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DE19963759B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Antriebseinheit eines Fahrzeugs - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Antriebseinheit eines Fahrzeugs Download PDF

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DE19963759B4
DE19963759B4 DE1999163759 DE19963759A DE19963759B4 DE 19963759 B4 DE19963759 B4 DE 19963759B4 DE 1999163759 DE1999163759 DE 1999163759 DE 19963759 A DE19963759 A DE 19963759A DE 19963759 B4 DE19963759 B4 DE 19963759B4
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Abstract

Verfahren zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs, wobei wenigstens auf der Basis des Fahrerwunsches eine Sollgröße für eine Ausgangsgröße der Antriebseinheit gebildet wird, die durch Steuerung der Antriebseinheit eingestellt wird, wobei ein maximal zulässiger Wert für die Ausgangsgröße vorgegeben ist, bei dessen Überschreiten auf die Ausgangsgröße reduzierend eingewirkt wird, wobei ein Minimalwert des maximal zulässigen Werts der Ausgangsgröße ermittelt wird, und der maximal zulässige Wert wenigstens auf der Basis des Fahrerwunsches unter Berücksichtigung dieses Minimalwerts bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der maximal zulässige Wert der Ausgangsgröße auf der Basis wenigstens eines der folgenden Werte bestimmt wird: – des Bedarfswerts einer Leerlaufregelung an der Ausgangsgröße, – des Bedarfswerts von Nebenverbrauchern an der Ausgangsgröße, – des Bedarfswerts einer Leistungsstabilisierung an der Ausgangsgröße, wobei für diesen wenigstens einen Wert ein Maximalwert vorgegeben wird, bei dessen Überschreiten eine fehlerhafte Bestimmung dieses Wertes erkannt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Antriebseinheit eines Fahrzeugs gemäß den Oberbegriffen der Ansprüche 1 und 8.
  • Ein derartiges Verfahren bzw. eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 195 36 038 A1 ( US 5 692 472 A ) bekannt. Dort wird im Rahmen der Steuerung der Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs zu Überwachungszwecken eine eine Ausgangsgröße der Brennkraftmaschine repräsentierende Größe mit einem für diese Größe vorgegebenen maximal zulässigen Wert verglichen, wobei Fehlerreaktionsmaßnahmen eingeleitet werden, wenn die Größe den vorgegebenen zulässigen Wert überschreitet. Beispiele für die Ausgangsgröße der Antriebseinheit sind die Leistung der Antriebseinheit oder ein Drehmoment der Antriebseinheit, beispielsweise das indizierte Drehmoment, das Ausgangsdrehmoment, etc. In einem Ausführungsbeispiel umfaßt der die Steuerung der Antriebseinheit ausführende Rechner wenigstens zwei voneinander getrennte Programmebenen, wobei der geschilderte Vergleich zu Überwachungszwecken in der zweiten Programmebene berechnet wird. Der ersten Programmebene sind Programme vorbehalten, welche die zur Steuerung der Antriebseinheit vorgesehenen Funktionen berechnen.
  • Zur Bestimmung des maximal zulässigen Werts wird im allgemeinen, wenn kein Fahrwunsch des Fahrers vorliegt, der größte vorkommende Wert der Ausgangsgröße, der durch die Leerlaufregelung eingestellt werden kann, zugelassen, um eine uneingeschränkte Fahrbarkeit zu gewährleisten. Vor allem bei Fahrzeugen mit kleinen Motoren, geringem Rollwiderstand oder geringer innerer Reibung wirken sich Verbraucher wie ein Klimakompressor, ein Drehmomentenwandler, etc. sehr stark auf die Ausgangsgröße der Antriebseinheit aus, so daß mit Blick auf diese Verbraucher und die Fahrbarkeit in diesen Anwendungsfällen relativ große zulässige Werte vorzugeben sind.
  • Zur Verbesserung der Genauigkeit der Bestimmung des zulässigen Wertes der Ausgangsgröße wird gemäß der DE 197 39 565 A1 für die Nachstartphase bei kalter Antriebseinheit eine Aufweitung des maximal zulässigen Wertes vorgenommen, wodurch in diesem Bereich Zusatzfunktionen unbeeinflußt wirken können und gleichzeitig außerhalb dieses Bereichs eine relativ genaue Festlegung des maximal zulässigen Wertes und daher eine große Effektivität bei der Fehlererkennung erreicht wird. Allerdings werden mit diesem Verfahren nur zwei Betriebszustände unterschieden.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Verbesserung der Genauigkeit der Bestimmung einer maximal zulässigen Ausgangsgröße einer Antriebseinheit anzugeben. Dies wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche erreicht.
