DE19807057A1 - Steuerverfahren und Steuervorrichtung für Kraftfahrzeugmotoren zur Reduzierung der thermischen Beanspruchung eines Drehmomentwandlers - Google Patents
Steuerverfahren und Steuervorrichtung für Kraftfahrzeugmotoren zur Reduzierung der thermischen Beanspruchung eines DrehmomentwandlersInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerverfahren
und eine Steuervorrichtung für Kraftfahrzeugmotoren von
mit einem Automatikgetriebe und mit einem Drehmomentwand
ler ausgerüsteten Kraftfahrzeugen.
Wenn in einem solchen Kraftfahrzeug das Fahrpedal nieder
gedrückt wird, wenn das Automatikgetriebe in eine Fahr
stellung (wie etwa einen D-Bereich oder dergleichen)
geschaltet ist und das Fahrzeug mit der Bremse oder durch
einen Bordstein zum Halten gezwungen wird, wird die
Drehzahldifferenz zwischen der Eingangsseite und der
Ausgangsseite des Drehmomentwandlers, d. h. der Schlupf
des Drehmomentwandlers, groß. Wenn dieser Zustand fort
dauert, wird im Drehmomentwandler eine große Wärmemenge
erzeugt, so daß der Drehmomentwandler eine thermische
Beanspruchung erfährt und beschädigt werden kann oder
sogar blockieren kann.
Aus der JP 60-4433-A ist ein Motorsteuersystem zur Ver
hinderung einer thermischen Beanspruchung des Drehmoment
wandlers bekannt. Wenn in diesem System ein Wählhebel
etwa von einer Park- oder Leerlaufstellung in eine Fahr
stellung bewegt wird und das Fahrpedal bei angehaltenem
Fahrzeug niedergedrückt wird, wird das Drehmoment sofort
(d. h. unmittelbar nach dem Schieben des Wählhebels in
die Fahrstellung) reduziert, indem die Kraftstoffein
spritzmenge oder die Ansaugluftmenge reduziert werden, um
den Motor in den Leerlaufzustand zu versetzen.
In diesem Motorsteuersystem muß jedoch ein Bereichs-
Umschaltsignal für das Automatikgetriebe in das Motor
steuersystem eingegeben werden. Dadurch wird der Schal
tungsaufbau kompliziert. Ferner wird die obenbeschriebene
Steuerung außer Kraft gesetzt, wenn das Bereichsumschalt
signal anomal ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Steuerver
fahren und eine Steuervorrichtung für Kraftfahrzeugmoto
ren zur Reduzierung der thermischen Beanspruchung eines
Drehmomentwandlers zu schaffen, mit denen eine zufrieden
stellende und verhältnismäßig einfache Steuerung des
Motors ermöglicht wird.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein
Steuerverfahren und durch eine Steuervorrichtung, die die
in den entsprechenden unabhängigen Ansprüchen angegebenen
Merkmale besitzen. Die abhängigen Ansprüche sind auf
zweckmäßige Ausführungen der Erfindung gerichtet.
Erfindungsgemäß wird ein Maximalmotorausgang-Kennfeld
gegen ein Kennfeld mit niedrigerem Maximalmotorausgang
ausgetauscht, wenn die erfaßte Fahrgeschwindigkeit unter
halb eines im voraus festgelegten Wertes (z. B. 8 km/h)
liegt; hier und im folgenden ist mit Motorausgang die
Motorausgangsleistung und/oder das Motorausgangsdrehmo
ment gemeint. Die Erfindung kann auf ein Fahrzeug mit
Automatikgetriebe angewendet werden, das zwischen der
Motorabtriebswelle und dem Automatikgetriebe einen
Drehmomentwandler besitzt. Die erfindungsgemäße Vorrich
tung umfaßt einen Fahrgeschwindigkeitsdetektor zur Erfas
sung der Fahrgeschwindigkeit sowie Steuereinheiten und
zugeordnete Komponenten, die den Motorausgang auf einen
in bezug auf den berechneten Wert niedrigeren Wert be
grenzen, wenn die erfaßte Fahrgeschwindigkeit niedriger
als der im voraus festgelegte Wert ist. In einer Ausfüh
rung der Erfindung wird der Wert des Motorausgangs durch
Absenken des maximalen Ausgangs begrenzt, wenn die er
faßte Fahrgeschwindigkeit niedriger als der im voraus
gesetzte Wert ist.
Wenn hierbei die Fahrgeschwindigkeit niedriger (oder
nicht größer) als der im voraus festgesetzte Wert ist (in
der Nähe von 0 km/h), wird das maximale Ausgangsdrehmo
ment des Motors abgesenkt, wodurch eine Drehmomentabsen
kungssteuerung ausgeführt wird, die die thermische Bean
spruchung des Drehmomentwandlers reduziert, wobei ledig
lich ein Fahrgeschwindigkeitssignal verwendet wird. Es
ist wichtig anzumerken, daß das Drehmoment nicht notwen
digerweise sofort bei Erfassen eines Abfalls der Fahrge
schwindigkeit reduziert wird, statt dessen wird ein
Maximaldrehmoment-Kennfeld gegen ein Kennfeld mit niedri
geren Maximaldrehmomenten ausgetauscht.
In einer Ausführung für einen Dieselmotor wird die Absen
kung des maximalen Motordrehmoments durch Begrenzen der
erforderlichen Kraftstoffeinspritzmenge einer Kraftstoff
einspritzpumpe auf einen Wert, der niedriger (oder nicht
höher) als eine maximale Einspritzmenge ist, erzielt. Da
hierbei das maximale Drehmoment durch Begrenzung der
maximalen Einspritzmenge abgesenkt wird, treten mögliche
ernste Probleme im Zusammenhang mit der Fahrzeugsteuer
barkeit oder mit dem Fahrzeugantriebsverhalten selbst
dann nicht auf, wenn die Steuerung aus irgendeinem Grund
fehlerhaft arbeitet.
