DE10048015A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Antriebseinheit eines Fahrzeugs - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Antriebseinheit eines FahrzeugsInfo
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Abstract
Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung der Antriebseinheit eines Fahrzeugs vorgeschlagen. Dabei werden in einem ersten Schritt Vorgabegrößen, die unabhängig von der Antriebseinheit sind, zur Bildung einer ersten Vorgabegröße herangezogen. In einem zweiten Schritt wird aus dieser ersten Vorgabegröße und wenigstens einer motorspezifischen Vorgabegröße einen wenigstens eine Stellgröße der Antriebseinheit beeinflussende zweite Vorgabegröße gebildet. Ferner wird eine Schnittstelle zwischen dem motorunabhängigen und dem motorspezifischen Teil der Motorsteuerung beschrieben.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung
zur Steuerung der Antriebseinheit eines Fahrzeugs.
Bei modernen Fahrzeugsteuerungen wirken auf die vorhandenen
Stellglieder (z. B. Antriebseinheit, Getriebe, etc.) eine
Vielzahl von zum Teil gegensätzlichen Vorgaben. So soll bei
spielsweise die Antriebseinheit eines Fahrzeugs auf der Ba
sis eines vom Fahrer vorgegebenen Fahrwunsches, Sollwerten
von externen und/oder internen Regel- und Steuerfunktionen,
wie beispielsweise einer Antriebsschlupfregelung, einer Mo
torschleppmomentenregelung, einer Getriebesteuerung, einer
Drehzahl- und/oder Geschwindigkeitsbegrenzung und/oder einer
Leerlaufdrehzahlregelung gesteuert werden. Diese Sollvorga
ben zeigen zum Teil entgegengesetzten Charakter, so daß, da
die Antriebseinheit lediglich eine dieser Sollwertvorgaben
einstellen kann, diese Sollwertvorgaben koordiniert werden
müssen, d. h. eine zu realisierende Sollwertvorgabe auszuwäh
len ist.
Im Zusammenhang mit der Steuerung einer Antriebseinheit ist
aus der DE 197 39 567 A1 eine derartige Koordination ver
schiedener Sollmomentenwerte bekannt. Dort wird durch Maxi
mal- und/oder Minimalwertauswahl aus den Momentensollwerten
ein Sollwert ausgewählt, der im aktuellen Betriebszustand
durch Bestimmung der Größen der einzelnen Steuerparameter
der Antriebseinheit, beispielsweise bei einer Brennkraftma
schine der Füllung, des Zündwinkels und/oder der einzusprit
zenden Kraftstoffmenge, realisiert wird. Mit den Sollvorga
ben können verschiedene Eigenschaften, beispielsweise bezüg
lich der erforderlichen Dynamik der Einstellung, der Priori
tät, etc., verbunden sein, die ebenfalls gegensätzlicher Na
tur sein können und die in der bekannten Koordination der
Sollvorgaben nicht mit berücksichtigt sind.
Um auch derartige Eigenschaften zu berücksichtigen, ist in
der nicht vorveröffentlichten deutschen Patentanmeldung
199 61 291.9 vom 18.12.1999 vorgesehen, die den jeweiligen Soll
momenten zugeordneten Eigenschaften ebenfalls mittels eines
Koordinators in vergleichbarer Weise zu koordinieren, um
letztendlich einen resultierenden Eigenschaftsvektor zu er
halten, der der Einstellung der Stellgrößen der Antriebsein
heit zu Grunde gelegt wird.
Bei der bekannten Lösung werden die Sollmomente anhand ihrer
Wirkung im Maximal- und Minimalwertauswahlstufen zusammenge
fasst und getrennt für den langsamen (Füllungs-) Steuerpfad
und den schnellen (Zündungs-) Steuerpfad koordiniert. Eine
verhältnismäßig aufwendige Struktur mit speziell an die je
weilige Ausgestaltung der Antriebseinheit (z. B. Ottomotor)
angepassten Schnittstellen ist die Folge.
Durch Entkopplung der Koordination der externen Eingriffs-
und der internen Eingriffsgrößen wird ein von der konkreten
Antriebseinheit unabhängiger Teil der Momentenstruktur ge
schaffen, der für nahezu alle Arten von Antriebseinheiten,
beispielsweise für Diesel- und Benzinmotoren sowie für Elek
tromotoren gleichermaßen genutzt werden kann. Lediglich der
Koordinator für die internen Größen, also der für die jewei
lige Art spezifischen Größen, muß an die jeweilige Antriebs
einheit angepasst sein.
Ergebnis ist daher eine in vorteilhafter Weise vereinheit
lichte Schnittstelle und eine übersichtlichere Struktur.
Ferner wird durch die Entkopplung der Umsetzung des aus der
Koordination resultierten Moments und des dort resultieren
den Eigenschaftsvektors in Stellgrößen der Antriebseinheit
die Umsetzung des Moments von der Quelle der Momentenanfor
derung entkoppelt und Freiheitsgrade gewonnen. So ist bei
spielsweise nicht die Quelle der Anforderung für die Art der
Realisierung (z. B. über Zündwinkel) entscheidend. Dieses
wird nach Maßgabe der aktuellen Eigenschaften unabhängig von
dem Ursprung der zu realisierenden Anforderung bestimmt.
Die Vorgabe definierter, mit Blick auf eine Optimierung der
Motorsteuerung, der Struktur und der Schnittstelle ausge
wählte Größen, die vom motorunabhängigen Teil zum motorspe
zifischen und/oder umgekehrt übertragen werden, d. h. die De
finition der Schnittstelle zwischen den beiden Teilen mit
tels der vom jeweiligen Teil bereitzustellenden Größen, er
laubt eine weitere Optimierung und Vereinfachung der Struk
tur und der Schnittstelle. Ferner wird das Zusammenwirken
der beiden Teilen auch bei getrennten Entwicklungen der bei
den Teile sichergestellt.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Be
schreibung von Ausführungsbeispielen bzw. aus den abhängigen
Patentansprüchen.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Dabei zeigt
Fig. 1 ein Übersichtsschaltbild einer Steuereinrichtung zur
Steuerung einer Antriebseinheit. Fig. 2 ist ein Übersichts
ablaufdiagramm zur Darstellung der nachfolgend anhand des
Ablaufdiagramms in Fig. 3 detaillierter beschriebenen Mo
mentenstruktur skizziert. Die Fig. 4 und 5 zeigen in ei
nem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine konkrete Ausgestal
tung der Schnittstelle zwischen motorspezifischem und mo
torunabhängigen Teil unter Angabe der vom jeweiligen Teil
bereitzustellenden Größen.
Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Steuereinrichtung
zur Steuerung einer Antriebseinheit, insbesondere einer
Brennkraftmaschine. Es ist eine Steuereinheit 10 vorgesehen,
welche als Komponenten eine Eingangsschaltung 14, wenigstens
eine Rechnereinheit 16 und eine Ausgangsschaltung 18 auf
weist. Ein Kommunikationssystem 20 verbindet diese Komponen
ten zum gegenseitigen Datenaustausch. Der Eingangsschaltung
14 der Steuereinheit 10 werden Eingangsleitungen 22 bis 26
zugeführt, welche in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
als Bussystem ausgeführt sind und über die der Steuereinheit
10 Signale zugeführt werden, welche zur Steuerung der An
triebseinheit auszuwertende Betriebsgrößen repräsentieren.
