value of the output torque is determined by the electronic control unit 1 from the drive unit 5 by a combination of an adjustment of the gear unit 45, which is selected with regard to minimum fuel consumption or maximum acceleration, and so on, as well as a setting required by the gear unit 45 to provide the output setpoint torque value implemented the first shaft 40 torque to be output.
  • the desired setting is carried out by inserting a predetermined transmission ratio of the gear 65 via the output line 101 and, if necessary, controlling the converter 20 via the output line 102.
  • the electronic control unit 1 calculates a value for adjustment, taking into account the detected speed values as well as further operating variables of the drive unit 5 or the drive train and / or the vehicle 35 detected by the measuring devices 95 to 97 the Performance parameters of the drive unit 5. This value or these values are transmitted via the output line 100 to the actuating device 105, which sets the specified performance parameter values via the symbolized sixth connecting line 89.
  • the air supply to the internal combustion engine is regulated and the amount of fuel to be injected or the ignition angle to be set is determined to adjust the power.
  • the performance parameter is formed by the current flowing through the winding of the motor, the adjusting device 105 in this case representing the corresponding circuit elements for setting the current flowing through the motor winding.
  • the electronic control unit 1 determines the torque to be output by the drive unit 5 for setting the output torque setpoint by means of a map depending on the driver's request.
  • the transmission unit 45 may be controlled depending on factors such as speed and load, with operation in idle and idle mode (accelerator pedal released, no overrun cut-off) an idle control is active in which the performance parameters of the engine are controlled in the sense of an approximation of the actual speed to a target speed.
  • the setpoint value for the output torque to be output by the drive train can also take place in the context of a vehicle speed control, for example using a speed control.
  • a speed control for example, it is ultimately irrelevant which component or control the setpoint is specified for the output torque to be output by the drive train.
  • the information provided in this regard is only of an exemplary nature and is not intended to exclude other possible applications. 5
  • FIG. 2 shows an overview block diagram of the electronic control unit 1 with a view to the procedure according to the invention described below, which is described on the basis of the exemplary embodiment for an internal combustion engine without excluding other possible applications.
  • the elements that have already been described with reference to FIG. 1 are identified by the same reference numerals.
  • the electronic control unit 1 comprises first means 10 which determine the target value for the torque to be output by the drive unit 5.
  • the first means 10 are connected to the control element 90 on the input side via the fifth connecting line 88.
  • Output lines of the first means 10 represent the lines 101 and 102 for controlling the transmission 65 and the converter 20 of the transmission unit 45 as well as a line 110 which leads to a first connection point 115.
  • the first is on the output side
  • node 115 is connected to the actuating device 105 via the output line 100.
  • the setpoint for the torque to be output by the drive unit 5 transmitted on the line 110 represents a setpoint for the so-called indicated engine torque, in other words, for the engine combustion process
  • the first link point 115 is thus part of second means 15, which is the setpoint for the drive unit
  • Means 15 correct the torque to be set as a function of the loss moments of the drive unit 5 and / or of the torque requirement of the additional consumers which load the drive unit 5.
  • the second means 15 additionally include torque detection and evaluation with
  • the torque detection and evaluation means 120 differentiate the determined loss moments of the drive unit 5
  • the second loss moments and / or the second torque requirement are supplied to a second connection point 130 via a line 125.
  • the second connection point 130 is connected on the output side to the first connection point 115 via a line 135.
  • the first loss moments and / or the first torque requirement are fed via a line 140 to a third connection point 145, which is connected on the output side to the second connection point 130 via a line 150.
  • an idle speed controller 25 is provided, to which the speed of the drive unit 5 is supplied via the first connecting line 76 and to an idle speed setpoint n_set via a line 155, which is calculated in a calculation unit 160 from operating variables of the drive unit 5 and / or the vehicle 35 which are transmitted via the lines 91 to 93 are fed and detected by the measuring devices 95 to 97 is formed.
  • An output line 165 of the idle speed controller 25 is also fed to the second node 130.
  • the idle speed setpoint n_soll is also determined in the manner known from DE 43 04 779 AI, which is also part of the disclosure in this regard.
  • the idle speed setpoint n_soll is also supplied by the calculation unit 160 to a fourth node 175 on a further output line 170.
  • Junction point 175 is also the turbine speed above the second connecting line 81 is supplied.
  • an output line 180 leads to third means 185 for realizing a characteristic curve 30.
  • the third means 185 are connected to the third connection point 145 via a line 190.
  • the input variables are added.
  • the input variables are multiplied.
  • the input variables are divided. The idle speed is
  • the second means 15 already take into account the loads on the drive unit 5 due to the loss moments of the drive unit 5 and / or the torque requirement of additional auxiliary units, so that
  • the third means 185 can be dispensed with and the output variable of the fourth connection point 175 can be routed directly to the third connection point 145.
  • the third means 185 are therefore shown in dashed lines in FIG.
  • the first lost torques and / or the first torque demand are included with a factor F> 1. This causes an increased pilot control of the losses and leads to an increase in the engine speed n_mot in the direction of the idle speed solenoid value n_soll.
  • the weighted first loss moments and / or the weighted first torque requirement are supplied to the second connection point 130 via the line 150.
  • the second loss moments and / or the second torque requirement are calculated without multiplication by a factor, ie with the weight device 1 fully included and fed via line 125 to the second node 130.
  • the idle torque required by the idle speed controller 25 is supplied via line 165 in the second node 130.
  • the idle torque demanded by the idle speed controller 25 the first loss moments weighted by the factor F and / or the first torque demand weighted by the factor F and the second loss moments and / or the second torque demand are added.
  • the sum results in a required total idling torque, which takes into account the loads on the drive unit 5, in particular due to the loss moments of the drive unit 5 and / or the torque requirement of auxiliary units.
  • the required total idling torque is fed via line 135 to the first connection point 115 and added there with the determined target value for the torque to be output at the drive unit 5.
  • the corrected setpoint value resulting from this addition for the torque to be output by the drive unit 5 is output via the output line 100 to the actuating device 105 for realizing this corrected setpoint value.
  • the electronic control unit 1 with the first loss moments of the drive unit 5 and / or the first torque requirement of the auxiliary units, only those loss moments of the drive unit 5 and / or only such torque requirement of the auxiliary units are weighted with the factor F, the chronological course of which during operation of the drive unit 5 or the ancillary units are free of jumps.
  • the error made conscious by this weighting in the inclusion of the first loss moments and / or the first torque requirement in the required total idling torque is accepted in favor of the self-stabilization of the drive unit 5.
  • the second loss moments of the drive unit 5 and / or the second torque requirement of the auxiliary units has a time course during operation of the drive unit 5 or the auxiliary units, which is subject to jump, in particular during switching operations.