Ferner wird erfindungsgemäß eine anomale Fahrgeschwindig
keitserfassung (z. B. eine Anomalie in einem Fahrge
schwindigkeitssensor) diagnostiziert. Wenn eine solche
Anomalie erfaßt wird, wird das maximale Motordrehmoment
abgesenkt, um die Sicherheit zu verbessern. Bei dieser
Diagnose kann die Anomalie unter Verwendung von Fahrge
schwindigkeitsinformationen von einer Steuervorrichtung
für das Automatikgetriebe, in die ein Signal von einem
weiteren Fahrgeschwindigkeitssensor eingegeben wird,
ausgeführt werden, um die Diagnose zu erleichtern.
Ferner wird erfindungsgemäß beim Anlassen des Motors eine
Absenkung des maximalen Motordrehmoments verhindert, um
eine nachteilige Wirkung auf die Motoranlaßeigenschaft zu
vermeiden.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden deut
lich beim Lesen der folgenden Beschreibung zweckmäßiger
Ausführungen, die auf die beigefügte Zeichnung Bezug
nimmt; es zeigen:
Fig. 1 einen Blockschaltplan der erfindungsgemäßen
Vorrichtung;
Fig. 2 eine Übersichtsdarstellung einer besonderen
Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 3 einen Ablaufplan einer Routine für die Wahl des
Maximaleinspritzmengen-Kennfeldes;
Fig. 4 einen Ablaufplan einer Routine zur Begrenzung der
Einspritzmenge;
Fig. 5 einen Ablaufplan einer Routine, in der entschie
den wird, ob eine Diagnose begonnen werden soll;
Fig. 6 einen Ablaufplan einer Diagnoseroutine; und
Fig. 7 ein Kennfeld für die Festlegung der maximalen
Einspritzmenge.
Fig. 1 ist ein Blockschaltplan der erfindungsgemäßen
Vorrichtung. Die Vorrichtung kommt in einem Kraftfahrzeug
mit Automatikgetriebe zum Einsatz, das zwischen der
Abtriebswelle des Motors und dem Automatikgetriebe einen
Drehmomentwandler aufweist. Das Automatikgetriebe kann
ein Mehrstufen-Automatikgetriebe oder ein stufenloses
Automatikgetriebe sein.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung enthält einen Fahrge
schwindigkeit-Erfassungsabschnitt 1002 zur Erfassung der
Fahrgeschwindigkeit sowie einen Maximalmotorausgang-
Absenkabschnitt 1004 zum Absenken des maximalen Motoraus
gangs, wenn die erfaßte Fahrgeschwindigkeit niedriger
(oder nicht höher) als ein vorgegebener Wert ist. Der
Motorausgang wird nicht notwendigerweise sofort bei
Erfassung eines Abfalls der Fahrgeschwindigkeit unter den
vorgegebenen Wert abgesenkt. Statt dessen wird sofort der
maximal zulässige Ausgang abgesenkt (ein spezifisches
Beispiel hierfür wird weiter unten in Verbindung mit der
QFULLG-Kurve und der QFSVPO-Kurve in Fig. 7 beschrieben).
Der Maximalmotorausgang-Absenkabschnitt 1004 kann bei
spielsweise ein Maximalmotorausgangsdrehmoment-Absenkab
schnitt sein. Das maximale Motorausgangsdrehmoment kann
beispielsweise durch Absenken der maximalen Kraftstoff
einspritzmenge abgesenkt werden.
Ein Begrenzungsabschnitt 1006 ist dazu vorgesehen, einen
geforderten oder berechneten Ausgang mit dem maximal
zulässigen Ausgang des Motors zu vergleichen und den
Motorausgang auf einen Wert zu begrenzen, der nicht
größer als der maximale Ausgang ist. Eine solche Begren
zung kann beispielsweise durch Begrenzen der Einspritz
menge einer Kraftstoffeinspritzpumpe erzielt werden.
Ein Sensoranomalie-Diagnoseabschnitt 1008 diagnostiziert
das Vorhandensein oder Fehlen einer Anomalie im Fahrge
schwindigkeit-Erfassungsabschnitt 1002. Wenn der Diagno
seabschnitt vorgesehen ist, kann erfindungsgemäß der
maximale Motorausgang abgesenkt werden, wenn entweder die
erfaßte Fahrgeschwindigkeit niedriger als der vorgegebene
Wert ist oder wenn der Diagnoseabschnitt 1008 angibt, daß
bei der Fahrgeschwindigkeitserfassung eine Anomalie vor
liegt. Die Anomalie kann beispielsweise unter Verwendung
der Fahrgeschwindigkeitsinformationen von einer Steuer
einheit für ein Automatikgetriebe, das ein Signal von
einem weiteren Fahrgeschwindigkeitssensor empfängt,
erfaßt werden. Diese Technik nutzt die Verfügbarkeit
eines weiteren Fahrgeschwindigkeitssensors und leitet
eine Maximalmotorausgang-Absenkung als Vorsichtsmaßnahme
ein, falls die Ergebnisse der beiden Fahrgeschwindig
keitssensoren nicht übereinstimmen.
Ein Maximalmotorausgang-Absenkverhinderungsabschnitt 1010
verhindert die (durch den Abschnitt 1004 bewerkstelligte)
Absenkung des maximalen Motorausgangs während des Abstel
lens und/oder des Anlassens des Motors.
Fig. 2 veranschaulicht eine besondere Ausführung der
Erfindung. In Fig. 2 enthält ein Dieselmotor 1 eine
Kraftstoffeinspritzpumpe 2 des Verteilertyps, die als
Motorsteuereinrichtung dient, welche über einen Synchron
riemenscheiben-/Synchronriemen-Mechanismus durch die
Abtriebswelle des Motors 1 angetrieben wird. Diese Kraft
stoffeinspritzpumpe 2 ist so beschaffen, daß sie mit
hohem Druck beaufschlagten Kraftstoff über ein Hochdruck
rohrleitungssystem an die jeweiligen Kraftstoffeinspritz
düsen 3 der Motorzylinder verteilt und fördert.