Diese Signale werden von Meßeinrichtungen 28 bis 32 erfaßt.
Derartige Betriebsgrößen sind Fahrpedalstellung, Motordreh
zahl, Motorlast, Abgaszusammensetzung, Motortemperatur, etc.
Über die Ausgangsschaltung 18 steuert die Steuereinheit 10
die Leistung der Antriebseinheit. Dies ist in Fig. 1 anhand
der Ausgangsleitungen 34, 36 und 38 symbolisiert, über wel
che die einzuspritzende Kraftstoffmasse, den Zündwinkel der
Brennkraftmaschine sowie wenigstens eine elektrisch betätig
bare Drosselklappe zur Einstellung der Luftzufuhr zur Brenn
kraftmaschine betätigt werden. Neben den geschilderten Ein
gangsgrößen sind weitere Steuersysteme des Fahrzeugs vorge
sehen, die der Eingangsschaltung 14 Vorgabegrößen, bei
spielsweise Drehmomentensollwerte, übermitteln. Derartige
Steuersysteme sind beispielsweise Antriebsschlupfregelungen,
Fahrdynamikregelungen, Getriebesteuerungen, Motorschleppmo
mentenregelungen, Geschwindigkeitsregler, Geschwindigkeits
begrenzer, etc. Über die dargestellten Stellpfade werden die
Luftzufuhr zur Brennkraftmaschine, der Zündwinkel der ein
zelnen Zylinder, die einzuspritzende Kraftstoffmasse, der
Einspritzzeitpunkt und/oder das Luft-/Kraftstoffverhältnis,
etc. eingestellt. Neben den dargestellten Sollwertvorgaben,
den externen Sollwertvorgaben, zu denen auch eine Sollwert
vorgabe durch den Fahrer in Form eines Fahrwunsches und eine
Maximalgeschwindigkeitsbegrenzung gehören, sind interne Vor
gabengrößen zur Steuerung der Antriebseinheit vorhanden,
beispielsweise eine Drehmomentenänderung einer Leerlaufrege
lung, eine Drehzahlbegrenzung, die eine entsprechende Soll
vorgabengröße ausgibt, eine Drehmomentenbegrenzung, etc.
Mit den einzelnen Sollwertvorgabengrößen sind Randbedingun
gen oder Eigenschaften verbunden, welche die Art und Weise
der Umsetzung der Sollwertvorgabegröße darstellen. Dabei
können je nach Anwendungsbeispiel mit einer Sollwertvorga
bengröße eine oder mehrere Eigenschaften verbunden sein, so
daß unter dem Begriff Eigenschaften in einem vorteilhaften
Ausführungsbeispiel ein Eigenschaftsvektor zu verstehen ist,
in dem die verschiedenen Eigenschaftsgrößen eingetragen
sind. Eigenschaften von Sollwertvorgabegrößen sind z. B. die
erforderliche Dynamik bei der Einstellung der Sollwertvorga
bengröße, die Priorität der Sollwertvorgabengröße, die Größe
der einzustellenden Momentenreserve, und/oder der Komfort
der Verstellung (z. B. Änderungsbegrenzung). Diese Eigen
schaften sind in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel vor
handen. In anderen Ausführungsbeispielen sind nur eine oder
mehrere ausgewählte Eigenschaften vorgesehen.
Die beschriebene Vorgehensweise ist nicht nur in Verbindung
mit Brennkraftmaschinen anwendbar, sondern auch bei anderen
Antriebskonzepten, z. B. Elektromotoren. In diesem Fall sind
die Stellgrößen entsprechend anzupassen.
Als Sollwertvorgabegröße werden im bevorzugten Ausführungs
beispiel Drehmomentengrößen verwendet. In anderen Ausführun
gen werden unter entsprechender Anpassung andere, sich auf
Ausgangsgrößen der Antriebseinheit beziehende Größen wie
Leistung, Drehzahl, etc. Sollwerte vorgegeben.
Fig. 2 zeigt ein Übersichtsablaufdiagramm der in der Rech
nereinheit 16 ablaufenden Motorsteuerungsprogramm, wobei die
Koordination externer Größen und die interner Größen gegen
seitig entkoppelt und diese Koordinationen ebenfalls von der
Umsetzung des resultierenden Sollwertes und des resultieren
den Eigenschaftswertes in Stellgrößen der Antriebseinheit
entkoppelt sind.
Die in Fig. 2 gezeigten Elemente stellen wie auch entspre
chend in Fig. 3 einzelne Programme, Programmschritte oder
Programmteile dar, während die Verbindungslinien zwischen
den Elementen den Informationsfluß repräsentieren.
In Fig. 2 ist ein erster Koordinator 100 für die externen
Sollmomentenvorgabegrößen samt ihrer Eigenschaftsgrößen vor
gesehen. Die externen Sollgrößen msollexti und die ihnen zu
geordneten Eigenschaft(en) eexti werden dem Koordinator 100
zugeführt. In einem Ausführungsbeispiel werden die Sollgrö
ßen z. B. im Rahmen von Minimal- und Maximalwertauswahl
schritten miteinander verglichen. Als Ergebnis wird ein re
sultierender Momentensollwert msollresext und die zugehörige
Eigenschaft(en) esollresext weitergegeben. In anderen Aus
führungen wird zur Koordination z. B. eine Eigenschaft im
Rahmen einer entsprechenden Auswahl (z. B. kleinste Stell
zeit) ausgewählt und die Sollwerte oder daraus abgeleitete
Größen zur Bildung eines resultierenden Wertes miteinander
verknüpft. Die externen Sollgrößen stellen dabei die mo
torunabhängigen Eingriffsgrößen dar, wie Fahrerwunschmoment,
das Sollmoment eines Fahrgeschwindigkeitsreglers oder eines
adaptiven Fahrgeschwindigkeitsreglers (ACC), einer Geschwin
digkeitsbegrenzung, einer Fahrstabilitätsregelung, einer Mo
torschleppmomentenregelung und/oder einer Antriebsschlupfre
gelung. Diese motorunabhängigen Vorgabegrößen, die dem Ab
trieb zuzurechnen sind, stellen Abtriebsmomente bzw. Getrie
beausgangsmomente dar und werden auf dieser Ebene koordi
niert. Hier sind auch Fahrkomfortfunktionen angeordnet wie
eine Lastschlagdämpfungfunktion oder eine Dashpot-Funktion.
Weitere motorunabhängige Größen betreffen den Vortrieb. Dazu
gehören Sollmomente, die von einer Getriebesteuerung stammen
und den Getriebeschaltvorgang unterstützen, ein Begrenzungs
sollwert zum Getriebeschutz und/oder Momentenbedarfswerte
von Nebenaggregaten wie Generator, Klimakompressor etc.
Auch diese stellen externe (motorunabhängige) Eingriffe dar
und werden daher im Koordinator 100 koordiniert. Diese Größe
repräsentieren ein Getriebeausgangsmoments bzw. ein Mo
torausgangsmoment, das auch Ausgangsgröße des Koordinators
100 ist. Zur Umrechnung der Momentenwerte werden Getrie
be/Wandler-Verluste, Verstärkungen im Triebstrang, etc. be
rücksichtigt.