  • a weighting of the second loss moments and / or the second torque requirement with a factor not equal to 1 would increase the jump for F> 1 or underestimate the jump for F ⁇ in the event of a jump in the course of the second loss moments and / or the second torque requirement 1 and could lead to an unexpected change in the torque on the drive unit 5 by the driver, especially if the driver does not make any change in the accelerator pedal 90 and therefore does not expect any change in torque. This would reduce driver comfort. Therefore, the second loss moments and / or the second torque requirement are unweighted, that is to say taken into account with the weighting 1 in the addition in the second connection point 130.
  • the group of the second loss moments includes, for example, loss moments which occur when switching from high to stratified charge operation in a drive unit 5 comprising a gasoline engine with direct injection, that is to say, for example, in gasoline direct injection engines.
  • a sudden change in these moments of loss is primarily due to a change in the gas exchange work.
  • the group of second loss moments also includes loss moments which occur when individual cylinders and / or individual valves of drive unit 5 are switched off.
  • loss moments which occur when individual cylinders and / or individual valves of drive unit 5 are switched off.
  • the energy for controlling the valves is provided by a generator, the torque loss of which is directly dependent on
  • the gas exchange work when one or more valves are switched off, the gas exchange work also changes, as a result of which the sum of the changing loss moments is large and corresponding jumps can occur over the course of these loss moments.
  • the group of the first loss moments and / or the first torque requirement includes all those loss moments of the
  • First loss Moments can be, for example, converter losses in converter 20 and possibly associated friction power.
  • the total loss moments result from the sum of the 5 first loss moments and the second loss moments.
  • the total torque requirement of the auxiliary units results from the sum of the first torque requirement and the second torque requirement.
  • the third means 185 which implement the characteristic curve 30, can optionally be provided, as shown in FIG. 2.
  • the abscissa is the
  • a corrected factor Y is assigned to each factor F> 0 via the characteristic curve 30.
  • the course of the characteristic curve 30 is constant in order to prevent jumps and thus an unwanted change in torque for the driver.
  • the ratio of Y to F for each F is greater than
  • the value going beyond the basic value with a change in the jump is included unweighted, which means that the share of moments in the total loss torque that are not weighted is smaller, and thus the self-stabilization is increased.
  • the value going beyond the basic value with a change in the jump then belongs to the group of the second loss moments of the drive unit 5 and / or the second torque requirement of the additional consumers which put a strain on the drive unit 5.
  • the electronic control unit 1 By separating the loss moments of the drive unit 5 and / or the torque requirement of auxiliary units into the first loss moments and / or the first torque requirement on the one hand and the second loss moments and / or the second torque requirement on the other hand, the electronic control unit 1 according to the invention allows the drive unit 5 to self-stabilize by weighting the first loss moments and / or the first torque requirement.
  • the second loss moments and / or the second torque requirement is correctly included in the required total idling torque, particularly in the event of a sudden change in the course of time and in the absolute amount of the jump.
  • the described electronic control unit 1 also enables the stabilization of the Drive unit 5 in the idle case, for example when the accelerator pedal 90 is not operated and thus no torque is requested by the driver and no gear is engaged.
  • the required total idling torque which is fed to the first connection point 115 via the line 135, then also corresponds to the setpoint value to be set by the adjusting device 105 for the torque to be output by the drive unit 5.
  • correct pre-control of the loss moments of the drive unit 5 and / or the torque requirement of the auxiliary units is also achieved in the idle case, without any jumps in the time course of the second loss moments and / or the second torque requirement during operation of the drive unit 5 or the auxiliary units The quality of the associated switching process and thus the driving comfort. Jumps in the time course of the second loss moments and / or the second torque requirement are taken into account without distortion in order to determine the required total idling torque, so that there is no change in torque unexpected by the driver.

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Abstract

Es wird eine Vorrichtung (1) zur Steuerung des Drehmoments einer Antriebseinheit (5) eines Fahrzeugs vorgeschlagen, die den Fahrkomfort erhöht. Die Vorrichtung (1) umfasst erste Mittel (10), die einen Sollwert für das von der Antriebseinheit (5) abzugebende Drehmoment ermitteln. Es sind weiterhin zweite Mittel (15) vorgesehen, die den Sollwert unter Berücksichtigung von Belastungen der Antriebseinheit (5) einstellen, wobei diese zweiten Mittel (15) das einzustellende Drehmoment in Abhängigkeit von den Verlustmomenten der Antriebseinheit (5) and/oder vom Drehmomentenbedarf zusätzlicher, die Antriebseinheit (5) belastenden Verbraucher korrigieren. Die zweiten Mittel (15) gewichten erste Verlustmomente der Antriebseinheit (5) und/oder ersten Drehmomentenbedarf der zusätzlichen, die Antriebseinheit (5) belastenden Verbraucher in Abhängigkeit einer Motordrehzahl (20) und eines Leerlaufdrehzahlsollwertes einer Leerlaufdrehzahlregelung (25) zur Korrektur des einzustellenden Drehmoments, und zwar nur dann, wenn deren zeitlicher Verlauf beim Betrieb der Antriebseinheit (5) bzw. der Verbraucher frei von Sprüngen ist.

Description

Vorrichtung zur Steuerung des Drehmoments einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs
Stand der Technik
Die Erfindung geht von einer Vorrichtung zur Steuerung des Drehmoments einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs nach der Gattung des Hauptanspruchs aus .
Aus der DE 43 04 779 ist bereits eine Vorrichtung zur Steue- rung des Drehmoments einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs bekannt. Diese umfasst Mittel, die einen Sollwert für das von der Antriebseinheit abzugebende Drehmoment ermitteln. Sie umfasst weiterhin Mittel, die den vorgegebenen Sollwert unter Berücksichtigung von Belastungen der Antriebseinheit einstellen. Ferner sind Korrekturmittel vorgesehen, die den Sollwert für das abzugebende Drehmoment wenigstens in Abhängigkeit von den Verlustmomenten der Antriebseinheit und/oder vom Drehmomentenbedarf zusätzlicher, die Antriebseinheit belastender Verbraucher korrigieren.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung des Drehmoments einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs mit den Merkma- len des Hauptanspruchs hat demgegenüber den Vorteil, dass die zweiten Mittel erste Verlustmomente der Antriebseinheit und/oder ersten Drehmomentenbedarf der zusätzlichen, die Antriebseinheit belastenden Verbraucher in Abhängigkeit einer Motordrehzahl und eines Leerlauf-Drehzahlsollwertes einer Leerlaufdrehzahlregelung zur Korrektur des einzustellenden 5 Drehmomentes gewichten, und zwar nur dann, wenn der zeitliche Verlauf der ersten Verlustmomente und/oder des ersten Drehmomentenbedarfs beim Betrieb der Antriebseinheit bzw. der Verbraucher frei von Sprüngen ist. Auf diese Weise wird verhindert, dass sich solche Verlustmomente oder solcher
L0 Drehmomentenbedarf, deren zeitlicher Verlauf beim Betrieb der Antriebseinheit bzw. der Verbraucher sprungbehaftet ist, bei einem solchen Sprung über- oder unterproportional auf die Korrektur des einzustellenden Drehmomentes auswirken. Somit werden Komforteinbußen für den Fahrer weitgehend ver-
L5 mieden.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich.
