DE19649424A1

DE19649424A1 - Drehmomentabschätzung für Motorgeschwindigkeitssteuerung

Info

Publication number: DE19649424A1
Application number: DE19649424A
Authority: DE
Inventors: Mike Livshiz; David Jeffrey Sanvido
Original assignee: Motors Liquidation Co
Current assignee: Motors Liquidation Co
Priority date: 1995-11-29
Filing date: 1996-11-28
Publication date: 1997-06-05
Anticipated expiration: 2016-11-29
Also published as: US5577474A; DE19649424C2

Description

Diese Erfindung betrifft eine Motorgeschwindigkeitssteuerung und insbesondere die Abschätzung eines Motorausgangsdrehmo ments und eine Motorsteuerung in Abhängigkeit davon.

Es ist allgemein bekannt, daß die Geschwindigkeitssteuerung eines Kraftfahrzeugverbrennungsmotors sowohl stationäre als auch Übergangskompensationstrategien umfaßt. Die stationäre Strategie sorgt für eine Motorgeschwindigkeitsreferenznach führung unter stationären Motorarbeitszuständen mit minimalem Stetigkeitsfehler. Die Übergangsstrategie sorgt für eine Stö rungsunterdrückung und eine Übergangskompensation, um die Re ferenzmotorgeschwindigkeit im wesentlichen aufrechtzuerhal ten, wenn sich die Motorlast ändert oder Störungen des Sy stems auftreten.

Typischerweise verarbeitet die stationäre Kompensationsstra tegie Eingangssignale, die den Motorarbeitspegel anzeigen, und erzeugt durch gespeicherte Kalibrierungswerte einen sta tionären Motorausgangsdrehmomentbedarf. Es wird ein Steuerbe fehl periodisch eingestellt, um den Motorausgangsdrehmoment bedarf zu liefern. Üblicherweise wird der Steuerbefehl an ei nen Steueraktuator der Motoreinlaßluftrate, wie ein Bypass- Luftventil, gerichtet, um die Motoreinlaßluftrate zu verän dern und somit den Ausgangsdrehmomentbedarf zu erreichen. Ob wohl die Einlaßluftratensteuerung auf einen Drehmomentsteuer parameter nicht ebenso anspricht wie auf eine Veränderung der Funkenzeitpunkteinstellung, spricht sie ausreichend an, um eine angemessene Drehmomentsteuerung unter den meisten sta tionären Motorarbeitszuständen zu liefern.

Die Genauigkeit des Einlaßluftratenbefehls für die stationäre Kompensationsstrategie ist durch die Genauigkeit der gespei cherten Kalibrierungsinformation begrenzt. Im allgemeinen kann der stationäre Drehmomentbedarf Tss wie folgt bestimmt werden:

Tss = f(MAP, RPM, EST, A/F, AMB, TEMP, BARO),

wobei MAP der Absolutdruck der Motoreinlaßleitung ist, RPM die Motorgeschwindigkeit ist, EST die Funkenzeitpunktvorver stellung ist, A/F das Motor-Luft/Kraftstoff-Verhältnis ist, AMB die Umgebungstemperatur ist, TEMP die Motorkühlmitteltem peratur ist und BARO der barometrische Druck ist. Während ei nes herkömmlichen Kalibrierungsvorganges können die Parameter MAP, RPM, EST und A/F ohne wesentliche Schwierigkeit verän dert werden, um eine genaue Kalibrierung der resultierenden Veränderung von Tss zu liefern. Jedoch werden die Parameter AMB, TEMP und BARO während eines herkömmlichen Kalibrierungs vorganges nicht leicht steuerbar verändert und sind daher nicht genau in der Tss-Kalibrierungsinformation enthalten, wenn überhaupt. Das Ergebnis ist eine Kompensation des Motor geschwindigkeitsfehlers im Betrieb sowohl unter stationären als auch Übergangsarbeitszuständen, die durch eine ungeeigne te Kalibrierung von Änderungen von BARO, TEMP und AMB hervor gerufen wird. Die Kompensation im Betrieb umfaßt typischer weise das Steuern der Zündzeitpunkt-EST-Vorverstellung, um eine derartige ungeeignete Kalibrierung zu kompensieren. Dies verringert den verfügbaren Einfluß der Zündzeitpunkteinstel lung, um andere Übergangszustände und Störungen, die auftre ten können, zu kompensieren, was die Übergangssteuerleistung verringern kann. Weiter wird jeder Versuch einer Kalibrierung einer Änderung von TEMP, AMB und BARO im wesentlichen ungenau sein und die Kalibrierungszeit und -schwierigkeit vergrößern, was die Kosten des Kraftfahrzeuges erhöht.

Es wäre daher wünschenswert, die Wirkung derartiger sich langsam ändernder und schwierig zu kalibrierender Parameter, wie BARO, AMB und TEMP auf den stationären Motordrehmomentbe darf zu bestimmen und derartige gelernte Information in die Bestimmung des stationären Drehmomentbedarfs einzuarbeiten, um die Motorgeschwindigkeitssteuerreferenznachführung zu ver bessern und somit den Einfluß der Zündzeitpunkteinstellungs steuerung zu bewahren und eine wesentliche Kalibrierungslast wegzunehmen.

Die Erfindung schafft eine gewünschte Motorgeschwindigkeits steuereinrichtung, welche den stationären Motorausgangsdreh momentbedarf im Betrieb und mit minimaler Kalibrierungsge schwindigkeit und Information über derartige sich langsam än dernde Parameter, wie BARO, AMB und TEMP umfassend, genau be stimmt, so daß ein genauer Steuerbefehl, der alle Parameter berücksichtigt, die den stationären Motordrehmomentbedarf be einflussen, über eine Positionssteuerung eines Motoreinlaß luftventils bewußt aktiv bestimmt und geliefert werden kann.

Wenn stationäre Zustände vorhanden sind, wie durch eine sta bile Motoreinlaßluftrate oder einen stabilen Motoreinlaßlei tungsdruck angezeigt, wird eine Abweichung eines Parameters weg von einem unter Kalibrierungszuständen erwarteten Wert bestimmt. Diese Abweichung stellt den Pegel zusätzlicher Kom pensation dar, die zusätzlich zu einer kalibrierten stationä ren Kompensation angewendet wird, um den Motorgeschwindig keitsfehler zu minimieren. Die zusätzliche Kompensation, die unter den stationären Zuständen angewendet wird, ist auf nicht modellierte Wirkungen gerichtet, wie aufgrund einer Veränderung von Parametern, die in einem Kalibrierungsmodell eines stationären Motorausgangsdrehmomentbedarfs nicht be rücksichtigt sind. Die zusätzliche Kompensation kann durch eine Veränderung der Funkenzeitpunkteinstellung geliefert werden, was zu einer unnötigen Verringerung des bereits be grenzten Einflusses der Funkenzeitpunkteinstellung führt. Die Änderung des Motorausgangsdrehmomentbedarfs, die durch die zusätzliche Kompensation dargestellt wird, kann unter Kennt nis der Empfindlichkeit des Motorausgangsdrehmoments auf eine Abweichung in dem Parameter abgeleitet werden. Ein kompensie render Motoreinlaßluftsteuerbefehl kann dann als eine direkte Funktion von der Änderung des Motorausgangsdrehmomentbedarfs bestimmt und als eine Korrektur auf den Einlaßluftsteuerbe fehl angewendet werden. Sobald die Korrektur angewendet wird, kann die eventuell erforderliche Kompensation der Funkenzeit punkteinstellung verringert werden, was den Einfluß der Fun kenzeitpunkteinstellung für die geeignetere Aufgabe einer Übergangszustands - und Störungsunterdrückung vergrößert.