Wie oben erwähnt gilt entsprechendes für die Eigenschaften
der externen Größen exti. Jedem der obengenannten Sollgrößen
ist dabei wenigstens eine bestimmte Eigenschaft zugeordnet,
beispielsweise eine bestimmte Stellzeit, aus denen entspre
chend der Momentenkoordination im Koordinator 100 ein resul
tierender Eigenschaftsvektor esollresext gebildet wird. Der
Eigenschaftsvektor kann in einem Ausführungsbeispiel auch
Informationen über der aktuellen Betriebszustand (z. B. los
gelassenes Fahrpedal) sowie extern vorgegebene Grenzwerte
enthalten. Die aus der Koordination der externen Größen im
Koordinator 100 hervorgegangenen Werte werden einem Koordi
nator 104 zugeführt, in dem die resultierenden externen Grö
ßen mit internen, d. h. motorspezifischen Größen koordiniert
werden. Zwischen den Koordinatoren 100 und 104 liegt die
Schnittstelle zwischen dem motorunabhängigen und dem motor
spezifischen Teil der Motorsteuerung.
Die internen Sollgrößen msollinti bzw. einti werden dem Ko
ordinator 104 zugeführt. Die motorabhängigen Größen sind
insbesondere Sollwerte interner Momentenbegrenzungen, bei
spielsweise aus Bauteileschutzgründen, aus Ausmagerschutz
gründen bei Vollast, ein Sollwert für eine Maximaldrehzahl
begrenzung, etc. Ferner werden zur Bestimmung des Sollmo
ments in Fig. 2 nicht dargestellte Korrekturgrößen von
Drehzahlreglern, Abwürgeschutzregler, Leerlaufregler sowie
die Motorverluste und Schleppmomente und motornahe Fahrkom
fortfunktionen eingerechnet. Die Ausgangsgrößen des Koordi
nators 104 sind ein Sollwert für das innere Motormoment,
d. h. das durch Verbrennung erzeugte Motormoment MSOLL und
ein zugehöriger Eigenschaftsvektor esoll.
Die vom Koordinator 104 ausgegebenen resultierenden Größen
werden einem motorspezifischen Umsetzer 108 zugeführt, der
die resultierende Momentenanforderung (inneres Sollmoment
und Eigenschaftsvektor) in Sollwerte für die motorspezifi
schen Stellpfade umsetzt. Bei einem Benzinmotor sind dies
beispielsweise Füllung, Zündwinkel und/oder Einspritzung,
bei einem Dieselmotor z. B. die Kraftstoffmenge, bei einem
Elektromotor beispielsweise der Strom. Dabei wird der aktu
elle Betriebspunkt des Motors und weitere die Stellpfade be
einflussende Randbedingungen beachtet. Die Umsetzung des
Sollmoments und des Eigenschaftsvektors in Stellpfade wird
beispielsweise wie im eingangs genannten Stand der Technik
beschrieben durchgeführt, in dem der Stellpfad ausgewählt
wird, der die Bereitstellung des geforderten Moments in der
geforderten Zeit gewährleisten kann. Teil des Umsetzers 108
sind auch Eingriffe, die direkt auf einen Stellpfad wirken,
beispielsweise Zündwinkeleingriffe eines Antiruckelreglers,
zusätzliche Füllung für eine Momentenreserve im Leerlauf,
etc.
Vorstehend werden die Eigenschaften in einem Eigenschafts
vektor e zusammengefasst. Je nach Ausführungsbeispiel um
fasst der Eigenschaftsvektor unterschiedliche Größen. In ei
nem bevorzugten Ausführungsbeispiel, welches auch weiter un
ten anhand von Fig. 3 dargestellt wird, umfasst der Eigen
schaftsvektor wenigstens ein prädiziertes Moment, das im
Normalfall dem ungefilterten Fahrerwunsch entspricht, jedoch
von anderen Eingriffen, insbesondere Eingriffe, die eine ge
wisse Momentenreserve benötigen, angepasst werden kann. Fer
ner ist eine zu jedem Sollmoment gehörende Stellzeit sowie
Informationen zum Fahrzeugbetrieb, beispielsweise Dynamikin
formationen, geforderte Drehzahlgrenzen, Lastschlagdämpfung
aktiv-Bits oder Dashpot-Aktiv-Bits, Leerlauf-Aktiv-Bits,
Komforteinstellungen, etc. Bestandteil des Eigenschaftsvek
tors.
Fig. 3 zeigt ein Ablaufdiagramm, welches ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel der oben dargestellten Momentenstruktur
zeigt. Dabei ist in den Fig. 3a und 3b ein bevorzugtes
Ausführungsbeispiel des Koordinators 100, in den Fig. 3c
und 3d des Koordinators 104 und des Umsetzers 108 darge
stellt. Auch hier beschreiben die einzelnen Elemente Pro
gramme, Programmteile oder Programmschritte eines im Mikro
computer 16 der Steuereinheit ablaufenden Programms, während
die Verbindungsleitungen des Informationsfluss repräsentie
ren.
Zunächst wird in 200 beispielsweise auf der Basis der Mo
tordrehzahl und dem Betätigungsgrad eines Fahrpedals durch
den Fahrer ein Fahrerwunschmoment nach Maßgabe beispielswei
se eines Kennfeldes bestimmt. Dieses Fahrerwunschmoment
MSOLLFA stellt ein Vortriebsmoment dar. Entsprechend wird
ein prädizierte Fahrerwunschmoment MPRÄDFA ermittelt, wel
ches im bevorzugten Ausführungsbeispiel zunächst dem Fahrer
wunschmoment entspricht und im folgenden das zukünftig mit
einer gewissen Wahrscheinlichkeit einzustellende Moment re
präsentiert. Dem Fahrerwunschmoment zugeordnet sind wenig
stens eine Eigenschaft efa, beispielsweise eine Stellzeit,
innerhalb derer das Fahrerwunschmoment einzustellen ist,
und/oder der Betätigungszustand des Pedals. Die Stellzeit
wird beispielsweise abhängig von der Schnelligkeit der Pe
dalbetätigung ermittelt und ausgegeben. Ist das Fahrzeug mit
einem Fahrgeschwindigkeitsregler 202 oder einem adaptiven
Fahrgeschwindigkeitsregler, welcher zusätzlich den Abstand
zu einem vorausfahrenden Fahrzeug berücksichtigt, ausgestat
tet, werden dort eine Momentensollgröße MSOLLFGR, eine prä
dizierte Größe MPRÄDFGR (die dem Sollmoment oder der statio
när zu erreichenden Momentengröße entsprechen kann) und zu
geordnete Eigenschaftsgrößen efgr (Stellzeit, Aktivierungs
zustand des Reglers, etc.) gebildet. Im Koordinator 204 wer
den die von der Fahrerwunschermittlung 200 und vom Geschwin
digkeitsregler 202 übertragenen Größen koordiniert. So wird
beispielsweise bei eingeschaltetem Fahrgeschwindigkeitsreg
ler das Sollmoment und das prädizierte Moment, welches vom
Fahrgeschwindigkeitsregler 202 ermittelt wurde, weitergege
ben. Entsprechend wird auch der diesem Moment zugeordnete
Eigenschaftsvektor, beispielsweise bezüglich der Stellzeit,
weitergegeben. Ist der Fahrgeschwindigkeitsregler abgeschal
tet, so gibt der Koordinator 204 den entsprechenden Fahrer
wunschgrößen den Durchgriff frei. Ferner wird dieser Koordi
nator z. B. das Fahrerwunschsollmoment samt Eigenschaften
weitergeben, wenn dieses größer als das Geschwindigkeitsreg
lersollmoment ist. Die resultierenden Größen des Koordina
tors 204 werden den Fahrkomfortfunktionen 206 zugeführt. Un
ter diesen werden beispielsweise Lastschlagdämpfungsfunktio
nen oder Dashpotfunktionen verstanden, bei welchen der Fah
rerwunsch bzw. der Sollmomentenvorgabewert des Fahrgeschwin
digkeitsreglers einer Filterung zur Vermeidung abrupter Mo
mentenänderungen unterzogen wird. Diese Filterung wird ins
besondere auf den Momentensollwert, nicht jedoch auf den
prädizierten Momentenwert angewendet. Entsprechend können
auch Eigenschaften gefiltert werden, z. B. ausgewählte Eigen
schaften wie die Stellzeitinformation. Ergebnis nach der
Fahrkomfortvorsteuerung 206 ist ein Sollwert MSOLLFAVT für
das Vortriebsmoment, für das prädizierte Vortriebsmoment
MPRÄDFAVT sowie wenigstens eine diesen Größen zugeordnete
Eigenschaft EMSOLLFAVT.