20
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die zweiten Mittel die Gewichtung mittels eines Quotienten aus dem Leerlauf- DrehzahlSollwert und der Motordrehzahl durchführen. Auf diese Weise wird ein Über- oder Unterschwingen der Antriebsein-
!5 heit weitestgehend vermieden, ohne dass die Leerlaufdrehzahlregelung aktiviert werden muss .
Ein weiterer Vorteil ergibt sich, wenn die zweiten Mittel aus dem Quotienten mittels einer Kennlinie einen Wichtungs-
10 faktor für die Gewichtung ableiten. Auf diese Weise lassen sich indirekt auch solche Verlustmomente und/oder solcher Drehmomentenbedarf bei der Verhinderung von Über- oder Unterschwingen der Antriebseinheit berücksichtigen, deren zeitlicher Verlauf beim Betrieb der Antriebseinheit bzw. der
15 Verbraucher sprungbehaftet ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass die zweiten Mittel zweite Verlustmomente der Antriebseinheit und/oder zweiten Drehmomentenbedarf der zusätzlichen, die Antriebseinheit belastenden Verbraucher nur additiv zur Korrektur des einzu- stellenden Drehmomentes berücksichtigen, wenn deren zeitlicher Verlauf beim Betrieb der Antriebseinheit bzw. der Verbraucher sprungbehaftet ist, insbesondere bei Schaltvorgängen. Auf diese Weise werden die zweiten Verlustmomente und/oder der zweite Drehmomentenbedarf mit dem Faktor 1 ge- wichtet berücksichtigt, so dass Sprünge im zeitlichen Verlauf der zweiten Verlustmomente und/oder des zweiten Drehmomentenbedarfs sich nicht über- oder unterproportional auf die Korrektur des einzustellenden Drehmoments auswirken.
Zeichnung
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein Blockschaltbild eines Fahr- zeugs mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Steuerung des Drehmoments einer Antriebseinheit und Figur 2 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
In Figur 1 kennzeichnet 35 ein Fahrzeug, von dem der Übersichtlichkeit halber nur die zum Verständnis der Erfindung notwendigen Elemente dargestellt sind. Das Fahrzeug 35 umfasst dabei eine Antriebseinheit 5, insbesondere einen Mo- tor. Dabei handelt es sich vorzugsweise um eine Brennkraftmaschine, in anderen vorteilhaften Ausführungsformen kann diese Antriebseinheit 5 auch auf der Basis alternativer Antriebskonzepte arbeiten und beispielsweise einen Elektromotor darstellen. Die Antriebseinheit 5 ist über eine erste Welle 40 mit einem Wandler 20 einer Getriebeeinheit 45 verknüpft. Die erste Welle 40 ist dabei prinzipiell mit einem ersten Turbinenrad 50 verbunden, während ein zweites Turbinenrad 55 des Wandlers 20 mit einer zweiten Welle 60 verknüpft ist. Die zweite Welle 60 führt auf das Getriebe 65, dessen Ausgangswelle 70 die Abtriebswelle des Antriebsstran- ges des Fahrzeugs 35 darstellt. Der Antriebsstrang des Fahrzeugs 35 umfasst dabei im wesentlichen die Antriebseinheit 5, die Getriebeeinheit 45 und die Wellen 40, 60, 70. Zur Messung von Drehzahlen sind folgende Messeinrichtungen vorgesehen. Eine erste Messeinrichtung 75 erfasst die Drehzahl der ersten Welle 40 und damit die Drehzahl n_mot der Antriebseinheit 5. Eine erste Verbindungsieitung 76 führt von der ersten Messeinrichtung 75 zu einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, die im folgenden beispielhaft als elektronische Steuereinheit ausgebildet sein soll. Eine zweite Mess- einrichtung 80 erfasst die Drehzahl der zweiten Welle 60 und damit die sogenannte Turbinendrehzahl n_turb des Wandlers 20. Eine zweite Verbindungsleitung 81 verknüpft die zweite Messeinrichtung 80 mit der elektronischen Steuereinheit 1. Eine dritte Messeinrichtung 85 erfasst die Drehzahl der Aus- gangswelle 70 und damit die Abtriebsdrehzahl n_ab des Antriebsstranges. Eine dritte Verbindungsleitung 86 verbindet die dritte Messeinrichtung 85 mit der elektronischen Steuereinheit 1. Ferner führt vom Getriebe 65 eine vierte Verbindungsleitung 87 zur elektronischen Steuereinheit 1. Über die vierte Verbindungsleitung 87 wird gegebenenfalls ein die Getriebestellung repräsentierendes Signal Ü übertragen.
Eine fünfte Verbindungsleitung 88 verbindet die elektronische Steuereinheit 1 mit einem vom Fahrer des Fahrzeugs 35 betätigbaren Bedienelement 90, das beispielsweise als Fahrpedal ausgebildet sein kann. Ferner sind Eingangsleitungen 91 bis 93 vorgesehen, welche die elektronische Steuereinheit 1 mit Messeinrichtungen 95 bis 97 für Betriebsgrößen der Antriebseinheit 5, des Antriebsstranges und/oder des Fahrzeugs 35 verbinden. Eine Leitung 100 stellt symbolisch die Ausgangsleitungen der elektronischen Steuereinheit 1 dar, die auf eine oder mehrere Stelleinrichtungen 105 geführt sind. Diese stellen die Leistungsparameter der Antriebseinheit 5 ein, was durch die sechste Verbindungsleitung 89 symbolisiert ist.
Ist die Getriebeeinheit 45 ein elektronisch steuerbares Getriebe mit elektronisch steuerbarem Wandler 20, so können weiter Ausgangsleitungen 101 und 102 der elektronischen Steuereinheit 1 vorgesehen sein, die die elektronische Steu- ereinheit 1 zu Steuerzwecken mit dem Getriebe 65 bzw. dem Wandler 20 verbinden.
Aus dem über die fünfte Verbindungsleitung 88 vom Bedienelement 90 übermittelten Fahrerwunsch bildet die elektronische Steuereinheit 1 einen Sollwert für das vom Antriebsstrang zur Erfüllung des Fahrerwunsches abzugebende Abtriebsmoment. Dieser Sollwert des Abtriebsmomentes wird von der elektronischen Steuereinheit 1 durch eine im Hinblick auf minimalen Kraftstoffverbrauch oder maximale Beschleunigung, und so weiter gewählte Kombination einer Einstellung der Getriebeeinheit 45 sowie eines bei dieser Einstellung der Getriebeeinheit 45 zur Bereitstellung des Abtriebssollmomentenwertes erforderliches, von der Antriebseinheit 5 an die erste Welle 40 abzugebende Drehmoment umgesetzt.