Gemäß einem weiteren Aspekt dieser Erfindung kann die gelern te Änderung des Motorausgangsdrehmomentbedarfs, die den kali brierten Modellfehler bei dem gegenwärtigen Motorarbeitszu stand darstellt, für eine nachfolgende Anwendung bei oder na he dem gegenwärtigen Motorarbeitszustand aufgezeichnet wer den. Weiter kann der gegenwärtige Wert von derartigen sich langsam ändernden oder sonst nicht modellierten Parametern, wie AMB, BARO und TEMP, wahrgenommen oder abgeschätzt und die gelernte Änderung des Motorausgangsdrehmomentbedarfs als eine Funktion davon gespeichert werden, um ein Modell aufzubauen und somit die Kalibrierungsinformation zu erweitern. Das Mo dell kann über eine Vielzahl von Motorarbeitszuständen, wobei auf variierende AMB-, BARO- und TEMP-Werte getroffen wird, entwickelt und angepaßt werden und entsprechende Änderungen des Drehmomentbedarfs können gemäß einem zusätzlichen Aspekt dieser Erfindung bestimmt werden. Wenn ein derartiges Modell im wesentlichen vollständig entwickelt ist, kann die Drehmo mentkorrektur geliefert werden, indem derartige wahrgenommene oder abgeschätzte Werte, wie AMB, TEMP und BARO direkt auf das Modell angewendet werden, um einen Drehmomentbedarfskor rekturwert festzustellen und somit den gesamten stationären Motorausgangsdrehmomentbedarfswert mit einem Minimum an zu sätzlicher Analyse oder Durchsatzlast, mit minimaler Kali brierungsschwierigkeit, mit minimalem Vertrauen auf eine Kor rektur des stationären Drehmomentes durch Veränderung der Zündzeitpunkteinstellung und mit verringertem Fehler der Mo torgeschwindigkeitsreferenznachführung eingestellt werden.

Die Erfindung wird im folgenden beispielhaft anhand der Zeichnung beschrieben, in dieser zeigt:

Fig. 1 ein allgemeines Diagramm des Motors und der Motor steuerungs-Hardware der bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung,

Fig. 2 Diagramme der Struktur der Steuereinrichtung von Fig. 1 zum Erzeugen eines Motoreinlaßluftbefehls und

Fig. 3A und 3B Flußdiagramme, die einen Fluß von Steuervor gängen zum Erzeugen des Motoreinlaßluftbefehls zum Steuern der Motorgeschwindigkeit gemäß der Struktur der Steuereinrichtung von Fig. 2 und unter Verwendung der Hardware von Fig. 1 darstellen.

Mit Bezug auf Fig. 1 wird Einlaßluft einem Verbrennungsmotor 10 über Einlaßluftweg 28 geliefert, in welchem ein Einlaß luftventil 30 angeordnet ist, das ein herkömmliches Drossel klappenventil sein kann, dessen Rotationsgrad den Luftstrom von dem Einlaßluftweg 28 zu einer Einlaßleitung 32 begrenzt. Der Motoreinlaßluftstrom kann zusätzlich im wesentlichen un abhängig von der Positionierung des Einlaßluftventils durch eine Luftleitung 34 geliefert werden, die sich an einem er sten Ende in den Einlaßluftweg 28 stromaufwärts von dem Ven til 30 öffnet und sich an einem zweiten Ende in die Einlaß leitung 32 stromabwärts von dem Ventil 30 öffnet. Ein Präzisionsventil 36, wie ein Solenoidventil, ist entlang der Bypass-Leitung 34 zwischen den ersten und zweiten Enden zum Steuern der Begrenzung der Leitung gegenüber dem Luftstrom dort hindurch vorgesehen. Das Ventil 36 wird durch einen An steuerungsbefehl I gesteuert, der daran von einer IAC-An steuerung 20 angelegt wird, welche ein einfacher herkömmli cher Ansteuerungsschaltkreis zum Umwandeln eines digitalen Ventilpositionsbefehlswertes in einen Ansteuerungsstrompegel sein kann. Der Positionsbefehlswert wird bestimmt, um für ei nen präzisen Luftstrom in den Motor für eine feine Motoraus gangsdrehmomentjustierung zu sorgen, beispielsweise um für eine glatte, stabile Motorleerlaufgeschwindigkeitssteuerung zu sorgen.

In einer alternativen Ausführungsform gemäß dieser Erfindung können die Bypass-Leitung 34 und das Leerlaufluftventil 36 beseitigt sein, und eine präzise Steuerung der Motoreinlaß luft kann durch bekannte elektronische Drosselsteuertechniken geliefert werden, beispielsweise indem direkt ein Aktuator gesteuert wird, der mit dem Einlaßluftventil 30 gekoppelt ist, um das Ventil in dem Einlaßluftweg präzise zu positio nieren und somit für eine hochauflösende Steuerung der Motor einlaßluft zu sorgen, beispielsweise um den exakten Bedarf einer Motorleerlaufluftsteuerung zu erfüllen. In einer derar tigen alternativen Ausführungsform ist eine geeignete An steuerungsschaltung, die beispielsweise im allgemeinen der IAC-Ansteuerung 20 entspricht, vorgesehen, um den digitalen Positionsbefehl zu empfangen und den Befehl in ein analoges Ansteuerungsstromsignal umzuwandeln, das an einen geeigneten Drosselaktuator, wie einen Gleichstrommotor, angelegt wird.

Der absolute Luftdruck MAP in der Einlaßleitung 32 wird von einem herkömmlichen Druckübertrager wahrgenommen, der in der Motoreinlaßleitung 32 angeordnet ist, und als Ausgangssignal MAP geliefert. Die Motorkühlmitteltemperatur wird über einen Temperatursensor (nicht gezeigt), wie ein herkömmliches Thermopaar, wahrgenommen, das in einem Motorkühlmittelzirku lationsweg (nicht gezeigt) angeordnet ist, und wird als Aus gangssignal TEMP kommuniziert. Die Motoreinlaßluft wird in der Einlaßleitung 32 aufgenommen und auf eine Vielzahl von Motorzylindern verteilt. Die Einlaßluft wird mit einer gelie ferten Kraftstoffmenge gemischt, welche in die Einlaßleitung, in die Motorzylinder oder in die Einlaßdurchgänge stromauf wärts von den Motorzylindern durch eine oder mehrere herkömm liche Kraftstoffeinspritzeinrichtungen, an welche ein unter Druck gesetzter Kraftstoffvorrat geliefert wird, eingespritzt werden kann. Die Luft/Kraftstoff-Mischung wird in den Motor zylindern gezündet, die Kolben innerhalb der Zylinder antrei ben, um eine oder mehrere Motorausgangswellen einschließlich einer Kurbelwelle (nicht gezeigt) zu drehen. Die Rotationsra te der Kurbelwelle kann von einem kommerziell erhältlichen Übertrager, wie einen Hall-Effekt-Sensor oder Sensor mit va riablem magnetischen Widerstand, der so positioniert ist, daß er den Durchtritt von Zähnen oder Kerben detektiert, die in Umfangsrichtung um die Kurbelwelle herum angeordnet sind, in ein periodisches Motorgeschwindigkeitssignal RPM übertragen werden. Das Signal RPM kann im wesentlichen sinusförmig sein mit einer Frequenz, die die Durchtrittsrate der Zähne oder Kerben von dem Übertrager darstellt. Die Zähne oder Kerben können um den Umfang der Kurbelwelle herum positioniert und relativ zueinander beabstandet sein, so daß jedesmal, wenn das periodische Signal RPM eine vorbestimmte Spannungsschwel le überschreitet, angenommen werden kann, daß ein Motorzylin derereignis, wie ein Ereignis einer Nettoausgangsdrehmoment produktion des Motors aufgetreten ist.