  • Besonders zu beachten sind Fehlerzustände im Zusammenhang mit der Berechnung der maximal zulässigen Ausgangsgröße. Daher werden gemäß einem zweiten Aspekt Maßnahmen angegeben, mit deren Hilfe eine fehlerhaft berechnete Eingangsgröße entdeckt und/oder nach dem Entdecken eine weitreichende Kontrolle des Fehlers erlaubt wird.
  • Aus der DE 43 04 779 A1 ( US 5 484 351 A ) ist bekannt, auf der Basis von Betriebsgrößen den Bedarf an Drehmoment eines Drehmomentwandlers eines automatischen Getriebes und des Kompressors einer Klimaanlage zu berechnen. Auf vergleichbare Weise läßt sich abhängig von der die Motorbelastung anzeigenden Größen der Bedarf an Drehmoment anderer Verbraucher, wie einer Servolenkung, eines Generators, etc. bestimmen.
  • Aus der DE 197 39 564 A1 ist ferner eine Vorgehensweise bekannt, nach der nicht das Istmoment bzw. eine Ausgangsgröße des Motors mit einem maximal zulässigen Wert verglichen wird, sondern der Sollwert für das Moment oder die Ausgangsgröße.
  • Aus der DE 196 19 324 A1 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs bekannt, bei welchem aus dem Betätigungsgrad eines Bedienelements ein Sollwert für ein von der Antriebseinheit zu erzeugendes Drehmoment abgeleitet wird.
  • Vorteile der Erfindung
  • Die Bestimmung einer maximal zulässigen Ausgangsgröße einer Antriebseinheit wird hinsichtlich ihrer Genauigkeit verbessert. Vorteilhaft ist, daß ein minimaler Wert der Ausgangsgröße bestimmt wird, in dem die zum Betrieb der Antriebseinheit notwendigen Werte der Ausgangsgröße, z. B. zum Betrieb von Verbrauchern, Aufrechterhalten der Leerlaufdrehzahl, etc. berücksichtigt sind, und der ermittelte maximal zulässige Wert auf diesen minimalen Wert bezogen wird, wobei der ermittelte maximal zulässige Wert auf Basis wenigstens eines der folgenden Werte bestimmt wird:
    • – des Bedarfswerts einer Leerlaufregelung an der Ausgangsgröße,
    • – des Bedarfswerts von Nebenverbrauchern an der Ausgangsgröße
    • – des Bedarfswerts einer Leistungsstabilisierung an der Ausgangsgröße,
    wobei für diesen wenigstens einen Wert ein Maximalwert vorgegeben wird, bei dessen Überschreiten eine fehlerhafte Bestimmung dieses Wertes erkannt wird.
  • Besonders vorteilhaft ist, daß dadurch die veränderlichen Anteile von Verbrauchern und/oder des Leerlaufreglers an der Ausgangsgröße der Antriebseinheit bei der Bestimmung der maximal zulässigen Ausgangsgröße berücksichtigt werden.
  • Durch die gesonderte Berechnung dieser Anteile wird ein Fehlerfall sicher erkannt und die Fahrzeugreaktion daher beherrschbarer.
  • Insgesamt wird in vorteilhafter Weise eine strengere Überwachung der Ausgangsgröße erreicht sowohl bei losgelassenem Fahrpedal als auch bei betätigtem.
  • Besonders vorteilhaft ist, daß die Funktion insgesamt einfacher zu applizieren wird. Es ist lediglich sicherzustellen, daß den maximal zulässigen Wert der Ausgangsgröße abhängig von dem Fahrerwunsch bestimmte Kennfeld größer ist als den Sollwert der Ausgangsgröße abhängig vom Fahrerwunsch abbildende Kennfeld. Es ist also eine geringe Anzahl Kennfelder zu applizieren. Die übrigen Kennfelder und -linien ergeben sich aus bereits applizierten Werten vorhandener Funktionen.
  • Besonders vorteilhaft ist, daß bei dauernder fehlerhafter Berechnung der Verbraucheranteile, des Leerlaufregleranteils und/oder der Leistungsstabilisierung ein Fehler erkennbar ist und eine Begrenzung von Drehzahl und Geschwindigkeit des Fahrzeugs erreicht wird. Damit werden im Fehlerfall heftige Fahrzeugreaktionen vermieden und die Verfügbarkeit des Fahrzeugs sowie die Betriebssicherheit des Fahrzeugs aufrechterhalten.