Dabei wird je nach Ausführung der Getriebeeinheit 45 die gewünschte Einstellung durch Einlegen eines vorbestimmten Ü- bersetzungsverhältnisses des Getriebes 65 über die Ausgangsleitung 101 und gegebenenfalls eine Steuerung des Wandlers 20 über die Ausgangsleitung 102 vorgenommen. Zur Bereitstellung des im Ausgang der Antriebseinheit 5 erforderlichen Drehmoments berechnet die elektronische Steuereinheit 1 unter Berücksichtigung der erfassten Drehzahlwerte sowie weiterer, von den Messeinrichtungen 95 bis 97 erfassten Be- triebsgrößen der Antriebseinheit 5 bzw. des Antriebsstranges und/oder des Fahrzeugs 35 einen Wert zur Einstellung der Leistungsparameter der Antriebseinheit 5. Dieser Wert bzw. diese Werte werden über die Ausgangsleitung 100 an die Stelleinrichtung 105 übermittelt, welche über die symbolisierte sechste Verbindungsleitung 89 die vorgegebenen Leis- tungsparameterwerte einstellt. Bei Brennkraftmaschinen wird zur Leistungseinstellung die Luftzufuhr zur Brennkraftmaschine reguliert sowie die einzuspritzende KraftStoffmenge bzw. der einzustellende Zündwinkel bestimmt. In anderen Ausführungsbeispielen, beispielsweise im Falle eines Elektroan- triebs, bildet den Leistungsparameter der durch die Wicklung des Motors fließende Strom, wobei die Stelleinrichtung 105 in diesem Fall die entsprechenden Schaltungselemente zur Einstellung des durch die Motorwicklung fließenden Stroms repräsentieren.
Im Falle von Handschaltbetrieben bestimmt die elektronische Steuereinheit 1 das von der Antriebseinheit 5 abzugebende Drehmoment zur Einstellung des Abtriebsmomentensollwerts mittels eines Kennfelds abhängig vom Fahrerwunsch.
Wird diese erfindungsgemäße Vorgehensweise im Rahmen einer Leerlaufregelung angewendet, ohne dass der Fahrerwunsch ermittelt und in der oben beschriebenen Weise verarbeitet wird, erfolgt gegebenenfalls die Steuerung der Getriebeein- heit 45 abhängig von Faktoren wie Drehzahl und Last, wobei im Leerlauf- und leerlaufnahen Betrieb (Fahrpedal losgelassen, keine Schubabschaltung) eine Leerlaufregelung aktiv ist, bei der die Leistungsparameter des Motors im Sinne einer Annäherung der Ist-Drehzahl an eine Soll-Drehzahl ge- steuert werden.
Alternativ kann der Sollwert für das vom Antriebsstrang abzugebende Abtriebsmoment auch im Rahmen einer Fahrgeschwindigkeitsregelung, beispielsweise unter Verwendung eines Tem- pomates, erfolgen. Für die Erfindung ist es letztlich unerheblich, von welcher Komponente oder Regelung der Sollwert für das vom Antriebssträng abzugebende Abtriebsmoment vorgegeben wird. Die diesbezüglich gemachten Angaben haben lediglich beispielhaften Charakter, die andere möglichen Anwendungen nicht ausgrenzen sollen. 5
Figur 2 zeigt ein Übersichtsblockschaltbild der elektronischen Steuereinheit 1 mit Blick auf die nachstehend beschriebene erfindungsgemäße Vorgehensweise, welche anhand des Ausführungsbeispiels für eine Brennkraftmaschine be- L0 schrieben wird, ohne andere mögliche Anwendungen auszugrenzen. Dabei werden die Elemente, die bereits anhand von Figur 1 beschrieben wurden, mit denselben Bezugszeichen bezeichnet.
L5 Die elektronische Steuereinheit 1 umfasst dabei erste Mittel 10, die den Sollwert für das von der Antriebseinheit 5 abzugebende Drehmoment ermitteln. Die ersten Mittel 10 sind dabei in diesem Ausführungsbeispiel eingangsseitig über die fünfte Verbindungsleitung 88 mit dem Bedienelement 90 ver-
10 bunden, das den Fahrerwunsch erfasst. Ausgangsleitungen der ersten Mittel 10 stellen die Leitungen 101 und 102 zur Steuerung des Getriebes 65 und des Wandlers 20 der Getriebeeinheit 45 sowie eine Leitung 110 dar, die auf einen ersten Verknüpfungspunkt 115 führt. Ausgangsseitig ist der erste
!5 Verknüpfungspunkt 115 über die Ausgangsleitung 100 mit der Stelleinrichtung 105 verbunden.
Die erfindungsgemäße Vorgehensweise beruht auf den nachfolgend dargestellten allgemeinen physikalischen Überlegungen.
10 Der auf der Leitung 110 übermittelte Sollwert für das von der Antriebseinheit 5 abzugebende Drehmoment stellt im Falle einer Brennkraftmaschine einen Sollwert für das sogenannte indizierte Motordrehmoment dar, mit anderen Worten, für das aufgrund des Verbrennungsvorgangs der Brennkraftmaschine er-
15 zeugte Motordrehmoment. Das zur Bereitstellung des gewünschten Abtriebsmomentes erforderliche Motordrehmoment erhöht sich dadurch, dass ein Teil dieses Motordrehmomentes nicht zum Antrieb des Fahrzeugs zur Verfügung steht, sondern zum Betrieb von Nebenaggregaten sowie zur Kompensation von Verlusten aufzuwenden ist. Daher ergibt sich im ersten Verknüp- 5 fungspunkt 115 eine Addition des Sollwertes für das Motordrehmoment mit den aufgrund von Kennfeldern ermittelten, aktuellen Anteilen des Verlustmomentes und des Drehmomentenbedarfs der Nebenaggregate. Die Ermittlung der Verlustmomente der Antriebseinheit 5 und des Drehmomentenbedarfs der Neben- L0 aggregate, die zusätzliche, die Antriebseinheit 5 belastende Verbraucher darstellen, kann beispielsweise wie in der DE 43
04 779 AI beschrieben erfolgen, die bezüglich der Ermittlung der Verlustmomente der Antriebseinheit 5 und des Drehmomentenbedarfs der Nebenaggregate Teil der Offenbarung ist.