Die Steuerstruktur von Fig. 1 sorgt für eine Motorgeschwin digkeitssteuerung einschließlich einer Zündzeitpunkteinstel lungssteuerung und Einlaßluftsteuerung gemäß dieser Ausfüh rungsform. Die Funkenzeitpunkteinstellung liefert eine an sprechende Motorausgangsdrehmomentsteuerung für eine Laststö rungsunterdrückung, für vergrößerte Motorstabilität durch ei ne Dämpfung des Motorausgangsdrehmoments und für genauere mi nimale Funkenvorverstellung für die Bestimmung des Befehls für ein bestes Drehmoment, die Motorlastinformation enthält, wie durch gegenwärtigen und zukünftigen vorhergesagten Abso lutdruck der Einlaßleitung angezeigt, wie weiter in der Pa tentschrift mit dem Titel "Vorhersage-Funkensteuerein richtung", Aktenzeichen des Patentanwalts G4408, die am Ein reichungsdatum dieser Anmeldung eingereicht wird und deren Offenbarungsgehalt hierin durch Bezugnahme miteinbezogen wird, detailliert dargelegt.

Die Motoreinlaßluftsteuerung, wie durch gesteuerte Positio nierung von Bypass-Ventil 36, sorgt für eine genaue Motorge schwindigkeitssteuerung sowohl unter stationären als auch Übergangsarbeitszuständen, indem ein umfassender stationärer Motorausgangsdrehmomentbedarf bestimmt und ein derartiger Be darf durch eine Einlaßluftsteuerung geliefert wird, allein um das Vertrauen auf eine Veränderung der Funkenzeitpunktein stellung für eine stationäre Steuerungskompensation zu mini mieren.

Genauer werden in Fig. 1 Signale RPM und TEMP einem Zielmo torgeschwindigkeitsgenerator 12 geliefert, welcher gemäß ei ner in einer Speichereinrichtung gespeicherten vorbestimmten Festlegung eine Zielmotorgeschwindigkeit REF(K), wie eine ge wünschte Motorleerlaufgeschwindigkeit für den derzeitigen Steuerzyklus, der durch Index K angedeutet ist, und für einen nächsten folgenden Steuerzyklus REF(K+1), der durch den Index K+1 angedeutet ist, erzeugt. Die Zielmotorgeschwindigkeiten können konstante Geschwindigkeiten sein, die gemäß einem ge eigneten Motorarbeitspegel für Leerlauf, wie näherungsweise 700 U/min, bestimmt werden, oder können gemäß einer vorbe stimmten Festlegung, wie einer Motoraufwärmungsfestlegung, variieren, worin die Motorgeschwindigkeit mit zunehmender Mo torkühlmitteltemperatur TEMP abnimmt.

Die derzeitige Zielmotorgeschwindigkeit REF(K) und die vor hergesagte Zielmotorgeschwindigkeit für den nächsten folgen den Steuerzyklus REF(K+1) werden als Referenzeingänge zu ei ner Steuereinrichtung 14 zum Verarbeiten von daran angelegten Eingangssignalen kommuniziert, die einen derzeitigen und ei nen vorhergesagten Motorarbeitszustand darstellen, und zum Erzeugen und Ausgeben eines Motoreinlaßluftratensteuerbe fehls, wie Befehl I zum Steuern einer Bypass-Ventil-Position, wie beschrieben. Die zu beschreibende Steuereinrichtung 14 ist weiter in Fig. 2 detailliert dargelegt.

Die Steuereinrichtung 14 gibt einen Motoreinlaßluftbefehl, wie einen Bypass-Ventil-Positionsbefehl I(K) für das gegen wärtige (K-te) Zylinderereignis an eine zu beschreibende Zu standabschätzeinrichtung 26 aus und gibt einen gewünschten Motoreinlaßluftbefehl, wie einen Bypass-Ventil-Positions befehl I(K+1) für das nächste (K+1te) Zylinderereignis an ei nen Begrenzer 40 aus, welcher in einer Schaltung oder durch einen Steuervorgang umgesetzt sein kann, um beispielsweise eine obere Grenze der Größe des Leerlaufluftbefehls zu lie fern, so daß der Befehl keinerlei Begrenzungen der Hardware oder der Bandbreite überschreitet. Der begrenzte Befehl I(k+1) wird dann an IAC-Ansteuerung 20, wie einen herkömmli cher Ansteuerungsschaltkreis zum Erzeugen eines Ansteue rungsstromes bei einem Pegel, der im wesentlichen der Größe des Befehls I(k+1) entspricht, und zum Ausgeben des Ansteue rungsstromes an den IAC-Aktuator 36 (Fig. 1) angelegt.

Die Zustandabschätzeinrichtung 26 von Fig. 1 empfängt Motor parameterinformation und liefert eine Vorhersage von Motorzu ständen, die gemäß dieser Erfindung verwendet wird. Eingangs information in die Zustandabschätzeinrichtung 26 umfaßt Si gnale RPM und MAP, einen derzeitigen Leerlaufluftbefehl I(K) von Steuereinrichtung 14 und einen derzeitigen Funkenzeit punkteinstellungsbefehl EST(K), der durch die Zündungssteuer einrichtung 22 erzeugt wird, wie später beschrieben wird. Derartige Eingangsinformation wird verwendet, um die Motorge schwindigkeit für das nächste Zylinderereignis RPM(K+1), das Motordrehmoment für das gegenwärtige Zylinderereignis T(k) und für das nächste Zylinderereignis T(K+1) vorherzusagen, und der Einlaßleitungsdruck wird für das nächste Zylinderer eignis MAP(K+1) vorhergesagt. Eine derartige Vorhersage kann unter Verwendung irgendeines herkömmlichen Parametervorhersa gemittels ausgeführt werden. Vorzugsweise sollen jedoch die Motorgeschwindigkeits- und Drehmomentvorhersagetechniken, die in der US-Patentschrift 5 421 302 beschrieben sind, deren Of fenbarungsgehalt durch Bezugnahme hierin miteinbezogen wird, als der Teil der Zustandabschätzeinrichtung 26 angewendet werden, der verwendet wird, um RPM(K+1), T(K+1) und T(K) vor herzusagen. Des weiteren wird der Vorhersageansatz, der in der US-Patentschrift 5 094 213 beschrieben ist, vorzugsweise als der Teil der Zustandabschätzeinrichtung 26 angewendet, der verwendet wird, um MAP(K+1) vorherzusagen.

Der gegenwärtige Motorgeschwindigkeitsfehler ERR(K) wird als eine Differenz zwischen der Referenzmotorgeschwindigkeit REF(k) und einer gegenwärtigen Abtastung RPM(K) des Motorge schwindigkeitssignals RPM bestimmt. Der vorhergesagte Motor geschwindigkeitsfehler wird als eine Differenz zwischen der zukünftigen Referenzmotorgeschwindigkeit REF(K+1) und der vorhergesagten Motorgeschwindigkeit für das nächste Zylin derereignis RPM(K+1) bestimmt. Die Fehlersignale ERR(K) und ERR(K+1) werden an die Zündungssteuereinrichtung 22 angelegt. Zusätzlich wird das Signal AMB, das eine gemessene Umgebungs temperatur des Kraftfahrzeuges darstellt, wie sie durch einen herkömmlichen Temperatursensor geliefert wird, der an dem Fahrzeug positioniert ist, um die Umgebungslufttemperatur zu detektieren, an die Zündungssteuereinrichtung 22 angelegt. Weiter wird ein Signal BARO, das den barometrischen Umge bungsdruck darstellt, wie er beispielsweise durch einen her kömmlichen barometrischen Druckübertrager oder durch Abtasten des Signals MAP unter Motorarbeitszuständen geliefert werden kann, in welchen der Druckabfall über dem Ventil 30 minimal ist, der Zündungssteuereinrichtung 22 geliefert. Zudem wird ein Zustandeingangswert, der in einem Steuereinrichtungsspei cher gespeichert ist und eine Anzahl von Marken umfaßt, die den Zustand von bestimmten Zusatzlastanforderungen anzeigen, der Zündungssteuereinrichtung 22 geliefert. Jede der Marken des Zustandeingangswertes kann einer oder mehreren Zusatzla sten entsprechen, die anzeigen, ob eine Anforderung, die ent sprechende Last aufzubringen, anhängig ist. Die Zusatzlasten können eine Luftaufbereitungskopplung, ein Automatikgetriebe schalten und andere Lasten umfassen, welche schnell an den Motor angelegt und von diesem entfernt werden können, worin ein derartiges Anlegen und Entfernen eine plötzliche und we sentliche Änderung der Motorausgangsdrehmomentspanne hervor ruft, die die Stabilität der Motorgeschwindigkeit beeinflußt, wie es allgemein in der Technik verstanden wird. Wenn zum Beispiel die Marke des Zustandeingangswertes gesetzt ist, ist eine Anforderung zum Aufbringen der entsprechenden Zusatzlast anhängig, und wenn die Marke gelöscht ist, kann die Last ge gebenenfalls entfernt werden.