In eine Motorsteuereinheit 4 werden mehrere verschiedene
Signale eingegeben. Diese Signale stammen von einem
Motordrehzahlsensor 11 zur Erfassung der Motordrehzahl
NE, von einem Fahrpedalsensor 12 zur Erfassung des Fahr
pedalniederdrückungsgrades ACC, von einem ersten Fahrge
schwindigkeitssensor 13 zur Erfassung der Fahrgeschwin
digkeit, von einem Anlasserschalter 15 zur Erfassung der
Betätigung des Anlassers durch den Fahrer, von einem
Bremspedalschalter 16 und dergleichen.
Die Motorsteuereinheit 4 ist so beschaffen, daß sie die
Kraftstoffeinspritzmenge für jeden Motorzylinder in
Übereinstimmung mit der Motordrehzahl NE und dem Fahrpe
dalniederdrückungsgrad ACC berechnet und eine elektroni
sche Regelvorrichtung der Kraftstoffeinspritzpumpe 2 des
Verteilertyps in Übereinstimmung mit einem Signal steu
ert, wodurch eine Kraftstoffeinspritzmengensteuerung
verwirklicht wird.
Mit der Abtriebswelle des Motors 1 ist ein Automatikge
triebe 5 verbunden. Das Automatikgetriebe 5 umfaßt einen
Drehmomentwandler 6, der zwischen der Motorabtriebswelle
und dem eigentlichen Automatikgetriebe 5 angeordnet ist,
einen Schaltmechanismus 7, der mit dem Motor 1 über den
Drehmomentwandler 6 verbunden ist, und eine hydraulische
Betätigungsvorrichtung 8 zur Ausführung einer Steuerung,
mit der durch Einrücken und Ausrücken mehrerer verschie
dener Schaltelemente im Schaltmechanismus 7 ein oder
mehrere Drehmomentübertragungswege geschaffen werden. Die
erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch auf ein stufenlo
ses Automatikgetriebe angewendet werden, falls dieses mit
einem vorgeschalteten Drehmomentwandler versehen ist. Der
Hydraulikbetriebsdruck für die hydraulische Betätigungs
vorrichtung 8 wird in einer EIN/AUS-Steuerung über meh
rere verschiedene (nicht gezeigte) elektromagnetische
Ventile gesteuert. Eine solche Steuerung ist beispiels
weise aus den Patenten US 5.228.368 an Yuji Kato u. a.,
US 5.201.250 an Yuki Kato u. a. und US 5.103.692 an
Shigeki Shimanaka bekannt, wobei diese drei Patente auf
den Anmelder der vorliegenden Erfindung lauten und die
gesamten Inhalte hiermit durch Literaturhinweis eingefügt
sind.
In eine Automatikgetriebe-Steuereinheit 9 zur Steuerung
des Automatikgetriebes werden mehrere verschiedene Si
gnale eingegeben. Eines dieser Signale stammt von einem
zweiten Fahrgeschwindigkeitssensor 14, der die Fahrge
schwindigkeit mit höherer Genauigkeit als der oben ge
nannte Fahrgeschwindigkeitssensor 13 ermittelt. Die
Steuereinheit 9 empfängt außerdem ein Ausgangssignal vom
Fahrpedalsensor 12 und vom Fahrgeschwindigkeitssensor 13.
Der Grund, weshalb für die Steuereinheit 9 zusätzlich zu
dem Fahrgeschwindigkeitssensor 13 ein zweiter Fahrge
schwindigkeitssensor 14 mit höherer Genauigkeit vorgese
hen ist, besteht in der Wichtigkeit der Fahrgeschwindig
keitsinformationen für die Schaltsteuerung.
Der erste Fahrgeschwindigkeitssensor 13 ist gewöhnlich in
der Getriebe-/Differentialeinheit installiert. Er umfaßt
einen Impulsgenerator mit einem Antriebszahnrad, das
seinerseits mit einer Endabtriebswelle über ein an dieser
Welle koaxial angebrachtes Geschwindigkeitsmesser-An
triebszahnrad in Eingriff ist. Der Fahrgeschwindigkeits
sensor 13 erzeugt dadurch ein Fahrgeschwindigkeitssignal
für die Motorsteuereinheit 4, die Automatikgetriebe-
Steuereinheit 9 und einen (nicht gezeigten) Geschwindig
keitsmesser. Der erste Sensor 13 dient als Hilfsvorrich
tung für den zweiten Fahrgeschwindigkeitssensor 14,
soweit die Steuerung des Automatikgetriebes betroffen
ist. Wenn der zweite Fahrgeschwindigkeitssensor 14 feh
lerhaft arbeitet, nutzt die Automatikgetriebe-Steuerein
heit 9 das Signal vom Fahrgeschwindigkeitssensor 13. Der
zweite Fahrgeschwindigkeitssensor 14 ist am Automatikge
triebegehäuse angebracht, um die Drehzahl des Leerlauf- oder
Parksperrenklinken-Zahnrades zu erfassen und ein
Impulssignal auszusenden. Der Impulszug wird an die
Automatikgetriebe-Steuereinheit 9 gesendet, die den
Impulszug in die Fahrgeschwindigkeit umsetzt. Das Impuls
signal wird nicht direkt zur Motorsteuereinheit 4 ge
schickt (sondern in Form des später beschriebenen MI-Signals,
falls festgestellt wird, daß das Fahrzeug still
steht). Die Steuerung des Automatikgetriebes erfolgt
gewöhnlich auf der Grundlage der Informationen vom zwei
ten Fahrgeschwindigkeitssensor. Die Erfindung ist selbst
verständlich nicht auf diese besondere Anordnung und
Verwendung des oder der Sensoren eingeschränkt.
Die Automatikgetriebe-Steuereinheit 9 führt eine Schalt-/Wähl
steuerung zur Steuerung des Getriebeschalt- und
Gangwählmechanismus unter Verwendung der hydraulischen
Betätigungsvorrichtung 8 aus, indem sie beispielsweise in
Übereinstimmung mit der Fahrgeschwindigkeit und dem
Fahrpedalniederdrückungsgrad ACC eine der ersten bis
vierten Schaltstufen automatisch einstellt.
