DE4232973C2 - Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen des Drehmoments eines Ottomotors während eines Schaltvorgangs - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen des Drehmoments eines Ottomotors während eines Schaltvorgangs

Info

Publication number
DE4232973C2
DE4232973C2 DE4232973A DE4232973A DE4232973C2 DE 4232973 C2 DE4232973 C2 DE 4232973C2 DE 4232973 A DE4232973 A DE 4232973A DE 4232973 A DE4232973 A DE 4232973A DE 4232973 C2 DE4232973 C2 DE 4232973C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
torque
ignition angle
engine torque
time
target
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE4232973A
Other languages
English (en)
Other versions
DE4232973A1 (de
Inventor
Nikolaus Benninger
Martin Streib
Werner Hess
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE4232973A priority Critical patent/DE4232973C2/de
Priority to JP23532293A priority patent/JP3686094B2/ja
Publication of DE4232973A1 publication Critical patent/DE4232973A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4232973C2 publication Critical patent/DE4232973C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/04Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of propulsion units
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W10/00Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
    • B60W10/10Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
    • B60W10/11Stepped gearings
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/1819Propulsion control with control means using analogue circuits, relays or mechanical links
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D37/00Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for
    • F02D37/02Non-electrical conjoint control of two or more functions of engines, not otherwise provided for one of the functions being ignition
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/045Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions combined with electronic control of other engine functions, e.g. fuel injection
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02PIGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15Digital data processing
    • F02P5/1502Digital data processing using one central computing unit
    • F02P5/1504Digital data processing using one central computing unit with particular means during a transient phase, e.g. acceleration, deceleration, gear change
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0605Throttle position
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0616Position of fuel or air injector
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0644Engine speed
    • B60W2710/065Idle condition
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2710/00Output or target parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2710/06Combustion engines, Gas turbines
    • B60W2710/0666Engine torque
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02BINTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B75/00Other engines
    • F02B75/02Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke
    • F02B2075/022Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle
    • F02B2075/027Engines characterised by their cycles, e.g. six-stroke having less than six strokes per cycle four
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H63/00Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/40Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
    • F16H63/50Signals to an engine or motor
    • F16H63/502Signals to an engine or motor for smoothing gear shifts
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Ignition Timing (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)