Die Zündungssteuereinrichtung 22 sorgt für eine Nachführung der Motorgeschwindigkeit und eine Lastunterdrückung durch ei ne Bestimmung eines Zündzeitpunkteinstellungsbefehls für ein minimales bestes Drehmoment (MBT) in Abhängigkeit von der Mo torgeschwindigkeit und dem Absolutdruck der Einlaßleitung MAP. Die MAP-Information sorgt für eine verbesserte Modellie rung der Motorlast, so daß eine genauere MBT-Berechnung ge liefert werden kann. Die Zündungssteuereinrichtung sorgt wei ter für eine Bestimmung und Anwendung des Funkenzeitpunktein stellungs-Offsets als eine Funktion von derartigen Arbeitszu ständen, wie Zusatzlastzustand, barometrischer Druck und Um gebungstemperatur. Dies sorgt für eine Kompensation von Zu ständen, die schwierig in eine Kalibrierung der Funkenzeit punkteinstellung einzuarbeiten sind, und ersetzt weiter die Vorwärtskopplungssteuerung von Leerlaufluft- und Funkenzeit punkteinstellung, die beispielsweise in dem Zündzeitpunktein stellungsansatz der oben erwähnten Schrift geliefert wird, wodurch die Kalibrierungsschwierigkeit bedeutend verringert wird. Zudem liefert die Zündungssteuereinrichtung 22 eine vorhersagende Funkensteuerung mit Rückkopplungsinformation der Motorgeschwindigkeit und Steuerverstärkungen, die als ei ne Funktion von vorhergesagten RPM und MAP bestimmt werden. Die Zündungssteuereinrichtung 22 nimmt die Form von derjeni gen an, die in der oben erwähnten Patentanmeldungsschrift be schrieben ist und kann alternativ die Form der Zündungssteu ereinrichtung 22 der oben erwähnten US-Patentschrift anneh men. Die Zündungssteuereinrichtung 22 kombiniert die MBT- und vorhersagende Funkensteuerungsinformation mit dem Zeitpunk teinstellungs-Offset, um einen Zündzeitpunkteinstellungsbe fehl für ein nächstes folgendes Motorzündereignis EST(k+1) hervorzubringen, welcher an einen Begrenzer 38 ausgegeben wird, wie er als herkömmliche Befehlsbegrenzungsschaltung zum Begrenzen des Befehls EST(K+1) auf einen vorbestimmten Be fehlsbereich geliefert wird, um dafür zu sorgen, daß der Be fehl keinerlei Begrenzungen der Hardware oder der Bandbreite überschreitet. Der begrenzte Befehl wird dann als ein Funken vorverstellungsbefehl für das nächste Zylinderereignis EST(K+1) an die Zündungsansteuerung 24 übergeben, welche Zündbefehle für eine oder mehrere aktive Motorzündkerzen (nicht gezeigt) erzeugen und derartige Befehle bei dem Motor arbeitswinkel liefern kann, der durch die Position des oberen Totpunktes des nächsten Zylinders diktiert wird, um ein Ver brennungsereignis zu haben, das gemäß dem Befehl EST(k+1) vorverstellt ist.

Mit Bezug auf Fig. 2 sorgt die Steuereinrichtung 14 für ein Erzeugen eines Bypass-Ventilbefehls I zum Steuern von Bypass- Luft zu dem Motor, um ein Motorausgangsdrehmoment zu liefern, das die Motorgeschwindigkeit in Richtung einer Zielgeschwin digkeit REF(K) steuert. Die Steuereinrichtung 14 ist entspre chend der eingebetteten Schleifenstruktur vorgesehen, die in der oben erwähnten Patentschrift beschrieben ist, worin eine Außenschleife vorgesehen ist, um rotationsdynamische Wirkun gen und allgemeine Störungen zu kompensieren, die bei dem Mo torgeschwindigkeitssteuersystem dieser Ausführungsform vor kommen. Die Außenschleife durch RPM-Steuereinrichtung 16 emp fängt Eingangssignale RPM(K), RPM(K+1), REF(K) und REF(K+1) und erzeugt einen gewünschten Drehmomentbefehl TC, um eine Differenz zwischen dem RPM(k) und REF(k) zu minimieren und eine Differenz zwischen RPM(k+1) und REF(k+1) zu minimieren, wie in der oben erwähnten Schrift beschrieben. Der gewünschte Drehmomentbefehl TC wird durch Anwenden von herkömmlichen Steuertechniken, wie klassische Proportional-Integral-Diffe rential-(PID-)Regelungstechniken, erzeugt, die auf die Ge schwindigkeitsdifferenzen angewendet werden.

Der kompensierende Drehmomentbefehl TC wird einer inneren Drehmomentsteuerschleife geliefert, die innerhalb der be schriebenen Außensteuerschleife eingebettet ist, was sowohl für eine stationäre Motorgeschwindigkeitssteuerung als auch für eine Laständerungskompensation sorgt. Ein Kompensator 18 innerhalb dieser Schleife ist vorgesehen, um Kraftstoffliefe rungs- und -verbrennungsverzögerungen in dem System zu kom pensieren, wobei er einen Befehl Ir als eine Funktion von TC und von T(K+1) beispielsweise durch eine herkömmliche Steuer strategie, wie eine herkömmliche Proportional-Differential- (PD-) Regelungsstrategie erzeugt. Weiter wird ein gegenwärti ger Einlaßluftventilbefehl I(K) durch Drehmomentsteuerein richtung 18 zur Verwendung durch die Zustandabschätzeinrichtung 26 von Fig. 1 auf die in der oben erwähnten Patent schrift beschriebene Weise ausgegeben.