Die genannten Größen werden an einen Koordinator 208 weiter
geführt, dem ferner weitere externe Eingriffsgrößen zuge
führt werden, beispielsweise von einer Fahrstabilitätsrege
lung (ESP), einer Motorschleppmomentenregelung (MSR)
und/oder einem Antriebsschlupfregelsystem (ASR) 210. Diese
Funktion(en) gibt (geben) an den Koordinator 208 ebenfalls
ein Sollvortriebsmoment (z. B. MSOLLESP) und entsprechenden
Eigenschaften EMSOLLESP, die im bevorzugten Ausführungsbei
spiel insbesondere die zur Einstellung notwendige Stellzeit
beinhalten. Ferner ist ein Geschwindigkeitsbegrenzer 212
vorgesehen, welcher abhängig von dem Ausmaß des Überschrei
tens einer maximalen Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs einen
Momentensollwert MSOLLVAMX für das Vortriebsmoment zusammen
mit entsprechenden Eigenschaften EMSOLLVMAX übermittelt.
Diese Größen werden im Koordinator 208 koordiniert. Dort
werden wie oben dargestellt die Momentensollwerte und die
wenigstens eine Eigenschaft miteinander verknüpft, während
das prädizierte Moment als das zukünftig, nach Abklingen
dieser reduzierenden oder erhöhenden Eingriffen vermutlich
einzustellen Moment nicht mit den Sollmomenten des externen
Eingriffs koordiniert wird. Z. B. bei länger anhaltenden re
duzierenden Eingriffen kann auch ein durch den entsprechen
den externen Sollmomentenwert beeinflusstes prädiziertes Mo
ment ausgegeben werden. Im einfachsten Fall werden die Soll
momente auf der Basis von Maximal- und Minimalwertaus
wahlstufen ausgewählt und dem ausgewählten Sollmoment zuge
ordnet(en) Eigenschaft(en) sowie ggf. die Zustands- und Vor
gabegrößen als resultierende Eigenschaften übernommen. Aus
gang des Koordinators 208 ist also ein prädiziertes Vor
triebsmoment MPRÄDVT, ein resultierendes Sollvortriebsmoment
MSOLLVT sowie resultierende Eigenschaften EMSOLLVT. Physika
lisch ist diesen Moment das Moment am Ausgangs des Trieb
strangs des Fahrzeugs.
Zur Umrechnung der Vortriebsmomentenwerte in Getriebeaus
gangsmomentenwerte werden gemäß dem Ablaufdiagramm der Fig.
3b die im Koordinator 208 ermittelten Größen, das prädizier
te Vortriebsmoment und das Sollvortriebsmoment, im Schritt
213 nach Maßgabe der Strangverstärkung, d. h. dem Verstär
kungsfaktor zwischen Abtrieb und Getriebe, der beispielswei
se in einer Speicherzelle 218 fest vorgegeben ist, und dem
Getriebeverlustmoment mgetrver umgerechnet. Letzteres wird
abhängig vom aktuellen Betriebszustand des Getriebes bei
spielsweise mittels eines Kennfelds 220 gebildet. Ergebnis
sind entsprechende Getriebeausgangsmomentenwerte. Die Eigen
schaften werden, sofern keine Vortriebsmomentenwerte enthal
ten, nicht umgerechnet. In einem Ausführungsbeispiel erfolgt
die Umrechnung in den Verknüpfungsstellen 214 bzw. 216, in
denen die Sollmomentenwerte jeweils mit der Strangverstär
kung multiplikativ verknüpft werden. Das auf diese Weise ge
bildete Sollgetriebeausgangsmoment und das prädizierte Ge
triebeausgangsmoment werden dann in Verknüpfungsstellen 218
bzw. 220 mit dem Getriebeverlustmoment mgetrver korrigiert.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird das Getriebeverlust
moment dem prädizierten Moment bzw. dem Sollgetriebeaus
gangsmoment aufaddiert. Ferner werden mittels der einge
stellten Getriebeübersetzung die Getriebeausgangsmomenten
werte in Kupplungsmomentenwerte umgerechnet.
Das prädizierte Moment und das Sollmoment sowie dessen Ei
genschaftsvektor werden Koordinatoren 224 bzw. 226 zuge
führt. In diesen beiden Koordinatoren werden Größen bezüg
lich des Getriebes, d. h. Vorgabegrößen der Getriebesteuerung
für den Schaltvorgang und/oder einer Getriebeschutzfunktion,
berücksichtigt. Bezüglich des Getriebeschutzes wird in 228
ein Maximalwert für das Kupplungsmoment vorgegeben, auf wel
chen das Sollkupplungsmoment begrenzt wird. Beim Getriebe
eingriff wird ein bestimmter Kupplungsmomentenverlauf, der
den Schaltvorgang optimiert, vorgegeben. Im Koordinator 226
wird das Sollkupplungsmoment mit diesen Sollmomenten vergli
chen und in einem Ausführungsbeispiel das kleinste als Soll
kupplungsmoment weitergegeben. Insbesondere dem Sollmoment
für den Getriebeeingriff ist wenigstens eine Eigenschafts
größe zugeordnet, die beispielsweise die notwendige Stell
zeit zur Realisierung der Momentenveränderung während des
Schaltvorgangs vorgibt. Diese wird mit der wenigstens einen,
entsprechenden Eigenschaftsgröße des Sollkupplungsmomentes
koordiniert, wobei z. B. bei einem aktiven Schaltvorgang die
Eigenschaftsgröße des Getriebeeingriffsmoments Vorrang hat.
Im Koordinator 224 wird das Getriebeeingriffsmoment mit dem
prädizierten Kupplungsmoment verknüpft. In einem Ausfüh
rungsbeispiel wird das prädizierte Kupplungsmoment unverän
dert weitergegeben, während in einem anderen Beispiel insbe
sondere bei länger andauernden Eingriffen das prädizierte
Moment durch das Getriebekupplungsmoment angepasst wird.