  • Vorteilhaft ist ferner die Anwendung der Bildung des maximalen zulässigen Werts bei der Überwachung und ggf. Begrenzung des Sollwerts für die Ausgangsgröße des Motors gemäß dem eingangs genannten Stand der Technik.
  • Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen bzw. aus den abhängigen Patentansprüchen.
  • Zeichnung
  • Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Dabei zeigt Figur ein Blockschaltbild einer Steuereinheit zur Steuerung der Antriebseinheit eines Fahrzeugs. In den 2 und 3 sind Ablaufdiagramme dargestellt, welche bevorzugte Ausführungsformen zur Bestimmung des maximal zulässigen Werts einer Ausgangsgröße der Antriebseinheit, deren Fehlerüberwachung und die daraus abgeleitete Fehlerreaktion darstellen.
  • Beschreibung von Ausführungsbeispielen
  • 1 zeigt eine Steuereinheit 10 zur Steuerung einer Antriebseinheit 12, wobei die Steuereinheit 10 wenigstens einen Rechner samt Speicher umfaßt, in dem die zur Steuerung der Antriebseinheit 12 dienenden Programme abgelegt sind. Zur Durchführung dieser Programme werden dem Rechner über Eingangsleitungen 14 bis 18 von entsprechenden Meßeinrichtungen 20 bis 24 Betriebsgrößensignale der Antriebseinheit und/oder des Fahrzeugs zugeführt, die vom Rechner ausgewertet und bei der Bildung des wenigstens einen Stellsignals für die Antriebseinheit 12 berücksichtigt werden. Derartige Betriebsgrößensignale sind z. B. Signale, die die Motortemperatur, Fahrpedalstellung, etc. repräsentieren. Die Antriebseinheit treibt neben dem Abtrieb gemäß der Fahrervorgabe weitere Komponenten an, wie beispielsweise der Drehmomentwandler eines automatischen Getriebes, Komponenten einer Servolenkung, einen Generator, einen Klimakompressor, etc. Sind diese Komponenten aktiv, verbrauchen sie einen Teil der von der Antriebseinheit 12 erzeugten Ausgangsgröße, beispielsweise der Leistung, des Drehmoments, etc. Dieser Bedarf an der Ausgangsgröße der Antriebseinheit durch die Verbraucher kann beispielsweise auf der Basis der aus dem Stand der Technik bekannten Vorgehensweise ermittelt werden. In dem in 1 dargestellten Ausführungsbeispiel sind als Komponenten beispielhaft ein Klimakompressor 26 und ein Drehmomentenwandler 28 dargestellt, wobei die Darstellung Steuereinheiten umfaßt, die die Komponenten steuern. Ferner ist ein Schaltelement 30 vorgesehen, durch welches der Klimakompressor aktiviert wird und dessen Signal somit den Aktivierungsstatus anzeigt. Eine Eingangsleitung 32 führt vom Schaltelement 30 zur Steuereinheit 10, auf der ein den Status des Schaltelements 30 und damit des Kompressors beschreibendes Signal übermittelt wird. Ferner wird über eine Eingangsleitung 34 vom Kompressor 26 eine Größe übermittelt, welche der Belastung der Antriebseinheit durch den Kompressor entspricht. Dies kann ein entsprechendes Last- oder Momentensignal sein, beispielsweise aber auch den Druck im Hochdruckbereich der Klimaanlage repräsentieren. Entsprechend wird vom Drehmomentenwandler über die Leitung 36 ein dem Kraftschluß im Triebstrang angebendes Statussignal und ein die Belastung der Antriebseinheit durch den Drehmomentenwandler repräsentierendes Signal, beispielsweise das aus dem Stand der Technik bekannte Momentenbedarfssignal übertragen.
  • Ferner werden im Rahmen der Steuerung der Antriebseinheit, insbesondere in Verbindung mit Brennkraftmaschinen, Zusatzfunktionen in einigen Betriebszuständen durchgeführt, wie beispielsweise eine Heizfunktion eines Katalysators, welche die Ausgangsgröße der Antriebseinheit unabhängig vom Fahrerwunsch erhöhen und somit bei der Bestimmung des maximal zulässigen Ausgangsgrößenwertes berücksichtigt werden sollten. Die Aktivierung zum Beispiel einer Katalysatorheizfunktion ergibt sich aus einer entsprechenden Marke oder wenn die stationäre Solldrehzahl des Leerlaufreglers größer als eine vorgegebene Drehzahlschwelle ist.