Um für einen minimalen Fehler der Steuerung des stationären Motorausgangsdrehmoments zu sorgen, umfaßt die Steuereinrich tung 14 weiter eine Abschätzeinrichtung für ein stationäres Drehmoment Tss 42 zum Erzeugen eines stationären Basissteuer befehls Iss gemäß der Kalibrierungsinformation und einen Kor rekturbefehl δIAC, um gemäß dieser Erfindung den stationären Basissteuerbefehl für eine Änderung des Drehmomentbedarfs zu korrigieren, die nicht in der Kalibrierungsinformation model liert worden ist. Der Basisbefehl Iss kann aus gespeicherter Kalibrierungsinformation festgestellt werden, die die Mo toreinlaßluftrate unter stationären Leerlaufarbeitszuständen beschreibt, die notwendig ist, um eine stabile, genaue Motor geschwindigkeitssteuerung aufrechtzuerhalten. Die Kalibrie rungsinformation kann nicht ohne übermäßige Schwierigkeit In formation über die Änderung der Motoreinlaßluftrate als eine Funktion von einer Änderung derartiger Parameter, wie Umge bungstemperatur, Motorkühlmitteltemperatur und barometrischer Druck, welche sich nur allmählich ändern und daher schwierig in die gespeicherte Kalibrierungsinformation einzuarbeiten sind, enthalten. Entsprechend wird eine Korrektur derartiger Parameteränderungen gemäß dieser Erfindung durch den Befehl δIAC geliefert, welche zu Iss und Ir addiert wird, um I(K+1) zu bilden. Sonst kann eine Korrektur einer Veränderung derar tiger sich langsam ändernder Parameter, die nicht in der ge speicherten Kalibrierungsinformation modelliert sind - selbst unter stationären Zuständen - durch ansprechende Justierung der Funkenzeitpunkteinstellung vorgesehen werden, was einen Teil des Einflusses der Zündzeitpunkteinstellung verschlingt, der für sich schneller ändernde Zustände reserviert sein sollte. Die Verfügbarkeit der genauen, ansprechenden Funken zeitpunkteinstellungssteuerung wird dadurch verringert, was potentiell zu einer weniger ansprechenden, weniger genauen Motorgeschwindigkeitssteuerung führt.

Eine Änderung des stationären Motordrehmoments δT, die von der Tss-Abschätzeinrichtung 42 so bestimmt wird, als daß sie durch eine Veränderung von derartigen sich langsam ändernden Parametern hervorgerufen wird, wird an eine Speichereinrich tung, wie eine herkömmliche nichtflüchtige Speichereinrich tung 44 zusammen mit Information über den gegenwärtigen Pegel von derartigen sich langsam ändernden Parametern wie BARO, AMB und TEMP ausgegeben. Wie beschrieben wird, wird diese In formation angewendet, um in der Speichereinrichtung 44 eine Funktion, die die Beziehung zwischen derartigen sich langsam ändernden Parametern, wie AMB, TEMP und BARO, beschreibt, und eine Änderung des stationären Motorausgangsdrehmomentes anzu passen und zu speichern, welche verwendet werden kann, um den δIAC-Befehl zu korrigieren oder den Vorgang des Bestimmens von δIAC und δT zu ersetzen, indem einfach die Änderung des Motorausgangsdrehmoments als eine Funktion von gegenwärtigen Werten von TEMP, BARO und AMB nachgeschlagen wird, wie es be schrieben wird.

Die Reihe von Vorgängen zum Ausführen der Steuerfunktionen, die allgemein in den Fig. 1 und 2 beschrieben sind, ist schrittweise in Fig. 3 dargestellt. Die Vorgänge dieser Aus führungsform, um für eine Funkenzeitpunkteinstellungssteue rung zu sorgen, sind wie in der anhängigen US-Patentanmel dungsschrift detailliert dargelegt, die hierin oben erwähnt ist. Die Vorgänge der Routine von Fig. 3A und 3B werden von der Steuereinrichtung 14 jedem Motorzylinderereignis folgend, wie durch einen Spannungsreferenzübergang von Signal RPM de tektiert, wie beschrieben ausgeführt. Beim Referenzspannungs übergang kann eine Unterbrechung der Steuereinrichtung er zeugt werden, worin die Steuereinrichtung 14 ihre normalen Vorgänge aussetzt und die Vorgänge von Fig. 3A und 3B aus führt, die bei Schritt 90 starten und fortschreiten, derzei tige Parameterwerte bei einem nächsten Schritt 92 zu erzeu gen. Die derzeitigen Parameterwerte umfassen derzeitige Werte der Parameter, die den Signalen BARO, AMB, TEMP, MAP, RPM, A/F und EST(K) entsprechen.

Als nächstes wird eine MAP-Anderungsgröße bei einem Schritt 94 als ein Absolutwert einer Differenz zwischen dem gegenwär tigen MAP-Wert, wie bei Schritt 92 bestimmt, und einem kürz lichsten früheren MAP-Wert erzeugt. Die erzeugte Änderungs größe wird als nächstes zu einer Summe derartiger Größen bei einem nächsten Schritt 96 addiert. Eine Zielmotorreferenzge schwindigkeit REF(K) für das gegenwärtige oder "K-te" Motor zylinderereignis wird als nächstes bei einem Schritt 98 von dem Generator 12 von Fig. 1 wie beschrieben erzeugt, wie durch Feststellen einer Referenzmotorgeschwindigkeit aus ei ner herkömmlichen Nachschlagtabelle, die in einem nichtflüch tigen Steuereinrichtungsspeicher als eine Funktion von der Motorkühlmitteltemperatur TEMP gespeichert ist. Wenn die Mo torkühlmitteltemperatur zunimmt, kann die Referenztemperatur von einer maximalen Geschwindigkeit von 1200 U/min auf unge fähr 700 U/min für einen vollständig aufgewärmten Motor ab nehmen. Die Beziehung zwischen Motorkühlmitteltemperatur und Referenzmotorgeschwindigkeit kann für eine Motoranwendung durch einen herkömmlichen Kalibrierungsprozeß bestimmt und die Beziehung in der Form einer Nachschlagtabelle gespeichert werden. Eine Motorgeschwindigkeitsfehlergröße wird als näch stes bei einem Schritt 100 als ein Absolutwert einer Diffe renz zwischen REF(K) und RPM erzeugt. Die Geschwindigkeits fehlergröße wird dann zu einer Summe derartiger Größen bei einem nächsten Schritt 102 addiert.

Eine Zielreferenzgeschwindigkeit REF(K+1) wird als nächstes bei einem Schritt 104 als die gewünschte Motorgeschwindigkeit für das nächste ("K+1te") folgende Motorzylinderereignis vor hergesagt. REF(K+1) kann auf die für REF(K) beschriebene Wei se, beispielsweise durch Feststellen von REF(K+1) aus einer gespeicherten Nachschlagtabelle als eine Funktion von der Mo torkühlmitteltemperatur, erzeugt werden. Eine Vorhersage des Absolutdrucks der Einlaßleitung bei einem nächsten nachfol genden Motorzylinderereignis, als MAP(K+1) bezeichnet, wird als nächstes bei einem Schritt 108 geliefert, beispielsweise unter Verwendung des Zustandvorhersageansatzes der US-Patent schrift Nr. 5 094 213, die auf die Vorhersage des Einlaßlei tungsdrucks angewendet wird.

Die Routine der Fig. 3A und 3B schreitet als nächstes fort, die Motorgeschwindigkeit RPM(K+1) bei dem nächsten Zylinder ereignis bei einem Schritt 108 vorherzusagen. Eine derartige Vorhersage wird in dieser Ausführungsform durch Anwenden der Vorhersagetechniken ausgeführt, die detailliert in der US- Patentschrift Nr. 5 421 302 dargelegt sind, wobei die Bypass- Ventil-Position gesteuert wird, wie es beschrieben wird. Der Drehmomentbefehl TC, der beschrieben wird, als daß er von der RPM-Steuereinrichtung 16 von Fig. 2 erzeugt wird, wird als nächstes bei einem Schritt 110 erzeugt, beispielsweise als eine Funktion von dem Motorgeschwindigkeitsfehler, wie weiter in der oben erwähnten Patentschrift, Element 14 von Fig. 1 detailliert dargelegt. Ein Einlaßluftbefehl Ir1, um für eine Laständerungskompensation zu sorgen, wird als nächstes von dem Kompensator 18 von Fig. 2 bei einem Schritt 112 erzeugt, beispielsweise als eine Funktion von TC und T(K+1), wie in Fig. 2 beschrieben. Ir1 kompensiert Übergangszustände, um derartige Zustände zu unterdrücken und somit für eine robuste Motorgeschwindigkeitssteuerung zu sorgen.