L5
Der erste Verknüpfungspunkt 115 ist somit Teil von zweiten Mitteln 15, die den Sollwert für das von der Antriebseinheit
5 abzugebende Drehmoment unter Berücksichtigung von Belastungen der Antriebseinheit 5 einstellen, wobei diese zweiten
10 Mittel 15 das einzustellende Drehmoment in Abhängigkeit von den Verlustmomenten der Antriebseinheit 5 und/oder vom Drehmomentenbedarf der zusätzlichen, die Antriebseinheit 5 belastenden Verbraucher korrigieren. Die zweiten Mittel 15 umfassen dazu zusätzlich Momentenerfassungs- und -auswertemit-
!5 tel 120, die eingangsseitig über die Verbindungs- und Eingangsleitungen 76 bis 93 mit den Messeinrichtungen 75 bis 97 verbunden sind. In der grundsätzlich aus der DE 43 04 779 AI bekannten Weise ermitteln die Momentenerfassungs- und -aus- wertemittel 120 aus den zugeführten Messergebnissen der
10 Messeinrichtungen 75 bis 97 beispielsweise anhand von Kennfeldern, die Verlustmomente der Antriebseinheit 5 und/oder den Drehmomentenbedarf der Nebenaggregate. Erfindungsgemäß unterscheiden die Momentenerfassungs- und -auswertemittel 120 die ermittelten Verlustmomente der Antriebseinheit 5
15 und/oder den ermittelten Drehmomentenbedarf der Nebenaggregate in erste Verlustmomente der Antriebseinheit 5 und/oder ersten Drehmomentenbedarf der zusätzlichen, die Antriebseinheit 5 belastenden Verbraucher, deren zeitlicher Verlauf beim Betrieb der Antriebseinheit 5 bzw. der Verbraucher frei von Sprüngen ist, und in zweite Verlustmomente der Antriebs- einheit 5 und/oder zweiten Drehmomentenbedarf der zusätzlichen, die Antriebseinheit 5 belastenden Verbraucher, deren zeitlicher Verlauf beim Betrieb der Antriebseinheit 5 bzw. der Verbraucher sprungbehaftet ist, insbesondere bei Schaltvorgängen. Die zweiten Verlustmomente und/oder der zweite Drehmomentenbedarf werden über eine Leitung 125 einem zweiten Verknüpfungspunkt 130 zugeführt. Der zweite Verknüpfungspunkt 130 ist ausgangsseitig über eine Leitung 135 mit dem ersten Verknüpfungspunkt 115 verbunden. Die ersten Ver- lustmomente und/oder der erste Drehmomentenbedarf sind über eine Leitung 140 einem dritten Verknüpfungspunkt 145 zugeführt, der ausgangsseitig über eine Leitung 150 mit dem zweiten Verknüpfungspunkt 130 verbunden ist.
Ferner ist ein Leerlaufdrehzahlregler 25 vorgesehen, dem ü- ber die erste Verbindungsleitung 76 die Drehzahl der Antriebseinheit 5 und über eine Leitung 155 ein Leerlaufdrehzahlsollwert n_soll zugeführt wird, welcher in einer Berechnungseinheit 160 aus Betriebsgrößen der Antriebseinheit 5 und/oder des Fahrzeugs 35, die über die Leitungen 91 bis 93 zugeführt werden und von den Messeinrichtungen 95 bis 97 erfasst werden, gebildet wird. Eine Ausgangsleitung 165 des Leerlaufdrehzahlreglers 25 ist ebenfalls dem zweiten Verknüpfungspunkt 130 zugeführt. Die Ermittlung des Leerlauf- drehzahlsollwertes n_soll erfolgt dabei ebenfalls in der aus der DE 43 04 779 AI bekannten Weise, die diesbezüglich ebenfalls Teil der Offenbarung ist.
Der Leerlaufdrehzahlsollwert n_soll wird von der Berechnungseinheit 160 auf einer weiteren Ausgangsleitung 170 auch einem vierten Verknüpfungspunkt 175 zugeführt. Dem vierten
Verknüpfungspunkt 175 ist außerdem die Turbinendrehzahl über die zweite Verbindungsleitung 81 zugeführt. Dabei soll der Klarstellung halber bezüglich Figur 2 erwähnt sein, dass die Verwendung gleicher Bezugszeichen für verschiedene Leitungen, wie beispielsweise im Fall der ersten Verbindungslei- 5 tung 76, der zweiten Verbindungsleitung 81 und der Eingangsleitungen 91 bis 93 verdeutlichen sollen, dass im Falle be- zugszeichengleicher Leitungen die gleiche Eingangsgröße von der zugehörigen Messeinrichtung zugeführt wird.
.0 Vom vierten Verknüpfungspunkt 175 führt eine Ausgangsleitung 180 auf dritte Mittel 185 zur Realisierung einer Kennlinie 30. Ausgangsseitig sind die dritten Mittel 185 über eine Leitung 190 mit dem dritten Verknüpfungspuήkt 145 verbunden.
.5 Im ersten Verknüpfungspunkt 115 wird eine Addition der Eingangsgrößen durchgeführt. Im dritten Verknüpfungspunkt 145 wird eine Multiplikation der Eingangsgrößen durchgeführt. Im vierten Verknüpfungspunkt 175 wird eine Division der Eingangsgrößen durchgeführt. Dabei wird der Leerlaufdrehzahl-
>0 sollwert n_soll durch die Motordrehzahl n_mot geteilt. Durch die zweiten Mittel 15 werden die Belastungen der Antriebseinheit 5 durch die Verlustmomente der Antriebseinheit 5 und/oder vom Drehmomentenbedarf zusätzlicher Nebenaggregate bereits in Form einer Vorsteuerung berücksichtigt, so dass
!5 sie nicht später über den Leerlaufdrehzahlregler 25 kompensiert werden müssen. Das vom Fahrer gewünschte, von der Antriebseinheit 5 abzugebende Drehmoment kann auf diese Weise vergleichsweise genau und im wesentlichen konstant eingestellt werden. Durch Berücksichtigung der Belastungen der
10 Antriebseinheit 5 mittels der Vorsteuerung können Über- oder Unterschwinger im zeitlichen Verlauf des von der Antriebseinheit 5 abgegebenen Drehmoments weitestgehend vermieden werden, ohne dass dazu der Leerlaufdrehzahlregler 25 eingreifen muss . Im einfachsten Fall kann auf die dritten Mittel 185 verzichtet werden und die Ausgangsgröße des vierten Verknüpfungs- punktes 175 direkt auf den dritten Verknüpfungspunkt 145 geführt werden. Deshalb sind die dritten Mittel 185 in Figur 2 gestrichelt dargestellt. Durch Multiplikation der ersten Verlustmomente der Antriebseinheit 5 und/oder des ersten Drehmomentenbedarfs der Nebenaggregate mit dem Quotienten aus dem Leerlaufdrehzahlsollwert n_soll und der Motordrehzahl n_mot, d.h. also mit dem Faktor F = n_soll/n_mot, im dritten Verknüpfungspunkt 145 wird eine Selbststabilisierung der Antriebseinheit 5 erreicht. Wenn die Motordrehzahl n_mot größer als der Leerlaufdrehzahlsoll- wert n_soll ist, so werden die ersten Verlustmomente und/oder der erste Drehmomentenbedarf mit einem Faktor F < 1 eingerechnet. Dies bewirkt eine reduzierte Vorsteuerung der ersten Verlustmomente und führt zu einem Absinken der Motordrehzahl n_mot in Richtung zum Leerlaufdrehzahlsollwert n_soll. Wenn die Motordrehzahl n_mot kleiner als der Leerlaufdrehzahlsollwert n_soll ist, so werden die ersten Ver- lustmomente und/oder der erste Drehmomentenbedarf mit einem Faktor F > 1 eingerechnet. Dies bewirkt eine erhöhte Vorsteuerung der Verluste und führt zu einem Ansteigen der Motordrehzahl n_mot in Richtung des Leerlaufdrehzahlsoliwertes n_soll .