Die Ausgangsgrößen der Koordinatoren 224 bzw. 226 werden
weiteren Koordinatoren 229 bzw. 230 zugeführt, in der die
Momentenforderungen von Nebenaggregaten berücksichtigt wer
den. Diese werden beispielsweise durch Kennfelder 232 abhän
gig vom Betriebszustand des jeweiligen Nebenaggregats (Kli
maanlage, Lüfter, etc.) bestimmt. Im Koordinator 230 das
Sollkupplungsmoment mit dem Verbrauchermoment MVERBR, wel
ches die Summe der Momentenforderungen aller berücksichtig
ten Verbraucher darstellt, verknüpft, wobei dem Verbraucher
moment wenigstens eine Eigenschaftsgröße EMVERBR zugeordnet
ist. Auch hier ist als Eigenschaft insbesondere die gefor
derte Stellzeit für die Einstellung der Momentenforderung
der Verbraucher und ggf. der Status einzelner Verbraucher
vorgesehen. In einem Ausführungsbeispiel wird im Koordinator
230 beispielsweise der Momentenbedarfswert MVERBR auf das
Sollkupplungsmoment aufaddiert, wenn der entsprechende Ver
braucher aktiv ist. Als resultierende Eigenschaft wird in
dieser Ausführung z. B. die kürzeste Stellzeit weitergegeben.
Im Koordinator 229 wird analog zum Koordinator 224 das zur
Realisierung des Momentenbedarfs MVERBR der Verbraucher not
wendige Reservemoment MRESNA mit dem prädizierten Kupplungs
moment verknüpft. In einem Ausführungsbeispiel wird das prä
dizierte Moment um das Reservemoment erhöht, so dass das
prädizierte Kupplungsmoment erhöht wird, wenn eine Momen
tenerhöhung durch die Verbraucher zu erwarten ist (Einschal
ten), während das prädizierte Kupplungsmoment erniedrigt
wird, wenn eine Erniedrigung des Momentenbedarfs der Ver
braucher zu erwarten ist (z. B. Abschalten). Die Ausgangsgrö
ßen der Koordinatoren 229 und 230 stellen die externen Grö
ßen dar, die in Fig. 2 als Ausgangsgrößen des Koordinators
100 dargestellt sind. Der Koordinator 229 gibt ein prädi
ziertes Motorausgangsmoment MPRÄDEX, der Koordinator 230 ein
Motorausgangssollmoment MSOLLEX und wenigstens eine zugeord
nete Eigenschaftsgröße EMSOLLEX aus.
Die genannten Größen werden gemäß Fig. 3c einem Koordinator
234 zugeführt, in dem diese Größen mit motorspezifischen
Vorgabegrößen koordiniert werden. Dabei wird in einem bevor
zugten Ausführungsbeispiel von einem Momentenbegrenzer 236
ein Sollwert MSOLLBEG mit zugeordneter Eigenschaftsgröße
EMSOLLBEG sowie von einem Maximaldrehzahlbegrenzer 238 eine
Sollgröße MSOLLNMAX mit zugehöriger Eigenschaftsgröße
EMSOLLNMAX zugeführt. Der Sollwert des Momentenbegrenzers
236 wird z. B. nach Maßgabe der Größe des Überschreitens ei
nes Grenzwertes für das Drehmoment durch das Istmoment, das
Sollmoment des Maximaldrehzahlbegrenzers 238 abhängig vom
Ausmaß des Überschreitens der Maximaldrehzahl durch die
Drehzahl des Fahrzeugs ermittelt. Entsprechend werden die
Stellzeiten als bevorzugte Eigenschaftsgröße vorgegeben. Wie
in Fig. 3c dargestellt, kann die Maximaldrehzahl nmax auch
eine Eigenschaftsgröße des Vektor EMSOLLEX sein und von au
ßen vorgegebenen werden.
Auf der Basis seiner Eingangsgrößen bildet der Koordinator
234 resultierende Ausgangsgrößen für das Motorausgangsmoment
und der wenigstens einen zugeordneten Eigenschaft. Dabei
wird im bevorzugten Ausführungsbeispiel aus den zugeführten
Sollgrößen die kleinste ausgewählt und als Sollausgangsmo
ment MSOLLINT ausgegeben. In einem anderen Ausführungsbei
spiel werden die Sollgröße mittels arithmetischer Operatio
nen miteinander verknüpft. Das prädizierte Moment bleibt in
einem Ausführungsbeispiel unverändert, in einem anderen wird
es durch die Sollgrößen insbesondere bei länger andauernden
reduzierenden Eingriff angepasst. Bezüglich der wenigstens
Eigenschaftsgröße erfolgt ebenfalls eine Koordination, wobei
Ergebnis wenigsten eine resultierende Eigenschaftsgröße
EMSOLLINT ist, die bezüglich der Stellzeit je nach Ausfüh
rung die kürzeste der Stellzeiten oder die der resultieren
den Momentengröße zugeordnete Stellzeit ist. Ferner sind wie
vorstehend skizzierte Betriebszustandsinformationen Teil der
Eigenschaftsgrößen.
Das Sollmoment msollint wird einer Verknüpfungsstelle 240
zugeführt, in der das Sollmoment in Abhängigkeit des Aus
gangssignals eines Abwürgeschutzreglers 246 korrigiert wird.
Dieses stellt ein Korrekturmoment DMAWS dar, welches in Ab
hängigkeit der Motordrehzahl und einer Abwürgeschutz
solldrehzahl gebildet wird, wobei die Größe des Korrekturmo
ments abhängig ist vom Abstand der Istdrehzahl zur Abwürge
schutzdrehzahl. Das Bedingungssignal B akt, welches den Reg
ler aktiviert, z. B. wenn ein Fahrerwunsch oder externer Ein
griff vorliegt, ist bevorzugt wie in Fig. 3c angegeben Teil
des Eigenschaftsvektors EMSOLLEX. Das korrigierte Sollmo
ment wird dann einer Verknüpfungsstelle 242 zugeführt, in
der dem Sollmoment ein Korrekturmoment DMLLR eines Leerlauf
reglers 248 aufgeschaltet wird. Die Aktivierungsbedingungen
B akt und B akt2 des Leerlaufreglers 248 (Leerlaufzustand,
kein Fahrerwunsch, etc.) sind ebenfalls Teil des Eigen
schaftsvektors EMSOLLEX. Ferner ist eine Minimaldrehzahl
NMIN des Leerlaufreglers Teil des Eigenschaftsvektors. Das
Korrekturmoment DMLLR wird auf der Basis von Istdrehzahl und
Solldrehzahl gebildet. Dieses Korrekturmoment wird in der
Verknüpfungsstelle 237 auch auf das prädizierte Moment
MPRÄDINT aufgeschaltet.
Nach Maßgabe von temperatur- und drehzahlabhängigen Kennli
nien oder Kennfeldern 250 werden die Motorverlustmomentewer
te (Schleppmomentenwerte) MDS gebildet. Diese werden in den
Verknüpfungsstellen 239 bzw. 244 auf das prädizierte Aus
gangsmoment und das Sollausgangsmoment aufgeschaltet. Ergeb
nis ist ein inneres prädiziertes Moment MPRÄDIN und ein in
neres Sollmoment MSOLLIN, welche in weiteren Korrekturstufen
252 und 254 mit einem Referenzmoment MDNORM normiert werden.