Weiterhin gibt die Automatikgetriebe-Steuereinheit 9 für
eine Diagnose des Fahrgeschwindigkeitssensors 13 mittels
der Motorsteuereinheit 4 über eine Verbindungsleitung an
die Motorsteuereinheit 4 das bereits erwähnte MI-Signal
aus, das angibt, daß eine vorgegebene Fahrgeschwindigkeit
nicht erreicht ist, wenn die vom zweiten Fahrgeschwindig
keitssensor 14 erfaßte Fahrgeschwindigkeit eine vorgege
bene Fahrgeschwindigkeit (z. B. 8 km/h) nicht erreicht.
Nun wird mit Bezug auf die Ablaufpläne der Fig. 3 und 4
die Maximaldrehmoment-Absenkungssteuerung, die von der
Motorsteuereinheit 4 zur Verhinderung einer Beschädigung
des Drehmomentwandlers ausgeführt wird, beschrieben.
Fig. 3 ist ein Ablaufplan zur Erläuterung einer Routine
für die Wahl einer maximalen Einspritzmenge anhand eines
Kennfeldes oder einer Tabelle. Ein Kennfeld, das die
maximalen Einspritzmengen enthält, ist in einem Speicher
der Motorsteuereinheit 4 gespeichert. Die Ablaufpläne in
dieser Offenbarung veranschaulichen eine Verarbeitung,
die von einer Steuereinheit ausgeführt wird, die Soft
ware, Hardware oder eine Kombination aus Software und
Hardware verwendet. Beispielsweise kann die Motorsteuer
einheit 4 in Form eines Hitachi H8/536-Prozessors vorlie
gen, der in Maschinensprache programmiert ist, um die
angegebenen Ablaufpläne zu implementieren. Die Automatik
getriebe-Steuereinheit 9 kann in Form eines Hitachi HC
11K4-Prozessors vorliegen, der in Maschinensprache pro
grammiert ist, um die hier angegebenen Ablaufpläne zu
implementieren.
Im Schritt S1 wird die Fahrgeschwindigkeit (im folgenden
manchmal mit "VSP" bezeichnet) entsprechend dem Signal
vom Fahrgeschwindigkeitssensor 13 eingelesen.
Im Schritt S2 wird festgestellt, ob das Fahrzeug im
wesentlichen stillsteht, d. h., ob die Fahrgeschwindig
keit nicht höher als ein vorgegebener Wert ist (z. B.
8 km/h). Falls VSP kleiner oder gleich dem vorgegebenen
Wert ist, springt der Ablauf weiter zum Schritt S4.
Falls jedoch VSP größer als der vorgegebene Wert ist,
springt der Ablauf weiter zum Schritt S3, in dem anhand
des Diagnoseergebnisses der (später beschriebenen) Diag
noseroutine nach Fig. 6 beurteilt wird, ob der Fahrge
schwindigkeitssensor 13 anomal arbeitet. Falls der Fahr
geschwindigkeitssensor 13 anomal arbeitet, springt der
Ablauf ähnlich wie in dem Fall, in dem VSP kleiner oder
gleich dem vorgegebenen Wert ist, zum Schritt S4. Dies
bedeutet, daß die Maximaldrehmoment-Absenksteuerung
eingeleitet wird, falls der Sensor 13 fehlerhaft arbei
tet, selbst wenn VSP größer als der vorgegebene Wert ist.
Im Schritt S4 wird beurteilt, ob der Motor läuft, indem
geprüft wird, ob der Motor mit einer Drehzahl unterhalb
eines festen Wertes (z. B. 30 oder 40 min⁻1) läuft. Falls
der Motor läuft, geht der Ablauf weiter zum Schritt S5.
Im Schritt S5 wird beurteilt, ob ein Anlasserschalter
ausgeschaltet ist (was bedeutet, daß sich das Fahrzeug
nicht in einer Anlaßphase befindet). Wenn der Anlaßschal
ter ausgeschaltet ist, geht der Ablauf weiter zu den
Schritten S6 und S7.
Im Schritt S6 wird auf ein Maximaleinspritzmengen-Kenn
feld (QFSVPO-Kennfeld) Bezug genommen, das anhand der
Motordrehzahl NE durchsucht wird, wobei etwa das in
Fig. 7 gezeigte Kennfeld verwendet wird, in dem die
maximale Einspritzmenge QFSVPO gegen die Motordrehzahl NE
aufgetragen ist. Dieses Kennfeld für die maximale Ein
spritzmenge QFSVPO dient der Maximaldrehmoment-Absenkope
ration, in der die maximale Einspritzmenge auf seiten
abnehmender Motordrehzahl in einem vorgegebenen Motor
drehzahlbereich im Vergleich zu einem herkömmlicherweise
oder in anderen Fällen verwendeten Kennfeld für die
maximale Einspritzmenge QFULLG reduziert wird.
Im nächsten Schritt S7 wird die maximale Einspritzmenge
durch Setzen von QFSVPO als QFULL entsprechend dem Such
ergebnis gesetzt, woraufhin die Routine beendet ist.
Falls VSP größer als der vorgegebene Wert ist und der
Fahrgeschwindigkeitssensor normal arbeitet (was in den
Schritten S2 und S3 ermittelt wird), springt der Ablauf
zu den Schritten S8 und S9. Der Ablauf springt auch dann
zu den Schritten S8 und S9, wenn der Motor nicht läuft,
wie im Schritt S4 ermittelt wird, oder wenn der Anlasser
schalter nicht ausgeschaltet ist, wie im Schritt S5 er
mittelt wird.