Ein Wert IM, der den Quotienten der MAP-Änderungsgrößensumme dividiert durch ABTASTZÄHLUNG darstellt, wird als nächstes bei einem Schritt 114 erzeugt, der allgemein einen Durch schnitts-MAP über ABTASTZÄHLUNG aufeinanderfolgende MAP-Abta stungen anzeigt. Ein Wert IE, der den Quotienten der Motorge schwindigkeitsfehlergrößensumme dividiert durch ABTASTZÄHLUNG darstellt, wird als nächstes bei einem Schritt 116 erzeugt, der allgemein einen Durchschnittsmotorgeschwindigkeitsfehler über ABTASTZÄHLUNG aufeinanderfolgende Motorgeschwindigkeits fehlerbestimmungen anzeigt. ABTASTZÄHLUNG wird als nächstes bei einem Schritt 118 inkrementiert und bei einem nächsten Schritt 120 mit einer kalibrierten Konstanten verglichen, die in dieser Ausführungsform auf 64 gesetzt ist. Wenn ABTASTZÄHLUNG K1 überschreitet, ist eine ausreichendes Ausmaß an Motorgeschwindigkeitsfehler- und MAP-Änderungsinformation angesammelt worden, um den gegenwärtigen Motorarbeitszustand genau zu kennzeichnen, indem zu einem Schritt 122 fortge schritten wird, um IM mit einer Kalibrierungskonstanten K2 zu vergleichen, welche auf ungefähr zwei kPa in dieser Ausfüh rungsform kalibriert sein kann. Wenn IM K2 überschreitet, hat sich dann MAP um eine ausreichende Größe über ABTASTZÄHLUNG Anzahlen von Abtastungen geändert, um anzuzeigen, daß gegen wärtig kein stationärer Zustand vorhanden ist, und die sta tionären Kompensationsvorgänge der Routine von Fig. 3A und 3B werden durch Fortschreiten zu einem nächsten Schritt 138 ver mieden, um IM, IE, ABTASTZÄHLUNG und die Größensummen, die bei den Schritten 96 und 102 erzeugt werden, zu löschen, um sich auf die nächsten zu analysierenden K1 Abtastungen vorzu bereiten. Die zu beschreibenden Schritte 140-148 werden als nächstes ausgeführt, um eine Basismotoreinlaßluftbefehlsin formation zu erzeugen.

Zu Schritt 122 zurückgekehrt, wenn IM kleiner als K2 ist, ist ein stationärer Zustand vorhanden und die Vorgänge der sta tionären Kompensation von Schritten 124-136 werden als näch stes ausgeführt. Genauer wird ein gespeicherter Kalibrie rungswert MAPcal bei einem Schritt 124 festgestellt. MAPcal ist der Absolutdruck der Einlaßleitung, der während eines herkömmlichen Kalibrierungsprozesses festgelegt worden ist, entsprechend den gegenwärtigen Werten von EST(K) und MAP, wie sie bei Schritt 92 bestimmt wurden. Der Kalibrierungsprozeß sorgt für eine Abschätzung eines stationären Motorausgangs drehmomentbedarfs, beispielsweise von einem Motoreinlaßluft befehl Iss unter variierenden Motorarbeitszuständen darge stellt, die durch variierende MAP, RPM, EST und Luft/Kraft stoff-Verhältnis angezeigt sind. Die Kalibrierungsinformatio nen in dieser Ausführungsform ist als eine Information von RPM- und EST-Werten gespeichert. Ein MAP-Wert und ein Iss- Wert sind für jeden Motorarbeitszustand gespeichert, der durch einen einzigen RPM-Wert und einen einzigen EST-Wert an gezeigt ist. Es ist anzumerken, daß angenommen wird, daß das Luft/Kraftstoff-Verhältnis während eines derartigen Kalibrie rungsprozesses im wesentlichen konstant ist.

Zu Fig. 3B zurückgekehrt, wird ein MAP-Wert, der als MAPcal benannt ist, bei einem Schritt 124 aus den Kalibrierungsta bellen als eine Funktion von gegenwärtigen RPM und EST fest gestellt. Der Iss-Befehlswert wird wahlweise bei einem zu be schreibenden Schritt 140 als die gewünschte stationäre Mo toreinlaßluftrate festgestellt, die durch RPM und EST darge stellt wird. Der Kalibrierungsprozeß berücksichtigt nicht die Wirkung auf den stationären Motorausgangsdrehmomentbedarf für eine stabile Motorgeschwindigkeitssteuerung von derartigen sich langsam ändernden Parametern, wie BARO, AMB und TEMP, welche typischerweise schwierig genau in die Kalibrierung von Iss einzuarbeiten sind. Wenn sich derartige Parameter von Ka librierungspegeln ändern, kann sich entsprechend der statio näre Motorausgangsdrehmomentbedarf wesentlich ändern. Diese Änderung kann als eine Änderung von MAP weg von MAPcal ent sprechend den gegenwärtigen RPM und EST erscheinen. Diese Änderung von MAP, die als ΔMAP benannt ist, wird bei einem nächsten Schritt 126 als eine Differenz zwischen MAPcal und dem gegenwärtigen MAP-Wert berechnet, der bei Schritt 92 be stimmt wird. Ein Drehmomentkorrekturwert δT wird als nächstes bei Schritt 128 als ein Produkt von ΔMAP und einem kalibrier ten MAP zu einem Drehmomentempfindlichkeitsfaktor am berech net, der als die Änderung des Motorausgangsdrehmomentes für eine Änderung von MAP unter festen RPM, EST und A/F festge legt ist und während stationären Zuständen vorhanden ist. Der Wert δT ist die Änderung des Motorausgangsdrehmoments, die notwendig ist, um eine Änderung von Parametern zu berücksich tigen, die in dem beschriebenen Kalibrierungsprozeß nicht be rücksichtigt worden sind, wie eine Änderung von BARO, AMB und TEMP. Unter stationären Zuständen zeigt eine Abweichung von MAP weg von MAPcal für ein gegebenes festes RPM und EST an, daß das Motorausgangsdrehmoment bei einem Pegel liegt, der in dem Kalibrierungsprozeß nicht betrachtet wird. Eine derartige Drehmomentveränderung wird durch nicht modellierte Wirkungen hervorgerufen, wie eine Veränderung der beschriebenen, sich langsam ändernden Parameter.

Nach dem Bestimmen des Drehmomentkorrekturwertes δT, wird IE bei einem nächsten Schritt 130 mit einer kalibrierten Schwel lenmotorgeschwindigkeit K3 verglichen, welche auf ungefähr fünf U/min in dieser Ausführungsform eingestellt ist. Wenn IE K3 überschreitet, wird eine Korrektur des stationären Drehmo mentes benötigt, während der Motorgeschwindigkeitsfehler, der durch IE dargestellt wird, die Toleranz K3 überschreitet, die festgelegt ist, um für eine stabile Steuerung der Motorge schwindigkeit zu sorgen. Wenn bestimmt wird, daß eine Korrek tur benötigt wird, wird eine Änderung der Motoreinlaßluftrate bei einem nächsten Schritt 134 bestimmt, die durch δIAC dar gestellt ist, welche eine Änderung der Position von Ventil 36 von Fig. 1 ist. δIAC ist eine direkte Funktion von δT, wäh rend eine Änderung der Motoreinlaßluftrate, die durch eine Änderung der Position des Ventils 36 hervorgerufen wird, zu einer direkten Änderung des Motorausgangsdrehmoments führen wird, wie es allgemein in der Technik anerkannt ist. Die funktionelle Beziehung zwischen δIac und δT kann in einem Ka librierungsprozeß gemessen werden, indem die Wirkung auf das Motorausgangsdrehmoment für eine Änderung der Ventilposition unter einer Vielzahl von Motorarbeitszuständen bestimmt wird.