Ausgangsgrößen der Korrekturstufen 252 und 254 sind somit
normierte, prädizierte innere Momente MPRÄDIN bzw. normierte
Sollwerte für das innere Moment MSOLLIN. Das Normmoment wird
abhängig von den Betriebsgrößen (beispielsweise Drehzahl und
Last) in einem Kennfeld 256 gebildet. Der vom Koordinator
234 gebildete Eigenschaftsvektor EMSOLLINT wird nicht beein
flußt.
Das prädizierte innere Moment bzw. das innere Sollmoment
werden gemäß Fig. 3d dem Umsetzer 258 zugeführt, dem ferner
auch der Eigenschaftsvektor EMSOLLINT, mit dem das innere
Sollmoment umgesetzt werden soll, zugeführt wird. In dieser
Ebene sind ferner Funktionen angeordnet, die direkt auf die
Stellpfade des Motors Eingriff nehmen, beispielsweise ein
Antiruckelregler 260, ein Regler 262, der eine gewisse Mo
mentenreserve über den Zündwinkel für das Katheizen bereit
stellt sowie der Leerlaufreglerteil 264, welcher den Leer
laufmomentenreservewert einstellt sowie den Zündwinkelein
griff des Leerlaufreglers durchführt. Ausgehend von den ge
nannten Funktionen werden Steuergrößen dem Umsetzer 258 zu
geführt, die dieser bei der Umsetzung des Sollmoments be
rücksichtigt. Die Informationen über den jeweiligen Aktivie
rungsbereich der Funktionen werden wie in Fig. 3d angedeu
tet als Teil des Eigenschaftsvektors EMSOLLINT übertragen.
Ausgehend vom Sollmomentenwert MSOLLIN bildet der Umsetzer
258 unter Berücksichtigung der Eigenschaften, insbesondere
der erforderlichen Stellzeit, Sollmomente MSOLLFÜ für die
Füllung, für den Zündwinkel MSOLLZW, für die Einspritzung
bzw. Ausblendung MSOLLK und gegebenenfalls für den Lader
MSOLLLAD. Diese werden durch die entsprechenden Stellein
richtungen 266, 268, 270 und 272 eingestellt, wobei das Fül
lungssollmoment in eine Solldrosselklappenstellung umgerech
net, die anderen Sollmomente unter Berücksichtigung des Ist
moment zur Verringerung der Abweichung umgesetzt werden. Ei
ne solche Vorgehensweise ist bekannt. Das prädizierte Moment
und die vom Katheizregler und vom Leerlaufregler gebildeten
Reservewerten werden ebenfalls berücksichtigt. Vorzugsweise
wird der Maximalwert der zur Verfügung stehenden Sollgrößen
(MSOLLIN, MPRÄDIN, Reserve) gebildet und als Füllungsollwert
ausgegeben. Abhängig von der Stellzeit werden die anderen
Eingriffe aktiviert und entsprechende Sollgrößen gebildet.
Die Ausgangsgrößen der Funktionen (Leerlaufregler, Antiruc
kelregler), die direkt auf die Stellpfade (hoher Zündwinkel)
wirken, werden direkt auf die entsprechenden Sollmomente
aufgeschaltet.
Die oben in Kombination dargestellten Maßnahmen werden je
nach Ausführungsbeispiel in beliebiger Auswahl, auch ein
zeln, realisiert. Die bevorzugte Realisierung erfolgt dabei
als Computerprogramm, welches in einem Speichermedium (Dis
kette, Speicherbaustein, Rechner, etc.) gespeichert ist.
In den Fig. 4 und 5 ist in einem bevorzugten Ausführungs
beispiel eine konkrete Ausgestaltung der Schnittstelle zwi
schen dem motorspezifischen und dem motorunabhängigen Teil
unter Angabe der vom jeweiligen Teil bereitzustellenden Grö
ßen dargestellt. Fig. 4 betrifft dabei alle Drehmomenten
größen bzw. Größen die in unmittelbarem Zusammenhang zur
Drehmomenteneinstellung stehen, während in Fig. 5 weitere
Größen dargestellt sind. Diese wurden vorstehend im wesent
lichen als Eigenschaftsvektor zusammengefasst. Die Auftei
lung in Fig. 4 und 5 erfolgte dabei lediglich aus Über
sichtlichkeitsgründen.
Die Besonderheit der in den Fig. 4 und 5 gezeigten
Schnittstelle besteht unter anderem darin, dass auch Größen
vom motorspezifischen Teil zum motorunabhängigen Teil über
mittelt werden.
Die vom motorspezifischen Teil 302 und vom motorunabhängigen
Teil 300 bereitzustellenden Drehmomentengrößen (vorzugsweise
Kupplungsmomentengrößen, Kurbelwellenmomentengrößen oder an
dere Motorausgangsmomentengrößen) sind in Fig. 4 darge
stellt. Der motorspezifische Teil 302 und der motorunabhän
gige Teil 300 entspricht dabei im wesentlichen der Darstel
lung der Fig. 3.
Wie bereits oben anhand der Ausführung nach Fig. 3 darge
stellt stellt der motorunabhängige Teil 300 die Größen Soll
moment MSOLLEX, prädiziertes Sollmoment MPRÄDEX, welches
auch eine vorgegebene Momentenreserve enthalten kann, (beide
z. B. in Nm) sowie die Sollstellzeit TSOLLEX (z. B. in msec),
mit der das Sollmoment einzustellen ist, bereit. Letzteres
ist vorstehend Teil des Eigenschaftsvektors. Ein Beispiel
für die Verwendung dieser Größen im motorspezifischen Teil
ist oben beschrieben. Ferner wird gemäß Fig. 4 der Momen
tenbedarf der Nebenaggregate MVERBR (z. B. in Nm) vom mo
torunabhängigen Teil 300 bereitgestellt. Die Bestimmung die
ses Momentenwerts ist oben beschrieben. Er stellt den Unter
schied zwischen Motorausgangsmoment und Kupplungsmoment dar.
Er wird im motorspezifischen Teil z. B. bei der Berechnung
der Verlustmomente des Motors ausgewertet. In einem Ausfüh
rungsbeispiel wird ferner eine Momentenanforderungsgröße
(z. B. in Nm), die in Fig. 4 nicht dargestellt ist, vom mo
torunabhängigen Teil 300 zum motorspezifischen Teil 302
übermittelt, welche das Sollmoment ohne die Korrektur durch
den Eingriff einer Getriebesteuerung beschreibt.
Der motorspezifische Teil 302 stellt auf Momentenebene gemäß
Fig. 4 das Istmoment MIST (vorzugsweise das Istmoment an
der Kurbelwelle) zur Verfügung, welches gemessen oder be
rechnet wird. Ferner wird ein maximaler Verstellbereich der
schnellen Pfades (Verstellung über Zündwinkel, Kraftstoff
menge, etc.) mittels maximalen und minimalen Momentenwerten
MMAXDYN und MMINDYN, die über die beeinflussbaren Parameter
des schnellen Verstellpfades einstellbar sind. Diese Größen
werden z. B. von externen Funktionen wie z. B. einer Antriebs
schlupfregelung ausgewertet, wobei z. B. MMAXDYN oder MMINDYN.