  • Die der Steuereinheit 10 zugeführten Eingangsgrößen werden mittels der im Rechner ablaufenden Programme in wenigstens eine Stellgröße umgesetzt, welche über die wenigstens eine Ausgangsleitung 40 der Steuereinheit 10 die wenigstens eine Zustandsgröße der Antriebseinheit 12 im Sinne der Eingangsgrößen steuert. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird aus den Eingangsgrößen, insbesondere Fahrpedalstellung und Motordrehzahl ein Sollmoment ermittelt, welches in Ansteuersignale zur Steuerung der Drosselklappenstellung, des Zündwinkels und/oder der Kraftstoffzumessung, etc. einer Brennkraftmaschine umgesetzt wird, wobei das Drehmoment der Brennkraftmaschine sich dem vorgegebenen Sollmoment annähert. In diesem Zusammenhang findet die oben beschriebene Katalysatorheizfunktion Anwendung und/oder werden die oben beschriebenen Bedarfswerte des wenigstens einen Verbrauchers sowie die aus dem Stand der Technik bekannte Verlustmomente der Antriebseinheit berücksichtigt.
  • Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist dabei eine Aufteilung der Programme in wenigstens zwei Ebenen vorgesehen, wobei der ersten Ebene Programme zugeordnet sind, die die Steuerungsfunktion inklusive der im Stand der Technik dargestellten Sollwertbegrenzung durchführen, während der zweiten Ebene Überwachungsprogramme zugeordnet sind, die ebenfalls im eingangsgenannten Stand der Technik geschildert sind.
  • Zur Berechnung des maximal zulässigen Wertes für die Ausgangsgröße der Antriebseinheit wird der maximal zulässige Wert bei losgelassenem Fahrpedal nach Maßgabe einer ersten Kennlinie abhängig von der Motordrehzahl und aus einer weiteren Kennlinie abhängig von der Motordrehzahl die maximal auftretenden Werte der Ausgangsgröße ermittelt. Ferner wird ein minimaler Wert für die Ausgangsgröße ermittelt. Dieser enthält alle die Anteile an der Ausgangsgröße, die zum Betrieb der Antriebseinheit, zum Betrieb von Nebenverbrauchern und/oder von Zusatzfunktionen benötigt werden. Basis des minimalen Werts bilden die abhängig von der Motordrehzahl ermittelten maximal zulässigen Werte der Ausgangsgröße bei losgelassenem Pedal, die mittels eines Korrekturwertes für die Kaltstartphase, welcher abhängig von Motortemperatur und Motordrehzahl gebildet wird, eines Korrekturwerts bei aktiver Katalysatorheizfunktion, der ebenfalls drehzahlabhängig ist, und/oder zulässiger Verbraucherbedarfswerte korrigiert wird. Letztere repräsentieren die maximal zulässigen Bedarfswerte der aktiven Verbraucher und/oder einer Leistungsstabilisierungsfunktion. Diese Werte werden zu dem minimal zulässigen Ausgangsgrößenwert zusammengefügt. Zur Bestimmung des dem Vergleich zur Überwachung zugrundeliegenden maximal zulässigen Wert der Ausgangsgröße wird der maximal zulässige Wert, der aus Fahrpedalstellung und Motordrehzahl nach Maßgabe eines Kennfelds ermittelt wurde, zwischen dem wie vorstehend beschriebenen minimal und maximal zulässigen Werts gewichtet, vorzugsweise interpoliert. Zu diesem Wert wird in einem Ausführungsbeispiel noch vorzugsweise additiv der maximal zulässige Anteil des Leerlaufreglers an der Ausgangsgröße berücksichtigt.
  • Auf diese Weise wird eine genaue Ermittlung des maximal zulässigen Wertes der Ausgangsgröße der Antriebseinheit erreicht, der der eingangs genannten Überwachung zugrunde liegt. Die beschriebene Vorgehensweise findet dabei sowohl bei der Bildung der maximal zulässigen Werte in der Ebene 1 als auch der in der Ebene 2 statt.
  • Eine weitere Verbesserung der Funktionsfähigkeit liegt darin, daß Verbraucherwerte, Leistungsstabilisierung- und Leerlaufregleranteile durch Minimalwertauswahl zwischen den aktuell ermittelten Werten und applizierbaren maximal zulässigen Werten, die aus in der Regel drehzahlabhängigen Kennlinien entnommen werden, verglichen werden, wobei bei Abweichungen, insbesondere bei Überschreiten eines maximal zulässigen Werts durch den entsprechenden aktuell berechneten Wert von einem Fehlerzustand auszugehen ist.