Im Schritt S8 werden die Maximaleinspritzmengen-Kennfel
der abgefragt, ferner wird das QFULLG-Kennfeld gesetzt
oder abgetastet, wobei die maximale Einspritzmenge anhand
der Motordrehzahl NE unter Verwendung des Kennfeldes für
die maximale Einspritzmenge QFULLG nach Fig. 7 durchsucht
wird. Dieses Kennfeld für die maximale Einspritzmenge
QFULLG kann mit dem Kennfeld, das herkömmlicherweise zur
Verhinderung der Erzeugung von Ruß verwendet wird, über
einstimmen. In diesem Kennfeld ist der maximale Drehmo
mentausgang eines Dieselmotors in der Weise gesetzt, daß
der Ausstoß von Ruß verhindert wird, selbst wenn der
Fahrer eine höhere Leistung oder ein höheres Drehmoment
anfordert.
Im nächsten Schritt S9 wird die maximale Einspritzmenge
QFULLG anhand des gesuchten Ergebnisses gesetzt oder
gewählt, woraufhin die Routine beendet ist.
Obwohl nicht dargestellt, kann zwischen die Schritte S5
und S6 ein weiterer Schritt eingefügt sein, in dem anhand
des Ausgangssignals eines Bremspedalschalters 16 geprüft
wird, ob das Bremspedal niedergedrückt ist. Falls das
Bremspedal niedergedrückt ist, springt die Routine zum
Schritt S6. Andernfalls wird Schritt S8 ausgeführt.
Fig. 4 ist ein Ablaufplan der Einspritzmengenbegrenzungs- und
-eingaberoutine.
Im Schritt S11 wird eine erforderliche Einspritzmenge QT
in Übereinstimmung mit Fahrzeugbetriebszuständen ein
schließlich der Motordrehzahl NE, des Fahrpedalnieder
drückungsgrades ACC und dergleichen berechnet.
Im Schritt S12 wird die berechnete erforderliche Ein
spritzmenge QT mit der maximalen Einspritzmenge QFULL,
die in der Routine nach Fig. 3 bestimmt worden ist,
verglichen. Dann wird beurteilt, ob QT größer als QFULL
ist.
Falls QT kleiner oder gleich QFULLG ist, springt der
Ablauf zum Schritt S13, in dem die endgültige Einspritz
menge Q = QT gesetzt wird, woraufhin die Kraftstoffein
spritzung ausgeführt wird (nicht gezeigt). Dann ist die
Routine beendet.
Falls QT größer als QFULL ist (was bedeutet, daß die
erforderliche oder berechnete Einspritzmenge die maximale
Einspritzmenge übersteigt), springt der Ablauf zum
Schritt S14, in dem die endgültige Einspritzmenge
Q = QFULL gesetzt wird, woraufhin die Kraftstoffeinsprit
zung ausgeführt wird. Dann ist die Routine beendet.
Wenn daher die Fahrgeschwindigkeit VSP nicht höher als
der vorgegebene Wert (z. B. 8 km/h) ist, d. h., wenn das
Fahrzeug im wesentlichen stillsteht, wird die maximale
Einspritzmenge auf die QFSVPO-Kurve begrenzt, so daß das
maximale Motordrehmoment reduziert wird, wodurch eine
thermische Beanspruchung des Drehmomentwandlers verhin
dert wird.
Dadurch wird das maximal verfügbare Drehmoment während
des Fahrzeughalts begrenzt. Die Fahrgeschwindigkeit kann
jedoch mit normaler Beschleunigung sofort erhöht werden,
wobei erneut das normale maximale Einspritzkennfeld
QFULLG verwendet wird, so daß keinerlei Probleme bei den
Antriebseigenschaften entsteht.
Falls ferner festgestellt wird, daß der Fahrgeschwindig
keitssensor 13 anomal ist, wird das maximale Motordrehmo
ment ähnlich wie in dem Fall, in dem die Fahrgeschwindig
keit VSP nicht höher als der vorgegebene Wert ist, abge
senkt, wodurch die Sicherheit verbessert wird.
Während des Ausschaltens des Motors wird die Maximal
drehmoment-Absenksteuerung verhindert. Dadurch kann zum
Zeitpunkt des Ausschaltens des Motors zum QFULLG-Kennfeld
umgeschaltet werden, so daß bei einem nachfolgenden
Anlaßvorgang der Motor sofort auf der Grundlage der
QFULLG-Kennlinie gesteuert wird, um die maximale Kraft
stoffzufuhr sicherzustellen. Ferner findet während des
Anlassens des Motors die Maximaldrehmoment-Absenksteue
rung nicht statt, so daß eine gute Motoranlaßeigenschaft,
insbesondere bei einem Kaltstart, sichergestellt ist.
In dieser besonderen Ausführung wird im Schritt S1 in
Fig. 3 (unter Verwendung des Fahrgeschwindigkeitssensors
13) eine Fahrgeschwindigkeit-Erfassungsfunktion ausge
führt. In den Schritten S2, S6 und S7 wird eine Maximal
motordrehmoment-Absenkfunktion (Maximaleinspritzmengen-
Absenkfunktion) ausgeführt. In den Schritten S4 und S5
wird eine Verhinderungsfunktion ausgeführt. Weiterhin
führt die Routine in Fig. 5 eine Einspritzmengen-Begren
zungsfunktion aus.
Nun wird mit Bezug auf die Ablaufpläne der Fig. 5 und 6
eine Diagnoseroutine für den Fahrgeschwindigkeitssensor
13, die von der Motorsteuereinheit 4 ausgeführt wird,
beschrieben.
Fig. 5 ist ein Ablaufplan einer Routine, in der entschie
den wird, ob eine Diagnose begonnen werden soll.
Im Schritt S21 wird beurteilt, ob der Motor läuft oder
nicht. Wenn der Motor läuft, springt der Ablauf zum
Schritt S22.
Im Schritt S22 wird beurteilt, ob der Anlasserschalter
(Schalter 15 in Fig. 2) ausgeschaltet ist. Wenn der
Anlasserschalter ausgeschaltet ist, springt der Ablauf
zum Schritt S23. Im Schritt S23 wird eine Diagnose in
Übereinstimmung mit der später beschriebenen Routine nach
Fig. 6 ausgeführt.