Informationen über den möglichen schnellen Verstellbereich
bieten, während MIST bei der Berechnung der Vorgabewerte
Eingang findet. Ferner werden vom motorspezifischen Teil 302
Kennlinien bereitgestellt, welche das maximal und das mini
mal stationär erreichbare Moment MMAX und MMIN (minimales
Moment ist gleich maximal erreichbares Schleppmoment) bei
spielsweise über der Drehzahl beschreiben. Diese diesen als
Zustandsinformation bei der Bestimmung der Getriebeschalt
strategie. Die Kennlinien werden in Form von Wertpaaren
übertragen und im motorunabhängigen Teil abgelegt. Ferner
stellt der motorspezifische Teil 302 eine Adaptionsgröße
MVERBRADAPT für das Verbrauchermoment MVERBR bereit, welche
auf bekannte Art ermittelt wird (vgl. z. B. DE-A 43 04 779 =
US 5 484 351). Der motorunabhängige Teil ist mit dieser In
formation in der Lage, seine Berechnungen zum Verbrauchermo
ment MVERBR zu korrigieren bzw. abzugleichen. Nicht darge
stellt sind weitere Größen, die entweder zusätzlich zu den
oben genannten oder alternativ dazu vom motorspezifische
Teil 302 zum motorunabhängigen Teil 300 übertragen werden,
wie z. B. das aktuelle Schleppmoment, welches beispielsweise
wie im oben angegebenen Stand der Technik berechnet wird,
das aktuelle maximale Moment (Kurbelwellenmoment, abhängig
vom aktuellen Betriebszustand) und/oder unter optimalen Be
dingungen (abhängig von Drehzahl, Meereshöhe, Temperatur,
etc.) erreichbare Maximal- und Minimalmomente (Minimalmoment
= maximal erreichbares Schleppmoment). Alle Momentengrößen
haben in einem Ausführungsbeispiel die Einheit Nm.
Außerhalb der Momentenebene wird wie Fig. 5 zeigt vom mo
torunabhängigen Teil Betätigungssignale (entweder kontinu
ierlich oder als Schaltzustand) für das Fahrpedal (ACC), für
die Bremsen (BRAKE) und für die Kupplung (CLUTCH) bereitge
stellt (z. B. als %-Größe). Diese Größen werden im motorspe
zifischen Teil 302 z. B. zur Aktivierung verschiedener Funk
tionen wie Leerlaufregler, Komfortfunktionen, etc. ausgewer
tet. Um auch Systemverbunde abzudecken, die nicht über die
dazu erforderliche Sensorik verfügen, ist vorgesehen, dass
alternativ oder ergänzend über die Schnittstelle der Schalt
zustand (z. B. als Bitsignal) eines Bremspedalkontakts
und/oder eines Kupplungspedalkontakts übermittelt wird.
Nicht dargestellt ist ferner eine Information über den Leer
laufwunsch des Fahrers (Anforderung Minimalmoment, vorzugs
weise ebenfalls Bitsignal), die in einem Ausführungsbeispiel
alternativ oder zusätzlich übertragen werden kann. Eine wei
tere nicht dargestellte Größe (ebenfalls als Bitsignal) ist
die Information, dass Kraftschluss im Triebstrang vorliegt.
Ferner wird eine Marke KOMF (codiertes Wort) zur Verfügung
gestellt, die über den Betriebszustand von Komfortfunktionen
wie einer Lastschlagdämpfungsfunktion oder eine Dashpotfunk
tion informiert (ob aktiv oder nicht). Diese Größe wird im
motorspezifischen Teil 302 z. B. dazu verwendet, abzuschät
zen, ob bei der Momenteneinstellung Komfortfragen zu beach
ten sind (z. B. Schnelligkeit der Verstellung, Ruckvermei
dung, etc.), und/oder werden zur Aktivierung von Komfort
funktionen wie Lastschlagdämpfung- oder Dashpotfunktionen
ausgewertet. Allgemein stellt diese Größe daher eine Infor
mation dar, ob dem Komfort der Steuerung eine hohe Priorität
zukommt oder nicht. In dieser Größe kann auch oder alterna
tiv die Information enthalten sein, ob der Fahrerwunschgra
dient aus Komfortgründen begrenzt ist, ob bei der Steuerung
des Motors der Kraftschluss erhalten werden muss, ob ein
Bauteileschutz nicht beachtet werden muss, ob ein dynami
sches oder hochdynamisches Einstellung erforderlich ist, ob
Komfortfunktionen bei der Einstellung des Motor zu beachten
sind oder nicht, ob der Fahrerwunschwert mit höchster Prio
rität einzustellen ist, etc.
Weitere nicht dargestellte Größen können Informationen über
Getriebemodus (Stellung Gebtriebebedienfeld, z. B. Neutral-,
1-, 2-, D-, R-, P-Stellung, Wintereinstellung, etc.), Ge
triebetyp (Handschalter, Automat, CVT, automatisiertes
Schaltgetriebe), aktuell eingelegter Gang (Leerlauf, 1.
Gang, 2.Gang, etc.) und/oder Information über die Stellung
des Zündschalters (Aus, Standby, Radio, Steuergerät bestromt
(Klemme 15), Anlasser (Klemme 50), etc.). Diese Information
werden bevorzugt als Wort vorgegebener Länge gesendet, wobei
die Information codiert ist.
Ferner oder ergänzend wird in einer Ausführung nicht motor
spezifische Messgrößen vom motorunabhängigen Teil zum motor
spezifischen Teil übertragen, z. B. Außentemperatur, Atmo
sphärendruck, Längsgeschwindigkeit, Batteriespannung, etc.
Ferner werden extern vorgegebene Minimal- und Maximaldreh
zahlen (NMINEX, NMAXEX) bereitgestellt, die z. B. Vorgabegrö
ßen in Verbindung mit dem Leerlaufregler und/oder dem Abwür
geschutzregler (NMINEX) bzw. einer Maximaldrehzahlbegrenzung
(NMAXEX) darstellen.
Vom motorspezifischen Teil 302 wird eine Information ENGRUN
(Motor läuft), motorspezifische Messgrößen wie die aktuelle
Motordrehzahl NMOT und/oder die aktuelle Motortemperatur
TMOT sowie die aktuellen Maximaldrehzahl NMAX und die aktu
elle Minimaldrehzahl NMIN (= aktuelle Leerlaufsolldrehzahl)
bereitgestellt. Diese Größen werden im motorunabhängigen
Teil entweder zur Berechnungen verwendetet (NMOT z. B. bei
der Bestimmung des Fahrerwunschmoments) oder dienen als Zu
standsinformation. Nicht dargestellt sind der Integralanteil
des Leerlaufreglers und/oder die Information über die durch
geführte Schubabschaltung, die in einer Ausführung zusätz
lich oder alternativ vom motorspezifischen Teil zum motorun
abhängigen Teil übertragen.
Die genannten Größen der Schnittstelle werden je nach Anwen
dung einzeln oder in beliebiger Kombination eingesetzt, ab
hängig von den Anforderung und Randbedingungen des jeweili
gen Ausführungsbeispiels.