  • 2 zeigt ein Ablaufdiagramm, welches eine bevorzugte Realisierung der oben geschilderten Vorgehensweise als Rechnerprogramm darstellt. Die dort dargestellten Blöcke stellen Programme oder Programmteile bzw. Schritte dar, die die nachfolgend beschriebene Funktion ausführen. Das Ausführungsbeispiel wird anhand der Ausgangsgröße „Moment” beschrieben, ohne die Anwendung in Verbindung mit anderen Ausgangsgrößen auszuschließen.
  • In einem ersten Kennfeld 100 wird aus einer die Betätigungsgröße wped eines Bedienelements (z. B. Fahrpedal) und einer die Motordrehzahl Nmot repräsentierenden Größe das maximal zulässige Drehmoment MIFAZUL gebildet. Dieses wird einem Wichtungsblock 102 zugeführt, in welchem insbesondere eine Interpolation stattfindet. Diesem werden ferner das maximal auftretende Moment MIMAXZUL und das minimal zulässige Moment MIMINZUL zugeführt, wobei beispielsweise mittels Interpolation (z. B. MIZUL0 = [MIMAXZUL – MIMINZUL]·MIFAZUL + MIMINZUL) aus den zugeführten Werten das maximal zulässige Momente MIZUL0 gebildet wird. In der Verknüpfungsstelle 104 wird aus diesem durch Verknüpfung (z. B. Addition) mit dem maximal zulässigen Leerlaufregleranteil MDLLRZUL die maximal zulässige Größe MIZUL gebildet.
  • Das maximal zulässige Moment MIZUL wird dann im Vergleicher 106 mit dem gemessenen oder berechneten Istdrehmoment MIIST der Antriebseinheit verglichen. Überschreitet das Istdrehmoment das maximal zulässige Drehmoment, so erfolgt eine aus dem Stand der Technik bekannte Fehlerreaktionsmaßnahme über die Leitung 108.
  • Das maximal auftretende Moment wird im bevorzugten Ausführungsbeispiel mittels einer Kennlinie 110 abhängig von der Motordrehzahl Nmot gebildet. Es repräsentiert das maximal erreichbare Drehmoment der Antriebseinheit. Das minimal zulässige Moment, d. h. das Drehmoment, das zum ordnungsgemäßen Betrieb der Antriebseinheit und zum Betreiben der von der Antriebseinheit betriebenen Verbraucher und Zusatzfunktionen notwendig ist, wird durch die Kennlinien bzw. Kennfelder 112 errechnet. Zunächst wird das maximal zulässige Moment bei losgelassenem Pedal aus einer Kennlinie 114 abhängig von der Motordrehzahl ermittelt. Darüber hinaus wird in einer Kennlinie 116 abhängig von der Motordrehzahl bei aktiver Katalysatorheizfunktion ein Wert MIKLZUL für das maximal zulässige Moment gebildet, welcher außerhalb dieser aktiven Funktion 0 ist, und welcher einen Erhöhungswert des in 114 gebildeten maximal zulässigen Momentwerts, der zum Betrieb dieser Funktion notwendig ist, repräsentiert. Entsprechend wird in der Kennlinie 118 abhängig von der Motordrehzahl und der Motortemperatur Tmot ein Wert MINSZUL für das zulässiges Moment für die Nachstartphase gebildet, welcher ebenfalls einen Erhöhungswert des in 114 gebildeten maximal zulässigen Momentwerts repräsentiert. Dieser Wert berücksichtigt auch die erhöhten Schleppmomente des Motors bei niedrigen Temperaturen. Es ist wie aus dem Stand der Technik bekannt, innerhalb der Nachstartphase (deren Dauer temperaturabhängig ist) aktiv, außerhalb 0. Diese beiden Werte werden in der Verknüpfungsstelle 120 miteinander verknüpft, vorzugsweise addiert, und dann in der Verknüpfungsstelle 122 mit dem zulässigen Moment aus 114 verknüpft, auch hier vorzugsweise addiert. Der Verknüpfungsstelle 122 wird ferner das maximal zulässige Verbrauchermoment MDVERBRZUL aus 124 zugeführt. Dort wird der für den Betrieb von angeschlossenen Verbrauchern wie Klimaanlage, Servolenkung, etc. und/oder einer Leistungsstabilisierungsfunktion notwendiges Drehmomentenanteil berechnet. Die Berechnung erfolgt dabei bezüglich den Verbrauchern nach den aus dem Stand der Technik bekannten Vorgehensweise aus den der Steuereinheit zugeführten Signalen ermittelt (vgl. 124a, 124b). Auch dieser Wert wird in der Verknüpfungsstelle 122 zum zulässigen Moment hinzugefügt, und auf dieses Weise das minimal zulässige Moment MIMINZUL gebildet, welches dann der Bestimmung des maximal zulässigen Moments in 102 zugrunde liegt.