Exakt im Leerlaufpunkt werden die ersten Verlustmomente und/oder der erste Drehmomentenbedarf mit dem Faktor F = 1 gewichtet voll eingerechnet, da in diesem Fall die Motordrehzahl n_mot gleich dem Leerlaufdrehzahlsollwert n_soll ist.
Die gewichteten ersten Verlustmomente und/oder der gewichte- te erste Drehmomentenbedarf werden über die Leitung 150 dem zweiten Verknüpfungspunkt 130 zugeführt. Die zweiten Ver- lustmomente und/oder der zweite Drehmomentenbedarf werden ohne Multiplikation mit einem Faktor, d.h. mit der Gewich- tung 1 voll eingerechnet und über die Leitung 125 dem zweiten Verknüpfungspunkt 130 zugeführt. Ferner wird im zweiten Verknüpfungspunkt 130 das vom Leerlaufdrehzahlregier 25 geforderte Leerlaufdrehmoment über die Leitung 165 zugeführt. Im zweiten Verknüpfungspunkt 130 werden das vom Leerlauf- drehzahlregler 25 geforderte Leerlaufdrehmoment, die mit dem Faktor F gewichteten ersten Verlustmomente und/oder der mit dem Faktor F gewichtete erste Drehmomentenbedarf und die zweiten Verlustmomente und/oder der zweite Drehmomentenbe- darf addiert. Als Summe ergibt sich ein gefordertes Gesamtleerlaufdrehmoment, das die Belastungen der Antriebseinheit 5 insbesondere durch die Verlustmomente der Antriebseinheit 5 und/oder den Drehmomentenbedarf von Nebenaggregaten berücksichtigt. Das geforderte Gesamtleerlaufdrehmoment wird über die Leitung 135 dem ersten Verknüpfungspunkt 115 zugeführt und dort mit dem ermittelten Sollwert für das an der Antriebseinheit 5 abzugebende Drehmoment addiert. Der bei dieser Addition resultierende korrigierte Sollwert für das von der Antriebseinheit 5 abzugebende Drehmoment wird über die Ausgangsleitung 100 an die Stelleinrichtung 105 zur Realisierung dieses korrigierten Sollwertes abgegeben.
Bei der erfindungsgemäßen elektronischen Steuereinheit 1 werden mit den ersten Verlustmomenten der Antriebseinheit 5 und/oder dem ersten Drehmomentenbedarf der Nebenaggregate nur solche Verlustmomente der Antriebseinheit 5 und/oder nur solcher Drehmomentenbedarf der Nebenaggregate mit dem Faktor F gewichtet, deren zeitlicher Verlauf beim Betrieb der Antriebseinheit 5 bzw. der Nebenaggregate frei von Sprüngen ist .Der durch diese Gewichtung bewusst gemachte Fehler bei der Einrechnung der ersten Verlustmomente und/oder des ersten Drehmomentenbedarfs in das geforderte Gesamtleerlaufdrehmoment wird zugunsten der Selbststabilisierung der Antriebseinheit 5 in Kauf genommen. Die zweiten Verlustmomente der Antriebseinheit 5 und/oder der zweite Drehmomentenbedarf der Nebenaggregate weist einen zeitlichen Verlauf beim Betrieb der Antriebseinheit 5 bzw. der Nebenaggregate auf, der sprungbehaftet ist, insbesondere bei Schaltvorgängen. Eine Gewichtung der zweiten Verlustmomente und/oder des zweiten Drehmomentenbedarfs mit einem Faktor ungleich 1 würde bei einem Sprung im zeitlichen Verlauf der zweiten Verlustmomente und/oder des zweiten Drehmomentenbedarfs zu einer Überhöhung des Sprungs für F > 1 oder zu einer Unterbewertung des Sprungs für F < 1 führen und könnte zu einer vom Fahrer unerwarteten Änderung des Drehmoments an der Antriebseinheit 5 führen, vor allem dann, wenn der Fahrer keine Änderung im Fahrpedal 90 vornimmt und deshalb auch keine Momentenänderung erwartet. Auf diese Weise würde der Fahrkomfort für den Fahrer verringert. Deshalb werden die zweiten Verlustmomente und/oder der zweite Drehmomentenbedarf ungewichtet, d.h. mit der Gewichtung 1 bei der Addition im zweiten Verknüpfungspunkt 130 berücksichtigt. Sprünge im zeitlichen Verlauf der zweiten Verlust- momente und/oder des zweiten Drehmomentenbedarfs werden somit unverzerrt bei der Berechnung des geforderten Gesamtleerlaufdrehmoments im zweiten Verknüpfungspunkt 130 berücksichtigt. Zur Gruppe der zweiten Verlustmomente gehören beispielsweise Verlustmomente, die bei der Umschaltung von Ho- mögen-in Schichtladebetrieb bei einer einen Ottomotor umfassenden Antriebseinheit 5 mit Direkteinspritzung, also beispielsweise bei Benzindirekteinspritzmotoren, auftreten. Eine sprunghafte Änderung dieser Verlustmomente ist dabei vor allem durch eine veränderte Ladungswechselarbeit bedingt.
Zur Gruppe der zweiten Verlustmomente gehören auch Verlustmomente, die bei einer Abschaltung von einzelnen Zylindern und/oder einzelnen Ventilen der Antriebseinheit 5 auftreten. Hier kommt es beispielsweise dann zu einem sprunghaften zeitlichen Verlauf der zweiten Verlustmomente, wenn ein oder mehrere Zylinder abgeschaltet werden. Dies ist ebenfalls mit einer veränderten Ladungswechselarbeit und auch mit einer Reibarbeit verbunden.
Bei der Abschaltung von Zylindern entsteht auf den abge- 5 schalteten Zylindern ein Druckverlust des eingeschlossenen Abgases über die Kolbenringe. Dieser tritt sprunghaft bei der Abschaltung der Zylinder auf.
Eine sprunghafte Veränderung im zeitlichen Verlauf der zwei- l'O ten Verlustmomente ergibt sich auch bei Motoren mit elektro- mechanischem Ventiltrieb. Bei derartigen Konzepten wird jedes Ventil direkt über einen Aktuator betrieben. Damit ist eine zeitlich vollkommen freie Betätigung der Ventile möglich. Bei derartigen Konzepten werden verschiedene Vorteile,
15 wie beispielsweise reduzierter Energieverbrauch oder erhöhter thermodynamischer Wirkungsgrad durch Abschaltung von einzelnen Zylindern und/oder einzelnen Ventilen erreicht. Die Energie zur Ansteuerung der Ventile wird dabei von einem Generator erbracht, dessen Verlustmoment direkt abhängig von
20 der Anzahl der betriebenen Ventile ist. Zusätzlich ändert sich bei der Abschaltung eines oder mehrerer Ventile auch die Ladungswechselarbeit, wodurch die Summe der sich ändernden Verlustmomente groß ist und es zu entsprechenden Sprüngen im zeitlichen Verlauf dieser Verlustmomente kommen kann.