Wenn im Schritt S21 ermittelt wird, daß der Motor nicht
läuft, oder wenn im Schritt S22 ermittelt wird, daß der
Anlasserschalter nicht ausgeschaltet ist, ist die Routine
beendet, so daß keine Diagnose ausgeführt wird.
Fig. 6 ist ein Ablaufplan einer Diagnoseroutine. Diese
Routine führt eine Anomaliediagnosefunktion aus.
Im Schritt S31 wird beurteilt, ob das Signal MI von der
Automatikgetriebe-Steuereinheit 9, das angibt, daß die
vorgegebene Fahrgeschwindigkeit nicht erreicht wird, auf
der Verbindungsleitung anliegt. Das MI-Signal wird er
zeugt, falls die vom Sensor 14 erfaßte Fahrgeschwindig
keit unterhalb eines weiteren vorgegebenen Werts, bei
spielsweise 8 km/h oder 4 km/h (in Abhängigkeit von der
Genauigkeit des Sensors 14), liegt.
Falls das MI-Signal anliegt, springt der Ablauf zum
Schritt S32, in dem die Fahrgeschwindigkeit VSP anhand
des Signals vom Fahrgeschwindigkeitssensor 13 gelesen
wird. Im darauf folgenden Schritt S33 wird beurteilt, ob
die Fahrgeschwindigkeit VSP nicht höher als der vorgege
bene Wert (z. B. 8 km/h) ist.
Wenn in den Schritten S31 bis S33 festgestellt wird, daß
das Signal MI, das (auf der Grundlage des Sensors 14)
angibt, daß die vorgegebene Fahrgeschwindigkeit nicht
erreicht ist, vorhanden ist und VSP kleiner oder gleich
dem vorgegebenen Wert ist (auf der Grundlage des Sensors 13),
wird angenommen, daß der Sensor 13 normal arbeitet.
Daher springt der Ablauf zum Schritt S34, in dem ein OK-Zeit
geber, der auf "0" gesetzt gewesen ist, eine Hoch
zähloperation beginnt.
Dann wird im Schritt S35 als Ergebnis wiederholter Opera
tionen gemäß den Schritten S31 bis S34 (wenn die gesamte
Routine nach Fig. 6 in der Größenordnung von jeweils 10
bis 20 Millisekunden wiederholt ausgeführt wird) beur
teilt, ob der OK-Zeitgeber einen vorgegebenen Wert (z. B.
einen 2 Sekunden entsprechenden Wert) erreicht hat. Falls
der OK-Zeitgeber größer oder gleich dem vorgegebenen Wert
ist, springt der Ablauf zum Schritt S36, woraufhin
schließlich entschieden wird, daß der Sensor normal
arbeitet und ein entsprechender OK-Merker gesetzt wird.
Falls das Signal MI, das angibt, daß die vorgegebene
Fahrgeschwindigkeit nicht erreicht ist, im Schritt S31
nicht anliegt oder falls VSP größer als der vorgegebene
Wert ist, kann keine normale Fahrgeschwindigkeitserfas
sung ausgeführt werden. Daher springt der Ablauf zum
Schritt S37, in dem der OK-Zeitgeber gelöscht wird.
Anschließend springt der Ablauf zum Schritt S38.
Im Schritt S38 wird beurteilt, ob das MI-Signal auf der
Verbindungsleitung vorhanden ist oder nicht.
Falls das MI-Signal vorhanden ist, springt der Ablauf zum
Schritt S39, in dem die Fahrgeschwindigkeit VSP anhand
des Signals vom Fahrgeschwindigkeitssensor 13 gelesen
wird. Im nächsten Schritt S40 wird beurteilt, ob die
Fahrgeschwindigkeit VSP den vorgegebenen Wert (8 km/h)
übersteigt.
Wenn sich im Schritt S40 erweist, daß VSP größer als der
vorgegebene Wert ist, wird angenommen, daß der Fahrge
schwindigkeitssensor 13 fehlerhaft arbeitet. Anschließend
springt die Routine zum Schritt S43, in dem ein NG-Zeit
geber (NG: nicht gut) hochgezählt wird.
Falls das MI-Signal im Schritt S38 nicht anliegt, springt
der Ablauf zum Schritt S41, in dem die Fahrgeschwindig
keit VSP anhand des Signals vom Fahrgeschwindigkeitssen
sor 13 gelesen wird. Im nächsten Schritt S42 wird beur
teilt, ob die Fahrgeschwindigkeit VSP nicht höher als der
vorgegebene Wert ist.
Wenn im Schritt S42 festgestellt wird, daß VSP kleiner
oder gleich dem vorgegebenen Wert ist, wird geschlossen,
daß die Fahrgeschwindigkeitserfassung fehlerhaft ist.
Daher springt der Ablauf zum Schritt S43, in dem der NG-Zeit
geber hochgezählt wird.
Anschließend wird im Schritt S44 beurteilt, ob der NG-Zeit
geber niedriger als ein vorgegebener Wert (z. B. ein
5 Sekunden entsprechender Wert) ist. (Experimente zeigen,
daß die Setzung des NG-Zeitpunkts auf 5 Sekunden und die
Setzung des QK-Zeitpunkts auf 2 Sekunden gute Ergebnisse
liefert.) Falls der NG-Zeitgeber größer oder gleich dem
vorgegebenen Wert ist, springt der Ablauf zum Schritt
S45, woraufhin eine endgültige NG-Entscheidung getroffen
wird.
Falls die Prüfung im Schritt S40 negativ ist, was bedeu
tet, daß VSP kleiner oder gleich dem vorgegebenen Wert
st (das MI-Signal liegt an und VSP ist kleiner oder
gleich dem vorgegebenen Wert), oder falls im Schritt S42
eine negative Antwort auftritt, was bedeutet, daß VSP
größer als der vorgegebene Wert ist (das MI-Signal liegt
nicht an und die Fahrgeschwindigkeit VSP ist größer als
der vorgegebene Wert), wird entschieden, daß der Fahrge
schwindigkeitssensor normal arbeitet. Daher springt der
Ablauf zum Schritt S46, in dem der NG-Zeitgeber gelöscht
wird.