  • Das maximal zulässige Änderungsmoment MDLLRZUL des Leerlaufreglers wird durch das Ausgangssignal des Leerlaufreglers 126 gebildet und wie oben erwähnt dem maximal zulässigen Moment MIZUL0 aufgeschaltet.
  • Wesentlich bei der Bestimmung des maximal zulässigen Moments ist die Korrektheit der dem minimal zulässigen Moment zugrundeliegenden Werte. Ist einer dieser Werte fehlerbehaftet, insbesondere zu hoch, würde dies zu einem fehlerbehafteten maximal zulässigen Moment führen, so daß die Überwachung nicht sicher ansprechen kann. Zu diesem Zweck ist gemäß der vorliegenden Vorgehensweise vorgesehen, die Verbauchermomente, der Momentenbedarf zur Leistungsstabilisierung und der der Leerlaufregelung auf zwei verschiedenen Wege zu erfassen und auf Korrektheit zu überprüfen. Die entsprechenden Werte werden einmal aktuell erfaßt und ein zweites Mal mittels einer drehzahlabhängigen Kennlinie als Maximalwert ermittelt. Durch Vergleich des jeweiligen aktuellen Werts mit dem Maximalwert wird ein fehlerbehaftetes aktuelles Momentensignal ermittelt, wobei in einem Ausführungsbeispiel der Maximalwert auf einen Wert festgelegt ist, der normalerweise nicht erreichbar ist. In diesem Fall liegt ein Fehlerzustand beim Ermitteln der Verbrauchermomente, des zur Leistungsstabilisierung oder zur Leerlaufregelung aufzuwendenden Drehmoments vor. Zusätzlich ist in einem Ausführungsbeispiel die Fehlererkennung davon abhängig, daß das Solldrehmoment für den Zündwinkelpfad einen vorgegebenen Grenzwert überschreitet.
  • Zur Reaktion auf einen solchen Fehlerzustand wird nach Ablauf einer bestimmten Zeit nach Fehlererkennung die entsprechenden Momentenwerte gemäß einer vorgegebenen Zeitkonstante, vorzugsweise gemäß einer PT1-Funktion, auf Null zurückgeführt. Überschreitet keiner der berechneten Momentenwerte seine maximalen Grenzen, wird das Filter neu initialisiert und die berechneten Werte wieder zur Bestimmung des minimal zulässigen Moments verwendet.
  • Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird diese Vorgehensweise als Programm des Mikrocomputers realisiert. Ein Beispiel für ein solches Programm ist anhand des Ablaufdiagramms der 3 dargestellt.