25 Diese Verlustmomente gehören daher ebenfalls zu der Gruppe der zweiten Verlustmomente.
Zur Gruppe der ersten Verlustmomente und/oder des ersten Drehmomentenbedarfs gehören all jene Verlustmomente der An-
30 triebseinheit 5 und/oder all jener Drehmomentenbedarf von Nebenaggregaten, deren zeitlicher Verlauf beim Betrieb der Antriebseinheit 5 bzw. der Nebenaggregate frei von Sprüngen ist, bei denen auch Schaltvorgänge im Betrieb zu keinen sprunghaften Änderungen im zeitlichen Verlauf führen. Dazu 5 gehört beispielsweise der Drehmomentenbedarf einer Klimaanlage oder einer Servopumpe als Nebenaggregat. Erste Verlust- momente können beispielsweise Wandlerverluste im Wandler 20 und gegebenenfalls damit verbundene Reibleistung sein.
Die gesamten Verlustmomente ergeben sich aus der Summe der 5 ersten Verlustmomente und der zweiten Verlustmomente. Der gesamte Drehmomentenbedarf der Nebenaggregate ergibt sich aus der Summe des ersten Drehmomentenbedarfs und des zweiten Drehmomentenbedarfs .
L0 Da gemäß Figur 2 nur ein Teil der gesamten Verluste und/oder nur ein Teil des gesamten Drehmomentenbedarfs mit dem Faktor F gewichtet wird, nämlich die ersten Verlustmomente und/oder der erste Drehmomentenbedarf, ist die genannte Selbststabilisierung der Antriebseinheit 5 geringer als wenn sämtliche
L5 Verlustmomente und/oder sämtlicher Drehmomentenbedarf mit dem Faktor F gewichtet würden. Um die fehlende Gewichtung der zweiten Verlustmomente und/oder des zweiten Drehmomentenbedarfs auszugleichen, können, wie in Figur 2 dargestellt, die dritten Mittel 185 optional vorgesehen sein, die 0 die Kennlinie 30 realisieren. Dabei ist auf der Abszisse der
Faktor F aufgetragen. Über die Kennlinie 30 ist jedem Faktor F > 0 ein korrigierter Faktor Y zugeordnet. Der Verlauf der Kennlinie 30 ist dabei stetig, um Sprünge und damit eine ungewollte Momentenänderung für den Fahrer zu verhindern. Au-
15 ßerdem ist das Verhältnis von Y zu F für jedes F größer als
1. Auf diese Weise kann die Nichtberücksichtigung der zweiten Verlustmomente und/oder des zweiten Drehmomentenbedarfs bei der Gewichtung wieder ausgeglichen werden, wobei eine geeignete Bedatung der Kennlinie 30 erforderlich ist, um ei- iO ne Überkompensation zu verhindern. Somit werden dann die ersten Verlustmomente und/oder der erste Drehmomentenbedarf im dritten Verknüpfungspunkt 145 mit dem korrigierten Faktor Y anstelle des Faktors F multipliziert.
15 Eine andere Möglichkeit, die geringere Selbststabilisierung zumindest teilweise auszugleichen, ist, nur das Delta des Moments vor und nach dem Sprung ungewichtet einzurechnen. Auch sich sprunghaft ändernde Momente haben einen bekannten Grundwert, der nie unterschritten wird. Dieser Grundwert wird über den Faktor F gewichtet eingerechnet. Dieser be- kannte Grundwert gehört somit zur Gruppe der ersten Verlustmomente der Antriebseinheit 5 und/oder des ersten Drehmomentenbedarfs der zusätzlichen, die Antriebseinheit 5 belastenden Verbraucher und lässt sich von der Gruppe der zweiten Verlustmomente der Antriebseinheit 5 und/oder des zweiten Drehmomentenbedarfs der zusätzlichen, die Antriebseinheit 5 belastenden Verbraucher durch die Momentenerfassungs- und -auswertemittel 120 unterscheiden. Nur der über den Grundwert hinausgehende Wert mit einer Änderung im Sprung wird ungewichtet eingerechnet, wodurch der Anteil der Momente am gesamten Verlustmoment, die nicht gewichtet werden, kleiner wird, und damit die Selbststabilisierung vergrößert wird. Der über den Grundwert hinausgehende Wert mit einer Änderung im Sprung gehört dann zu Gruppe der zweiten Verlustmomente der Antriebseinheit 5 und/oder des zweiten Drehmomentenbe- darfs der zusätzlichen, die Antriebseinheit 5 belastenden Verbraucher .