In einer solchen Diagnoseroutine kann das Vorhandensein
oder Fehlen einer Anomalie im Fahrgeschwindigkeitssensor
13 mit hoher Zuverlässigkeit diagnostiziert werden.
Die gesamten Inhalte der JP 09-037889-A, eingereicht am
21. Februar 1997, sind hiermit durch Literaturhinweis
eingefügt.
Obwohl die Erfindung oben in Verbindung mit bestimmten
spezifischen Ausführungen der Erfindung beschrieben
worden ist, ist die Erfindung nicht auf diese spezifi
schen Ausführungen eingeschränkt. Der Fachmann kann
Abwandlungen und Veränderungen an den obenbeschriebenen
Ausführungen vornehmen. Beispielsweise ist die Erfindung
auf einen Benzinmotor anwendbar, bei dem die Maximal
drehmomentreduzierung durch Begrenzung der Maximalkraft
stoffzufuhr, der Zündzeitpunktvoreilung, des Luft-/Kraft
stoffverhältnisses und dergleichen ausgeführt wird.
Claims (12)
1. Verfahren zum Steuern des Ausgangs eines Motors
(1) in einem den Motor (1), ein Automatikgetriebe (5) und
einen mit dem Motor (1) kraftschlüssig verbundenen
Drehmomentwandler (6) enthaltenden Antriebsstrang,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
- (a) Erfassen von Fahrzeugbetriebszuständen ein schließlich der Fahrgeschwindigkeit (VSP),
- (b) Bestimmen eines erforderlichen Motorausgangs anhand der im Schritt (a) erfaßten Fahrzeugbetriebszu stände,
- (c) Bereitstellen eines ersten und eines zweiten Maximalmotorausgang-Kennfeldes, wobei das erste Maximal motorausgang-Kennfeld einen Bereich mit niedrigerem Maximalmotorausgang als das zweite Maximalmotorausgang- Kennfeld aufweist,
- (d) Wählen des ersten Maximaimotorausgang-Kenn feldes, wenn die Fahrgeschwindigkeit VSP) unterhalb eines vorgegebenen Wertes liegt, und Wählen des zweiten Maximalmotorausgang-Kennfeldes, wenn die Fahrgeschwindig keit (VSP) oberhalb des vorgegebenen Wertes liegt, und
- (e) Eingeben des niedrigeren Maximalmotoraus gangs, wenn der erforderliche Motorausgang größer als der dem gewählten ersten Maximalmotorausgang-Kennfeld ent sprechende Motorausgang ist, und anschließend Steuern des Motors (1) in Übereinstimmung mit dem eingegebenen nied rigeren Maximalmotorausgang.
2. Verfahren zum Steuern des Ausgangs eines Verbren
nungsmotors (1), der mit einem einen Drehmomentwandler
(6) aufweisenden Automatikgetriebe (5) kraftschlüssig
verbunden ist,
gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
- (a) Erfassen von Fahrzeugbetriebszuständen ein schließlich der Fahrgeschwindigkeit (VSP),
- (b) Zugreifen auf ein erstes Maximalausgangs drehmoment-Kennfeld, wenn die im Schritt (a) erfaßte Fahrgeschwindigkeit (VSP) unterhalb eines vorgegebenen Werts liegt,
- (c) Zugreifen auf ein zweites Maximalausgangs drehmoment-Kennfeld, wenn die im Schritt (a) erfaßte Fahrgeschwindigkeit (VSP) größer als der vorgegebene Wert ist, wobei das erste Maximalausgangsdrehmoment-Kennfeld einen Bereich (QFSVPO) mit reduziertem Maximalausgangs drehmoment im Vergleich zum zweiten Maximalausgangs drehmoment-Kennfeld besitzt, und
- (d) Steuern des Maximalmotorausgangs in Überein stimmung mit dem Maximalausgangsdrehmoment-Kennfeld, auf das entweder im Schritt (b) oder im Schritt (c) zugegrif fen wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß
der Motor (1) ein Dieselmotor ist und das erste
und das zweite Maximalausgangsdrehmoment-Kennfeld Kraft
stoffeinspritzmengen in Abhängigkeit von einem Fahrzeug
betriebszustand spezifizieren.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeich
net, daß
die Fahrzeugbetriebszustände die Motordrehzahl
(NE) und die Fahrpedalstellung (ACC) umfassen.
5. Verfahren nach Anspruch 4, gekennzeichnet durch
die folgenden Schritte:
Diagnostizieren, ob ein Fahrgeschwindigkeitssen sor (13, 14) fehlerhaft arbeitet, und
Zugreifen auf das erste Maximalausgangsdrehmo ment-Kennfeld, wenn diagnostiziert wird, daß der Fahrge schwindigkeitssensor (13, 14) fehlerhaft arbeitet.
Diagnostizieren, ob ein Fahrgeschwindigkeitssen sor (13, 14) fehlerhaft arbeitet, und
Zugreifen auf das erste Maximalausgangsdrehmo ment-Kennfeld, wenn diagnostiziert wird, daß der Fahrge schwindigkeitssensor (13, 14) fehlerhaft arbeitet.
6. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch
die folgenden Schritte:
Erfassen, wenn der Motor (1) angehalten wird, und
Sperren der Steuerung des maximalen Motorausgangs mit dem reduzierten Maximalmotorausgangsdrehmoment, wenn ein Motorhalt erfaßt worden ist.
Erfassen, wenn der Motor (1) angehalten wird, und
Sperren der Steuerung des maximalen Motorausgangs mit dem reduzierten Maximalmotorausgangsdrehmoment, wenn ein Motorhalt erfaßt worden ist.
7. Verfahren nach Anspruch 5, gekennzeichnet durch
die folgenden Schritte:
Erfassen, wenn ein Motoranlaßvorgang erfolgt, und
Sperren der Steuerung des Maximalmotorausgangs mit dem reduzierten Maximalausgangsdrehmoment, wenn ein Motoranlaßvorgang erfaßt worden ist.