  • Zunächst wird der aktuelle Momentenanteil DMLLR des Leerlaufreglers eingelesen. Dieser Wert entspricht dem aktuellen Leerlaufreglerausgangssignal, insbesondere der Abweichung dieses Ausgangssignals von einem ideal abgeglichenen Zustand. Ferner wird die Motordrehzahl Nmot eingelesen. In einem ersten Kennfeld 200 wird abhängig von der Motordrehzahl ein Maximalwert für den Leerlaufregleranteil LLRMAX ausgelesen. Die Kennlinie ist dabei so vorgegeben, daß der Maximalwert im fehlerfreien Betrieb durch den Momentenanteil des Leerlaufreglers nicht erreicht werden kann. Die beiden Größen werden einer Minimalwertauswahl 202 zugeführt, in welcher der kleinere der beiden Werte über das Schaltelement 204 als zulässiges Leerlaufreglermoment MDLLRZUL ausgegeben wird. Das Schaltelement 204 ist im bevorzugten Ausführungsbeispiel als Programmschritt realisiert. Es wird abhängig von einem Schaltsignal, welches über die Leitung 206 zugeführt wird und welches weiter unten beschrieben ist, geschaltet. Ferner wird das Bedarfsmoment MDVERBR für die von der Antriebseinheit betriebenen Verbraucher eingelesen. Dieses Verbrauchsmoment wird entsprechend dem eingangs genannten Stand der Technik berechnet. Entsprechend der Kennlinie 200 ist eine Kennlinie 208 vorgesehen, in welcher abhängig von der Motordrehzahl Nmot der Maximalwert für dieses Bedarfsmoment MDVERBMX ausgelesen wird. Auch dieses ist so bemessen, daß im fehlerfreien Betrieb es vom berechneten Verbrauchermoment nicht erreicht wird. In der Minimalwertauswahlstufe 210 wird der kleinere der Werte weitergeleitet an eine Verknüpfungsstelle 212, vorzugsweise einer Multiplikationsstufe. In entsprechender Weise wird der aktuelle Momentenbedarf der Leistungsstabilisierungsfunktion FNSTAB eingelesen. Dieser ist abhängig von dem Verhältnis von Solldrehzahl und Istdrehzahl (nsoll/nist). Der Zusammenhang zwischen diesem Verhältnis wird appliziert und ist einem Ausführungsbeispiel die Winkelhalbierende. Entsprechend dem vorstehenden wird in der Kennlinie 214 ein Maximalwert für diesen Wert abhängig von der Motordrehzahl ausgelesen, der so bemessen ist, daß er im fehlerfreien Betrieb nicht erreicht wird. In der Minimalwertauswahlstufe 216 wird der kleinere der beiden Werte an die Verknüpfungsstelle 212 abgegeben. Dort wird er mit dem Verbrauchermoment verknüpft, vorzugsweise multipliziert, und über ein Schaltelement 218 als zulässiges Verbrauchermoment MDVERBZUL ausgegeben. Auch das Schaltelement 218 ist im bevorzugten Ausführungsbeispiel als Programmschritt ausgestaltet und wird über ein Schaltsignal auf der Leitung 206 umgeschaltet.
  • Zur Fehlererkennung sind Vergleicher 220, 222 und 224 vorgesehen, in der jeweils der berechnete Wert mit seinem Maximalwert verglichen wird. So wird im Vergleicher 220 der berechnete Wert des Leerlaufregleranteils DMLLR mit dem Maximalwert LLRMAX, im Vergleicher 222 der berechnete Verbrauchermomentwert MDVERBR mit seinem Maximalwert und/oder im Vergleicher 224 der Leistungsstabilisierungswert FNSTAB mit seinem Maximalwert verglichen. Überschreitet ein aktueller Wert seinen Maximalwert wird über die entsprechende Ausgangsleitung ein Signal abgegeben, welches über die Oder-Verknüpfung 226 zu einem Start des Verzögerers 228 führt. Dieser verzögert das Signal um die Zeit T, nach deren Ablauf der Ausgang des Flip-Flops 230 gesetzt wird. Dieses Setzen stellt das die Schaltelemente 204 und 218 umschaltende Signal auf der Leitung 206 dar. Zurückgesetzt wird das Flip-Flop 230 abhängig vom Ausgangssignal der Und-Verknüpfung 232, in welcher die über einen Inverter 234 zugeführten Ausgangsleitungen der Vergleicher 220 bis 224 verknüpft werden. Ein Rücksetzen des Flip-Flops und somit ein wieder Zurückschalten der Schaltelemente 204 und 218 findet also dann statt, wenn bei allen drei Vergleichsoperationen kein Überschreiten festgestellt wurde.
  • Das Umschalten der Schaltelemente 204 und 218 bewirkt, daß der Ausgang jeweils mit einem Tiefpaßfilter 236 und 238 verbunden ist. Diesem Tiefpaßfilter wird der Wert 0 aus der entsprechenden Speicherstelle 240 bzw. 242 zugeführt. Durch die Flankenerkennung 224 wird das Setzen des Flip-Flops 230 und der entsprechende Signalpegelwechsel auf der Leitung 206 erkannt. Dies führt zu einem Puls, welcher die Tiefpaßfilter 236 und 238 startet und mit dem gerade aktuellen Ausgangswert MDLLRZUL bzw. MDVERBRZUL lädt. Daraufhin wird der Ausgangswert entsprechend der Tiefpaßfilterfunktion auf 0 zurückgeführt. Wird das Flip-Flop 230 während des Zurückführvorgangs zurückgesetzt, so werden die Tiefpaßfilter angehalten.
  • In einem anderen Ausführungsbeispiel wird anstelle oder zusätzlich zur Überwachung der Istgröße die Sollgröße für das Moment oder die Ausgangsgröße des Motors mit dem auf die geschilderte Weise gebildeten zulässigen Werts verglichen und bei Überschreiten entsprechende Begrenzungen des Sollwerts eingeleitet.