Zu Schritt 130 zurückgekehrt, wenn bestimmt wird, daß keine Korrektur erforderlich ist, wird eine Funktion f1, die in der Speichereinrichtung 44 (Fig. 2) gespeichert ist, bei einem nächsten Schritt 132 angepaßt. Die Funktion ist festgelegt, um die Beziehung zwischen BARO, TEMP, AMB und δT zu beschrei ben. Die Funktion kann angepaßt werden, indem der gegenwärti ge δT-Wert in der Speichereinrichtung 44 (Fig. 2) als eine Funktion von den gegenwärtigen Werten von BARO, TEMP und AMB gespeichert wird. Beispielsweise kann ein stückweise lineares Modell der Funktion f1 in der Form einer herkömmlichen Nach schlagtabelle gespeichert sein, indem ein Punkt in dem Modell gespeichert wird, der durch gegenwärtige δT, BARO, TEMP und AMB definiert ist. So daß neue Modellwerte alten Modellwerten nicht zuvorkommen, kann eine relativ allmähliche Anpassung an neue Modellschnittpunkte ausgeführt werden, indem eine vorbe stimmte funktionelle Beziehung zwischen alten Modellschnitt punktwerten und neueren gemittelt, interpoliert oder defi niert wird, beispielsweise durch die Verwendung einer her kömmlichen Mehrfachregressionstechnik.

Die Ergebnisse derartiger adaptiver Prozesse von Schritt 132 werden in der Speichereinrichtung 44 (Fig. 2) zur Verwendung in der gegenwärtigen Routine oder in Routinen von alternati ven Ausführungsformen gespeichert. Beispielsweise können ei ner Bestimmung von einem δT-Wert bei Schritt 128 folgend, die gegenwärtigen AMB-, TEMP- und BARO-Werte auf die Funktion f1 angewendet werden, und es kann ein entsprechender δT-Wert aus der Funktion festgestellt werden. Die festgestellten δT-Werte und die berechneten δT-Werte können dann gegeneinander gelöst werden, so daß die Motorsteuerungen von Information über die benötigte stationäre Drehmomentkorrektur profitieren können, die in früheren Steuer-Iterationen gelernt worden sind. Al ternativ kann bestimmt werden, daß eine ziemlich genaue Funk tion f1 entwickelt und in der Speichereinrichtung 44 gespei chert wird, durch die Vorgänge von Schritt 132. In einem der artigen Fall können die Vorgänge von Schritt 128 nicht länger ausgeführt werden, und ein δT-Wert kann direkt von f1 als ei ne Funktion von AMP, BARO und TEMP festgestellt werden, was Verarbeitungszeit spart.

Nach dem Anpassen der gespeicherten Funktion f1 bei Schritt 132, oder Schritt 134 folgend, werden die gespeicherten Werte von IM, IE, ABTASTZÄHLUNG und die zwei Größensummen bei einem nächsten Schritt 136 gelöscht, um sich auf die nächste Reihe von gespeicherten MAP- und RPM-Werten vorzubereiten. Der Iss- Wert, der den gegenwärtigen RPM und EST(K) entspricht, wird als nächstes aus den gespeicherten Kalibrierungsnachschlagta bellen bei einem nächsten Schritt 140 festgestellt. Der Ge samtluftbefehl I(K+1) wird als nächstes als eine Summe von Iss, δIAC und Ir bei einem Schritt 142 bestimmt. Es sollte herausgestellt werden, daß jeglicher frühere δIAC-Wert, der eine Korrektur von AMB-, BARO- und TEMP-Veränderungen wider spiegelt, verwendet werden kann, um den Stationärzustandsbe fehl Iss zu korrigieren, wenn keine Aktualisierung derartiger Information durch Schritt 134 geliefert wird. Der Einlaßluft befehl I(K+1), der dem Bypass-Ventil in dieser Ausführungs form geliefert wird, wird als nächstes durch Begrenzer 40 von Fig. 1 bei einem Schritt 144 begrenzt, so daß das Bypass- Ventil 36 in seinem linearen Betriebsbereich betätigt wird, wie es allgemein in der Technik verstanden wird. Der begrenz te I(K+1)-Befehl wird als nächstes bei einem Schritt 146 an die IAC-Ansteuerung 20 von Fig. 1 ausgegeben, so daß eine Ju stierung der Begrenzung des Motor-Bypass-Ventils geliefert werden kann, um das Motorausgangsdrehmoment in eine Richtung zu steuern, um den Motorgeschwindigkeitsfehler zu minimieren, wie beschrieben. Ein nächster Schritt 148 wird dann ausge führt, der den Abschluß der Motoreinlaßluftsteuervorgänge von Fig. 3A und 3B markiert. Bei einem derartigen Schritt können nun jegliche herkömmlichen Steuerungs-, Diagnose- oder War tungsvorgänge, die während der Unterbrechung des gegenwärti gen Zylinderereignisses ausgeführt werden müssen, nun durch geführt werden, wie Standard-Motorkraftstoffzufuhrsteuerungs- und Diagnosevorgänge. Nach Abschluß derartiger zusätzlicher Vorgänge kann eine Wiederaufnahme von jeglichen ausgesetzten Vorgängen der Steuereinrichtung geschaffen werden.

Die bevorzugte Ausführungsform zum Zweck der Erläuterung die ser Erfindung ist nicht als die Erfindung begrenzend oder einschränkend zu nehmen, da viele Modifikationen durch Aus üben gewöhnlicher Fachkenntnis ausgeführt werden können, ohne vom Bereich der Erfindung abzuweichen.

Zusammengefaßt liefert die Motordrehmomentsteuerung als eine Funktion von einem Steuerbefehl eines stationären und eines Übergangsdrehmomentes, um die Motorgeschwindigkeit in Rich tung einer Zielmotorgeschwindigkeit zu steuern, eine Korrek tur des Steuerbefehls des stationären Drehmomentes, um nicht modellierte Effekte von derartigen sich langsam ändernden Pa rametern, wie Umgebungstemperatur und -druck und Motorkühl mitteltemperatur zu berücksichtigen, indem eine Differenz zwischen einem erwarteten und einem tatsächlichen Motorsteu erparameter als eine Funktion von dem gegenwärtigen Motorar beitspegel bestimmt wird, eine derartige Differenz in eine Motordrehmomentbedarfsabweichung übersetzt wird, die durch nicht modellierte Effekte hervorgerufen wird, und eine Drehmomentkorrektur dafür geliefert wird, so daß eine Kompen sation auf eine geeignete Weise für die nicht modellierten Effekte geliefert werden kann. Die Drehmomentkorrektur kann weiter als eine Funktion von dem gegenwärtigen Wert der sich langsam ändernden Parameter gespeichert werden, um ein ge speichertes Modell zu entwickeln, auf welches zugegriffen werden kann, sobald es entwickelt worden ist, um für eine Kompensation mit einer minimalen Berechnung im Betrieb zu sorgen.