Erfassen, wenn ein Motoranlaßvorgang erfolgt, und
Sperren der Steuerung des Maximalmotorausgangs mit dem reduzierten Maximalausgangsdrehmoment, wenn ein Motoranlaßvorgang erfaßt worden ist.
8. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich
net, daß
der Motor (1) ein Dieselmotor ist.
9. Vorrichtung zum Steuern des Ausgangs eines Ver
brennungsmotors (1), der mit einem einen Drehmomentwand
ler (6) enthaltenden Automatikgetriebe (5) kraftschlüssig
verbunden ist, mit
- (a) einem ersten Sensor (13), der die Fahrge schwindigkeit erfaßt und ein Fahrgeschwindigkeitssignal (VSP) erzeugt,
- (b) einem zweiten Sensor (12), der ein Fahrzeug bedienungsperson-Befehlssignal (ACC) erzeugt, und
- (c) einem elektronischen Mikroprozessor (4),
dadurch gekennzeichnet, daß der Mikroprozessor (4)
enthält:
- (1) eine Einrichtung zum Berechnen eines erfor derlichen Motorausgangs auf der Grundlage des vom zweiten Sensor (12) erzeugten Fahrzeugbedienungsperson-Befehls signals (ACC),
- (2) eine Einrichtung zum Bereitstellen eines ersten und eines zweiten Maximalmotorausgang-Kennfeldes, wobei das erste Maximalmotorausgang-Kennfeld einen Be reich (QFSVPO) mit niedrigerem Maximalmotorausgang als das zweite Maximalausgang-Kennfeld besitzt,
- (3) eine Einrichtung zum Wählen des ersten Maxi malmotorausgang-Kennfeldes, wenn die vom ersten Sensor (13) erfaßte Fahrgeschwindigkeit (VSP) niedriger als ein vorgegebener Wert ist, und des zweiten Maximalmotoraus gang-Kennfeldes, wenn die vom ersten Sensor (13) erfaßte Fahrgeschwindigkeit (VSP) oberhalb des vorgegebenen Wertes liegt, und
- (4) eine Einrichtung zum Anwenden eines gewählten Maximalmotorausgang-Kennfeldes, wenn der erforderliche Motorausgang einen gewählten Maximalmotorausgang über steigt.
10. Vorrichtung nach Anspruch 9, gekennzeichnet durch
- (a) einen weiteren Sensor (14), der die Fahrge schwindigkeit erfaßt und ein weiteres Fahrgeschwindig keitssignal (VSP) erzeugt,
- (b) eine Diagnoselogik-Einrichtung, die als Antwort auf die Feststellung, daß die Signale vom ersten Sensor (13) bzw. vom weiteren Sensor (14) nicht überein stimmen, ein Fehlfunktionssignal erzeugt, und
- (c) eine Einrichtung zum Anwenden des ersten Maximalmotorausgang-Kennfeldes, wenn das Fehlfunktions signal erzeugt wird.
11. Fahrzeug, mit
- (a) einem Verbrennungsmotor (1),
- (b) einem Drehmomentwandler (6), der mit dem Verbrennungsmotor (1) kraftschlüssig verbunden ist,
- (c) einem ersten Sensor (13), der die Fahrge schwindigkeit erfaßt und ein Fahrgeschwindigkeitssignal (VSP) erzeugt,
- (d) einem zweiten Sensor (12), der einen Fahr zeugbedienungsperson-Befehl erfaßt und ein Fahrzeugbedie nungsperson-Befehlssignal (ACC) erzeugt, und
- (e) einer Steuereinheit (4),
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinheit
einen Speicher enthält, der ein erstes und ein zweites Maximalmotorausgang-Kennfeld speichert, wobei das erste Maximalmotorausgang-Kennfeld einen Bereich (QFSVPO) mit niedrigerem Maximalmotorausgang als das zweite Maxi malmotorausgang-Kennfeld besitzt, und- (1) einen erforderlichen Motorausgang anhand des vom zweiten Sensor (12) erzeugten Fahrzeugbedienungsper son-Befehlssignal (ACC) berechnet,
- (2) das erste Maximalmotorausgang-Kennfeld wählt, wenn die vom ersten Sensor (13) erfaßte Fahrgeschwindig keit (VSP) unterhalb eines vorgegebenen Wertes liegt, und das zweite Maximalmotorausgang-Kennfeld wählt, wenn die vom ersten Sensor (13) erfaßte Fahrgeschwindigkeit (VSP) oberhalb des vorgegebenen Wertes liegt, sowie
- (3) ein gewähltes Maximalmotorausgang-Kennfeld anwendet, wenn der erforderliche Motorausgang einen gewählten Maximalmotorausgang übersteigt.
12. Fahrzeug nach Anspruch 11, gekennzeichnet durch
einen weiteren Sensor (14), der die Fahrgeschwin digkeit erfaßt und ein weiteres Fahrgeschwindigkeits signal (VSP) erzeugt, und
eine Diagnoselogik-Einrichtung, die ein Fehlfunk tionssignal erzeugt, wenn die Fahrgeschwindigkeitssignale (VSP) vom ersten Sensor (13) bzw. vom weiteren Sensor (14) nicht übereinstimmen,
wobei die Steuereinheit (4) das erste Maximalmo torausgang-Kennfeld anwendet, wenn das Fehlfunktions signal erzeugt wird.
einen weiteren Sensor (14), der die Fahrgeschwin digkeit erfaßt und ein weiteres Fahrgeschwindigkeits signal (VSP) erzeugt, und
eine Diagnoselogik-Einrichtung, die ein Fehlfunk tionssignal erzeugt, wenn die Fahrgeschwindigkeitssignale (VSP) vom ersten Sensor (13) bzw. vom weiteren Sensor (14) nicht übereinstimmen,
wobei die Steuereinheit (4) das erste Maximalmo torausgang-Kennfeld anwendet, wenn das Fehlfunktions signal erzeugt wird.
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