Durch die Trennung der Verlustmomente der Antriebseinheit 5 und/oder des Drehmomentenbedarfs von Nebenaggregaten in die ersten Verlustmomente und/oder den ersten Drehmomentenbedarf einerseits und die zweiten Verlustmomente und/oder den zweiten Drehmomentenbedarf andererseits erlaubt die erfindungsgemäße elektronische Steuereinheit 1 zum einen eine Selbststabilisierung der Antriebseinheit 5 durch die Gewichtung der ersten Verlustmomente und/oder des ersten Drehmomentenbedarfs. Die zweiten Verlustmomente und/oder der zweite Drehmomentenbedarf wird jedoch insbesondere bei sprunghafter Änderung im zeitlichen Verlauf und in absoluter Höhe des Sprungs korrekt in das geforderte Gesamtleerlaufdrehmoment eingerechnet. Die beschriebene elektronische Steuereinheit 1 ermöglicht dabei auch eine Selbststabilisierung der An- triebseinheit 5 im Leerlauffall , beispielsweise wenn das Fahrpedal 90 nicht betätigt wird und somit vom Fahrer kein Drehmoment angefordert wird und keine Fahrstufe eingelegt ist. Das geforderte Gesamtleerlaufdrehmoment , das über die Leitung 135 dem ersten Verknüpfungspunkt 115 zugeführt ist, entspricht dann auch dem von der Stelleinrichtung 105 einzustellenden Sollwert für das von der Antriebseinheit 5 abzugebende Drehmoment. Dabei wird auch im Leerlauffall eine korrekte Vorsteuerung der Verlustmomente der Antriebseinheit 5 und/oder des Drehmomentenbedarfs der Nebenaggregate erreicht, ohne dass sich Sprünge im zeitlichen Verlauf der zweiten Verlustmomente und/oder des zweiten Drehmomentenbedarfs beim Betrieb der Antriebseinheit 5 bzw. der Nebenaggregate nachteilig auf die Qualität des zugehörigen Schalt- Vorgangs und damit den Fahrkomfort auswirken. Sprünge im zeitlichen Verlauf der zweiten Verlustmomente und/oder des zweiten Drehmomentenbedarfs werden unverzerrt zur Bestimmung des geforderten Gesamtleerlaufdrehmoments eingerechnet, so dass sich keine vom Fahrer unerwartete Momentenänderung er- gibt. Es sind somit keine weiteren funktionalen Änderungen nötig, um beispielsweise durch eine Zündwinkelverstellung den entsprechenden Schaltvorgang, der zu einem Sprung im zeitlichen Verlauf der zweiten Verlustmomente und/oder des zweiten Drehmomentenbedarfs beim Betrieb der Antriebseinheit 5 bzw. der Nebenaggregate führt, zu verbessern. Dadurch kann sowohl der Aufwand bei der Funktionsentwicklung der elektronischen Steuereinheit 1 als auch bei deren Applikation auf verschiedene Typen von Antriebseinheiten verringert werden.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (1) zur Steuerung des Drehmoments einer Antriebseinheit (5) eines Fahrzeugs (35) mit ersten Mitteln (10) , die einen Sollwert für das von der Antriebseinheit (5) abzugebende Drehmoment ermitteln, mit zweiten Mitteln
(15) , die den Sollwert unter Berücksichtigung von Belastungen der Antriebseinheit (5) einstellen, wobei diese zweiten Mittel (15) das einzustellende Drehmoment in Abhängigkeit von den Verlustmomenten der Antriebseinheit (5) und/oder vom Drehmomentenbedarf zusätzlicher, die Antriebseinheit (5) belastender Verbraucher korrigieren, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Mittel (15) erste Verlustmomente der Antriebseinheit (5) und/oder ersten Drehmomentenbedarf der zusätzlichen, die Antriebseinheit (5) belastenden Verbraucher in Abhängigkeit einer Motordrehzahl (20) und eines Leerlaufdrehzahlsollwertes einer Leerlaufdrehzahlregelung (25) zur Korrektur des einzustellenden Drehmomentes gewichten, und zwar nur dann, wenn der zeitliche Verlauf der ersten Verlustmomente und/oder des ersten Drehmomentenbedarfs beim Betrieb der
Antriebseinheit (5) bzw. der Verbraucher frei von Sprüngen ist.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Mittel (15) die Gewichtung mittels eines Quotienten aus dem Leerlaufdrehzahlsollwert und der Motordrehzahl (20) durchführen.
3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Mittel (15) aus dem Quotienten mittels einer Kennlinie (30) einen Wichtungsfaktor für die Gewichtung ableiten.
4. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch ge- kennzeichnet, dass die zweiten Mittel (15) die gewichte- ten ersten Verlustmomente und/oder den gewichteten ersten Drehmomentenbedarf zur Korrektur des einzustellenden Drehmomentes additiv berücksichtigen.
5. Vorrichtung (1) nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Mittel (15) zweite Verlustmomente der Antriebseinheit (5) und/oder zweiten Drehmomentenbedarf der zusätzlichen, die Antriebseinheit (5) belastenden Verbraucher nur additiv zur Korrektur des einzustellenden Drehmomentes berücksichtigen, wenn der zeitliche Verlauf der zweiten Verlustmomente und/oder des zweiten Drehmomentenbedarfs beim Betrieb der Antriebseinheit (5) bzw. der Verbraucher sprungbehaftet ist, insbesondere bei Schaltvorgängen.
6. Vorrichtung (1) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Verlustmomente Verlustmomente umfassen, die z.B. bei einer Umschaltung von einem Homogen- in einen Schichtladebetrieb bei einer einen Ottomotor umfas- senden Antriebseinheit (5) mit Direkteinspritzung auftreten.
7. Vorrichtung (1) nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zweiten Verlustmomente Verlustmomente umfassen, die bei einer Abschaltung von einzelnen Zylin- dern und/oder einzelnen Ventilen der Antriebseinheit (5) auftreten.
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DE (2) DE10205024C1 (de)
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4055730B2 (ja) 2004-03-24 2008-03-05 トヨタ自動車株式会社 エンジン出力制御装置
DE102005039758A1 (de) * 2005-08-23 2007-03-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102006005701B4 (de) * 2006-02-08 2020-10-01 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Antriebseinheit, Computerprogramm-Produkt und Computerprogramm
FR3000992B1 (fr) * 2013-01-15 2016-05-27 Peugeot Citroen Automobiles Sa Dispositif de controle de la consigne de couple moteur en fonction d'un couple de compensation de course morte d'acceleration adaptable
US9628011B2 (en) 2015-02-05 2017-04-18 Ford Global Technologies, Llc Engine speed control via alternator load shedding
DE102023205320A1 (de) * 2023-06-07 2024-12-12 Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung Verfahren und Vorrichtung zur Regelung einer Drehzahl einer Brennkraftmaschine

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4304779B4 (de) * 1992-06-20 2005-11-24 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung zur Steuerung des von einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs abzugebenden Drehmoments
DE4239711B4 (de) * 1992-11-26 2005-03-31 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs
DE4315843A1 (de) * 1993-05-12 1994-11-17 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Antriebsleistung eines Fahrzeugs
US5612874A (en) * 1994-10-14 1997-03-18 Ford Motor Company Multiple ratio automatic transmission with solenoid operated valves for effecting pressure buildup
DE19518813C1 (de) * 1995-05-23 1996-12-19 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Drehmoments einer Brennkraftmaschine
US6098592A (en) * 1995-10-07 2000-08-08 Robert Bosch Gmbh Process and device for controlling an internal combustion engine
DE19612455C2 (de) * 1996-03-28 1999-11-11 Siemens Ag Verfahren zum Ermitteln eines Solldrehmoments an der Kupplung eines Kraftfahrzeugs
DE59809316D1 (de) * 1997-05-02 2003-09-25 Siemens Ag Verfahren zum Steuern einer Brennkraftmaschine
KR100284795B1 (ko) * 1997-05-26 2001-03-15 하나와 요시카즈 엔진의 공회전 속도 제어 장치
DE19813377A1 (de) * 1998-03-26 1999-10-07 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE19919682A1 (de) * 1999-04-30 2000-11-02 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Antriebseinheit eines Fahrzeugs
DE19932309A1 (de) * 1999-07-10 2001-01-11 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs
DE10107160A1 (de) * 2000-02-18 2001-08-23 Denso Corp Steuergerät für eine Brennkraftmaschine mit Zylindereinspritzung
WO2001075288A1 (de) * 2000-04-04 2001-10-11 Robert Bosch Gmbh Verfahren und vorrichtung zur steuerung der antriebseinheit eines fahrzeugs
DE10148344A1 (de) * 2001-09-29 2003-04-10 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung sowie Computerprogramm zur Steuerung einer Antriebseinheit
DE10148343B4 (de) * 2001-09-29 2015-08-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
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