Je nach Anwendungsfall werden motorunabhängiger und motor
spezifischer Teil in einer Rechnereinheit, in zwei verschie
denen Rechnereinheiten einer Steuereinheit oder in zwei
räumlich getrennten Steuereinheiten implementiert.
Claims (14)
1. Verfahren zur Steuerung der Antriebseinheit eines Fahr
zeugs, welche wenigstens eine Stellgröße aufweist, die ab
hängig von wenigstens einer Vorgabegröße für eine Ausgangs
größe der Antriebseinheit eingestellt wird, wobei diese Vor
gabegröße aus mehreren Vorgabegrößen ausgewählt wird, da
durch gekennzeichnet, dass in einem ersten Schritt Vorgabe
größen, die unabhängig von der Antriebseinheit sind, zur
Bildung einer ersten Vorgabegröße herangezogen werden, und
dass in einem zweiten Schritt aus dieser ersten Vorgabegröße
und wenigstens einer motorspezifischen Vorgabegröße die die
wenigstens eine Stellgröße beeinflussende zweite Vorgabegrö
ße gebildet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausgangsgröße ein Drehmoment der Antriebseinheit ist.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, dass in einem ersten Koordinator die
erste Vorgabegröße abhängig von einer Fahrerwunschsollgröße,
einer Sollgröße eines Fahrgeschwindigkeitsreglers, einer
Sollgröße eines Fahrdynamikregelsystems, eines Motorschlepp
momentenreglers, eines Antriebsschlupfreglers und/oder einer
Maximalgeschwindigkeitsbegrenzung gebildet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorgabegröße ein Sollvortriebsmoment ist, welches unter
Berücksichtigung der Verhältnisse im Triebstrang in ein
Sollausgangsmoment der Antriebseinheit umgerechnet wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, dass ein zweiter Koordinator vorgese
hen ist, der aus der ersten Vorgabegröße und wenigstens ei
ner motorspezifischen Vorgabegröße die zweite Vorgabegröße
bildet.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass
die Ausgangsgröße des zweiten Koordinators unter Berücksich
tigung der Verlustmomente der Antriebseinheit in ein inneres
Sollmoment umgerechnet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, dass jeder Vorgabegröße wenigstens ei
ne Eigenschaftsgröße zugeordnet ist, die wenigstens die ge
wünschte Stellzeit zur Einstellung der Vorgabegröße umfasst,
wobei aus den Eigenschaftsgrößen verschiedener Vorgabegrößen
in dem ersten und zweiten Koordinator wenigstens eine resul
tierende Eigenschaftsgröße gebildet wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da
durch gekennzeichnet, dass die zweite Vorgabegröße in einem
Umsetzer nach Maßgabe der wenigstens einen resultierenden
Eigenschaftsgröße in Stellgrößen für die Stellpfade der An
triebseinheit umgewandelt wird.
9. Verfahren zur Steuerung der Antriebseinheit eines Fahr
zeugs, welche wenigstens eine Stellgröße aufweist, die ab
hängig von wenigstens einer Vorgabegröße für eine Ausgangs
größe der Antriebseinheit eingestellt wird, insbesondere
nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, dass ferner eine prädizierte Vorgabegröße ermit
telt wird, welche in wenigstens einem Betriebszustand dem
ungefilterten Fahrerwunschwert entspricht, in dessen Abhän
gigkeit die Antriebseinheit in wenigstens einem Betriebszu
stand eingestellt wird.
10. Vorrichtung zur Steuerung der Antriebseinheit eines
Fahrzeugs, mit einer Steuereinheit, welche wenigstens einen
Mikrocomputer umfasst, der wenigstens eine Stellgröße zur
Steuerung der Antriebseinheit abhängig von wenigstens einem
Vorgabewert für eine Ausgangsgröße der Antriebseinheit aus
gibt, wobei diese Vorgabegröße aus mehreren Vorgabegrößen
ausgewählt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerein
heit einen ersten Koordinator umfasst, der Vorgabegrößen,
die unabhängig von der Antriebseinheit sind, zur Bildung ei
ner ersten Vorgabegröße heranzieht, und dass die Steuerein
heit einen zweiten Koordinator umfasst, der aus dieser er
sten Vorgabegröße und wenigstens einer motorspezifischen
Vorgabegröße die die wenigstens eine Stellgröße beeinflus
sende zweite Vorgabegröße bildet.
11. Vorrichtung zur Steuerung der Antriebseinheit eines
Fahrzeugs, mit wenigstens einer Steuereinheit, welche wenig
stens einen Mikrocomputer umfasst, der wenigstens eine
Stellgröße zur Steuerung der Antriebseinheit abhängig von
wenigstens einem Vorgabewert für eine Ausgangsgröße der An
triebseinheit ausgibt, gekennzeichnet durch einen ersten
Teil mit motorunabhängigen Programmen, der über eine vorde
finierte Schnittstelle mit einem zweiten Teil mit motorspe
zifischen Programmen in Verbindung steht, wobei der erste
Teil an der Schnittstelle vorbestimmte Größen bereitstellt
und vom motorspezifischen Teil vorbestimmte Größen empfängt.
12. Vorrichtung zur Steuerung der Antriebseinheit eines
Fahrzeugs, mit wenigstens einer Steuereinheit, welche wenig
stens einen Mikrocomputer umfasst, der wenigstens eine
Stellgröße zur Steuerung der Antriebseinheit abhängig von
wenigstens einem Vorgabewert für eine Ausgangsgröße der An
triebseinheit ausgibt, gekennzeichnet durch einen Teil mit
motorspezifischen Programmen, der über eine vordefinierte
Schnittstelle mit einem Teil mit motorunabhängigen Program
men in Verbindung steht, wobei der motorspezifische Teil an
der Schnittstelle vorbestimmte Größen bereitstellt und vom
motorunabhängigen Teil vorbestimmte Größen empfängt.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 und 12, dadurch
gekennzeichnet, dass die vom motorunabhängigen Teil bereit
gestellte Größen Sollmoment, prädiziertes Sollmoment, Soll
stellzeit, Verbrauchermoment, wenigstens eine Fahrpedal-,
Bremsen- Kupplungsbetätigungsgröße, eine Information hin
sichtlich des Komfort der Steuerung und/oder vorgegebene Mi
nimal- und/oder Maximaldrehzahlwerte und/oder wenigstens ei
ne Information über Getriebezustand bzw. -typ und/oder die
Stellung des Zündschlüssel und/oder nicht motorspezifische
Messgrößen sind, die vom motorspezifischen Teil bereitge
stellte Größen Istmoment, maximal und/oder minimal dynamisch
erreichbare Momentenwerte, stationäre maximale und/oder mi
nimale Momente, maximale und/oder minimale Momente unter op
timalen Bedingungen, ein Korrekturmoment für das Verbrau
chermoment, eine Information, dass der Motor läuft, motor
spezifische Messgrößen wie Motordrehzahl und/oder Motortem
peratur, die Maximaldrehzahl und/oder eine Minimaldrehzahl
und/oder eine Information über die durchgeführte Schubab
schaltung und/oder den Integralanteil des Leerlaufreglers
sind.
14. Speichermedium, in welchen ein Computerprogramm gespei
chert ist, welches wenigstens eines der Verfahren der An
sprüche 1 bis 9 beschreibt.
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