Claims (9)

  1. Verfahren zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs, wobei wenigstens auf der Basis des Fahrerwunsches eine Sollgröße für eine Ausgangsgröße der Antriebseinheit gebildet wird, die durch Steuerung der Antriebseinheit eingestellt wird, wobei ein maximal zulässiger Wert für die Ausgangsgröße vorgegeben ist, bei dessen Überschreiten auf die Ausgangsgröße reduzierend eingewirkt wird, wobei ein Minimalwert des maximal zulässigen Werts der Ausgangsgröße ermittelt wird, und der maximal zulässige Wert wenigstens auf der Basis des Fahrerwunsches unter Berücksichtigung dieses Minimalwerts bestimmt wird, dadurch gekennzeichnet, daß der maximal zulässige Wert der Ausgangsgröße auf der Basis wenigstens eines der folgenden Werte bestimmt wird: – des Bedarfswerts einer Leerlaufregelung an der Ausgangsgröße, – des Bedarfswerts von Nebenverbrauchern an der Ausgangsgröße, – des Bedarfswerts einer Leistungsstabilisierung an der Ausgangsgröße, wobei für diesen wenigstens einen Wert ein Maximalwert vorgegeben wird, bei dessen Überschreiten eine fehlerhafte Bestimmung dieses Wertes erkannt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein maximal erreichbarer Wert der Ausgangsgröße ermittelt wird und der maximal zulässige Wert abhängig vom Fahrerwunsch und unter Berücksichtigung des maximal erreichbaren Werts bestimmt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der maximal erreichbare Wert abhängig von der Motordrehzahl ist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Berechnung des minimal zulässigen Wertes der Ausgangsgröße wenigstens einer der folgenden Werte berücksichtigt wird: der Bedarf einer Katalysatorheizfunktion an der Ausgangsgröße, der Bedarf von Nebenverbrauchern an dieser Ausgangsgröße, die von der Antriebseinheit betrieben werden, der Bedarf an dieser Ausgangsgröße zur Überwindung des Schleppmomentes, der Bedarf einer Leistungsstabilisierungsfunktion an der Ausgangsgröße.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ferner der Bedarf eines Leerlaufreglers an der Ausgangsgröße bei der Bestimmung des maximal zulässigen Wertes der Ausgangsgröße berücksichtigt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei erkanntem Fehler der Einfluß dieses Wertes nach Maßgabe einer vorgegebenen Zeitfunktion auf Null zurückgeführt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der maximal zulässige Wert anstelle eines Werts für die Ausgangsgröße einen maximal zulässigen Wert für die Sollgröße der Ausgangsgröße darstellt.
  8. Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs, mit einer Steuereinheit (10), welche über wenigstens eine Ausgangsleitung (40) wenigstens eine Stellgröße zur Steuerung der Antriebseinheit im Sinne einer vom Fahrerwunsch abhängigen Vorgabegröße für eine Ausgangsgröße der Antriebseinheit ausgibt, wobei die Steuereinheit (10) wenigstens einen Rechner umfaßt, wobei ein maximal zulässiger Wert für die Ausgangsgröße bestimmt wird, bei dessen Überschreiten auf die Ausgangsgröße in reduzierender Richtung eingewirkt wird, und wobei im Rechner wenigstens ein Programm implementiert ist, welches den maximal zulässigen Wert auf der Basis des Fahrerwunsches unter Berücksichtigung eines minimalen Wertes für die Ausgangsgröße bildet, dadurch gekennzeichnet, daß der maximal zulässige Wert für die Ausgangsgröße auf der Basis wenigstens eines der folgenden Werte ermittelt wird: – eines Bedarfswerts an der Ausgangsgröße für die von der Antriebseinheit betriebenen Nebenverbraucher, – eines Bedarfswerts an der Ausgangsgröße für eine Leerlaufregelung, – eines Bedarfswerts an der Ausgangsgröße für eine Leistungsstabilisierung, wobei im Rechner Mittel vorgesehen sind, welche für diesen wenigstens einen Wert einen maximalen Wert vorgeben, bei dessen Überschreiten eine fehlerhafte Bildung des Wertes erkannt wird.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der maximal zulässige Wert anstelle eines Werts für die Ausgangsgröße einen maximal zulässigen Wert für die Sollgröße der Ausgangsgröße darstellt.
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