Claims

1. Motorgeschwindigkeitssteuerverfahren zum Steuern des Mo torausgangsdrehmomentes gemäß einem Motordrehmomentbe darf, das als das Drehmoment bestimmt ist, das erforder lich ist, um die Motorgeschwindigkeit in Richtung einer Zielmotorgeschwindigkeit zu steuern, dadurch gekennzeichnet,
daß eine vorbestimmte Festlegung von abgeschätzten Be darfswerten für ein stationäres Drehmoment als eine Funk tion von einem vorbestimmten Motorarbeitszustand gespei chert wird,
daß der gegenwärtige Motorarbeitszustand bestimmt wird, daß aus der gespeicherten Festlegung ein gegenwärtiger abgeschätzter stationärer Drehmomentbedarf als eine Funk tion von dem gegenwärtigen Motorarbeitszustand festge stellt wird,
daß der Fehler des stationären Drehmomentbedarfs abge schätzt wird,
daß der gegenwärtige stationäre Drehmomentbedarfin einer Richtung eingestellt wird, um den abgeschätzten Fehler des stationären Drehmomentbedarfs zu minimieren, und daß das Motorausgangsdrehmoment gemäß dem eingestellten gegenwärtigen stationären Drehmomentbedarf gesteuert wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Abschätzungsschritt umfaßt,
daß eine Festlegung von erwarteten Werten eines vorbe stimmten Motorarbeitsparameters als eine Funktion von ei nem Motorarbeitspegel geliefert wird,
daß der gegenwärtige Motorarbeitspegel bestimmt wird,
daß der gegenwärtige erwartete Wert des vorbestimmten Mo torarbeitsparameters aus der gelieferten Festlegung als eine Funktion von dem gegenwärtigen Motorarbeitspegel festgestellt wird,
daß der gegenwärtige Wert des vorbestimmten Motorarbeits parameters abgetastet wird,
daß eine Parameterabweichung als eine Differenz zwischen dem gegenwärtigen erwarteten Wert und dem abgetasteten gegenwärtigen Wert berechnet wird und
daß ein Fehler des stationären Drehmomentbedarfs als eine vorbestimmte Funktion von der berechneten Parameterabwei chung abgeschätzt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Empfindlichkeitsfaktor kalibriert wird, der die Empfindlichkeit des Motorausgangsdrehmomentes auf eine Abweichung des vorbestimmten Motorarbeitsparameters weg von einem erwarteten Parameterwert darstellt, und worin die vorbestimmte Funktion von der berechneten Para meterabweichung das Produkt der berechneten Parameterab weichung und des kalibrierten Empfindlichkeitsfaktors ist.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorbestimmter stationärer Motorarbeitszustand wahrgenommen wird, und worin der Abtastschritt den gegenwärtigen Wert des vorbe stimmten Motorarbeitsparameters abtastet, wenn der vorbe stimmte stationäre Motorarbeitszustand wahrgenommen wird.

5. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein gespeichertes Fehlermodell des stationären Drehmomentbedarfs entwickelt wird, indem der abgeschätzte Fehler des stationären Drehmomentbedarfs als eine Funkti on von dem abgetasteten gegenwärtigen Wert gespeichert wird, und worin beim Entwickeln des gespeicherten Fehlermodells des stationären Drehmomentes der Schritt des Abschätzens des Fehlers des stationären Drehmomentbedarfs den Fehler des stationären Drehmomentbedarfs abschätzt, indem (i) ein derzeitiger Wert des zumindest einen Motorarbeitsparame ters wahrgenommen wird, und (ii) der gespeicherte Fehler des stationären Drehmomentbedarfs als eine Funktion von dem wahrgenommenen derzeitigen Wert festgestellt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine Motorarbeitsparameter die Umge bungstemperatur und den Umgebungsdruck umfaßt.

7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der zumindest eine Motorarbeitsparameter die Motor kühlmitteltemperatur umfaßt.

8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß derzeitige Werte eines vorbestimmten Satzes von Mo torparametersignalen abgetastet werden, und worin der Schritt des Bestimmens des gegenwärtigen Motorarbeitszustandes den gegenwärtigen Motorarbeitszu stand als eine Funktion von den abgetasteten derzeitigen Werten bestimmt.

9. Motorgeschwindigkeitssteuerverfahren zum Erzeugen eines Steuerbefehls, der eine Steuerbefehlskomponente des sta tionären Drehmomentes und eine Steuerbefehlskomponente des Übergangsdrehmomentes umfaßt, wobei der Steuerbefehl an einen Steueraktuator des Motorausgangsdrehmoments an gelegt wird, um die Motorgeschwindigkeit in Richtung ei ner gewünschten Motorgeschwindigkeit zu steuern, dadurch gekennzeichnet,
daß eine vorbestimmte Festlegung von Steuerbefehlen des stationären Drehmomentes vorgesehen wird, die das Drehmo ment darstellen, das für eine stationäre Motorgeschwin digkeitssteuerung erforderlich ist, wobei die Festlegung als eine Funktion von einem Motorarbeitspegel vorgesehen wird,
daß der gegenwärtige Motorarbeitspegel abgeschätzt wird,
daß aus der vorgesehenen Festlegung der Steuerbefehl des stationären Drehmomentes als eine Funktion von dem gegen wärtigen Motorarbeitspegel festgestellt wird,
daß der Fehler des Steuerbefehls des stationären Drehmo mentes abgeschätzt wird,
daß eine Befehlseinstellung als eine Funktion von dem ab geschätzten Fehler des Steuerbefehls des stationären Drehmomentes bestimmt wird,
daß der Steuerbefehl als eine Funktion von dem Steuerbe fehl des festgestellten stationären Drehmomentes und von der Befehlseinstellung erzeugt wird, und
daß der Steuerbefehl auf den Drehmomentsteueraktuator an gewendet wird, um das Motorausgangsdrehmoment zu steuern und somit die Motorgeschwindigkeit in Richtung der ge wünschten Motorgeschwindigkeit zu steuern.

10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet,
daß der Abschätzungsschritt umfaßt,
daß eine Festlegung von erwarteten Werten eines vorbe stimmten Motorparameters als eine Funktion von einem Mo torarbeitspegel vorgesehen wird,
daß aus der vorgesehenen Festlegung der erwartete Wert entsprechend dem gegenwärtigen Motorarbeitspegel festge stellt wird,
daß ein vorbestimmter stationärer Motorarbeitszustand wahrgenommen wird,
daß der gegenwärtige tatsächliche Wert des vorbestimmten Motorparameters bestimmt wird, wenn der stationäre Motor arbeitszustand wahrgenommen wird,
daß eine Differenz zwischen dem erwarteten Wert und dem bestimmten gegenwärtigen tatsächlichen Wert des vorbe stimmten Motorparameters berechnet wird, und
daß der Fehler des Steuerbefehls des stationären Drehmo mentes als eine vorbestimmte Funktion von der Differenz abgeschätzt wird.

11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß ein vorbestimmter Drehmomentempfindlichkeitsfaktor als die Empfindlichkeit des Motorausgangsdrehmomentes auf die Größe der Differenz zwischen dem erwarteten Wert des vorbestimmten Motorparameters und dem gegenwärtigen tat sächlichen Wert des vorbestimmten Motorparameters vorge sehen wird, und worin die vorbestimmte Funktion von der Differenz das Produkt aus dem Drehmomentempfindlichkeitsfaktor und der Differenz ist.

12. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß gegenwärtige Werte eines vorbestimmten Satzes von sich langsam ändernden Motorparametern bestimmt werden, und
daß ein gespeichertes Modell des abgeschätzten Fehlers des Steuerbefehls des stationären Drehmoment es als eine Funktion von den bestimmten gegenwärtigen Werten und von dem abgeschätzten Fehler des Steuerbefehls des stationä ren Drehmomentes angepaßt wird,
und worin der Abschätzungsschritt den Fehler des Steuer befehls des stationären Drehmomentes abschätzt, indem (a) ein Wert des vorbestimmten Satzes von sich langsam än dernden Motorparametern abgetastet wird, und (b) aus dem gespeicherten Modell der Fehler des Steuerbefehls des stationären Drehmomentes als eine Funktion von den abge tasteten Werten festgestellt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß der vorbestimmte Satz von sich langsam ändernden Mo torparametern die Umgebungstemperatur, den Umgebungsdruck und die Motorkühlmitteltemperatur umfaßt.

14. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Steueraktuator des Motordrehmomentes ein Mo toreinlaßluftventil ist.