Description

Das Folgende betrifft ein Verfahren und eine Vor­ richtung zum Einstellen des Drehmoments eines Dreh­ motors mit Luftzumeßeinrichtung, d. h. eines Ottomo­ tors während eines Schaltvorgangs.
Stand der Technik
Fig. 3a veranschaulicht den Verlauf des Motordreh­ moments am Eingang eines Automatikgetriebes, um vor einem Anfangszeitpunkt T_A eines Schaltvorgangs, während des Schaltvorgangs und nach dem Ende des Schaltvorgangs zu einem Zeitpunkt T_E dauernd das­ selbe Drehmoment am Ausgang des Getriebes zu erhal­ ten. Es sei angenommen, der Fahrer eines Fahrzeugs habe vor dem Zeitpunkt T_A das Fahrpedal so verstellt, daß dadurch ein Motordrehmoment vorgegeben wird, das zu einer Beschleunigung des Fahrzeugs führt. Dann steigt die Drehzahl an, und bei Erreichen einer gewissen Drehzahl erkennt ein Schaltbedingungsdetektor, daß in einen höheren Gang geschaltet werden sollte, z. B. vom dritten in den vierten Gang. Der Detektor gibt dann ein Signal zum Auslösen des Schaltvorgangs aus. Dieser Zeitpunkt entspricht dem Zeitpunkt T_A. Für Fig. 3a ist ein Getriebeaufbau angenommen, der zunächst ein Ab­ senken des Motordrehmoments vorsieht, bis zu einem vorgegebenen Zeitpunkt T_KONST ein vorgegebenes Motordrehmoment erreicht wird, das bis zu einem Zeit­ punkt T_AUF konstant gehalten wird, ab dem das Dreh­ moment wieder erhöht werden soll, und zwar bis auf einen neuen Wert, der höher ist als der alte Wert vor dem Schaltvorgang. Das Erhöhungsverhältnis ent­ spricht dem Kehrwert der Übersetzungsverhältnisse in den beiden verschiedenen Gängen.
Üblicherweise werden Drehmomentänderungen durch Füllungsänderungen vorgenommen, d. h. durch Einstellen einer Luftzumeßeinrichtung. Im folgenden wird durchgehend davon ausgegangen, daß die Luftzu­ meßeinrichtung eine Drosselklappe ist. Die Luft kann jedoch auch z. B. durch variable Steuerung der Einlaß­ ventile zugemessen werden, oder Füllungsänderungen während eines Schaltvorgangs können mit Hilfe einer einstellbaren Bypasseinrichtung vorgenommen werden. In der Regel ist es nicht möglich, die Füllung so schnell zu verändern, wie dies zum Realisieren eines für einen Schaltvorgang vorgegebenen Drehmomentverlaufs nö­ tig wäre.
Um dennoch den gewünschten Drehmomentverlauf möglichst genau zu realisieren, wird nicht nur die Fül­ lung variiert, sondern auch der Zündwinkel. Dies ist je­ doch mit einer Schwierigkeit verbunden, die anhand von Fig. 4 erläutert wird. Fig. 4 stellt schematisch den Dreh­ momentverlauf eines Motors abhängig vom Zündwin­ kel bei konstanter Drehzahl dar. Es ist erkennbar, daß es für einen bestimmten Zündwinkel ZW_OPT ein maxi­ males Drehmoment gibt, das sich in etwa parabelförmig zu größeren oder kleineren Zündwinkeln hin verringert. Beim Zündwinkel ZW_OPT sind in der Regel sowohl die Leistung als auch der Verbrauch optimal, weswegen bevorzugt auf diesen Zündwinkel eingestellt wird. Dies bedeutet jedoch, daß durch Verändern des Zündwinkels lediglich Momentenverringerungen, nicht aber auch -er­ höhungen möglich sind.
Die Fig. 3b und 3c veranschaulichen, wie gemäß dem Stand der Technik die Füllung und der Zündwinkel während eines Schalt­ vorgangs variiert werden, um einen möglichst genau an den Sollverlauf gemäß Fig. 3a angepaßten Istverlauf zu erzielen, wie er in Fig. 3d dargestellt ist. Es ist erkennbar, daß das Ist-Drehmoment bis zum Zeitpunkt T_AUF auf dem Soll-Drehmo­ ment gehalten wird, wie es vor dem Zeitpunkt T_A, also zu Beginn des Schaltvorgangs vorlag. Dagegen wird der Zündwin­ kel zwischen den Zeitpunkt T_A und T_KONST so verändert, daß das Ist-Motordrehmoment dauernd auf dem sich verringernden Soll-Motordrehmoment gehalten wird. Zwischen den Zeitpunkten T_KONST und T_AUF wird der Zündwinkel konstant gehalten. Ab dem Zeitpunkt T_AUF wird die Füllung erhöht und die vorge­ nommene Zündwinkeländerung bis zum Zeitpunkt T_E wieder rückgängig gemacht. Durch dieses Rückgängigmachen der Zünd­ winkeländerung wird das Ist-Motordrehmoment schneller er­ höht, als dies nur mit einer Änderung der Füllung möglich wäre. Jedoch bleibt die Abweichung zwischen Ist- und Soll- Motordrehmoment nach wie vor relativ groß.
Es bestand demgemäß das Problem, ein Verfahren und eine Vor­ richtung zum Einstellen des Drehmoments eines Ottomotors während eines Schaltvorgangs anzugeben, die dazu in der Lage sind, das Ist-Motordrehmoment möglichst während des gesamten Schaltvorgangs auf dem Soll-Motordrehmoment zu halten.
Die DE 37 11 913 A1 beschreibt einen Getriebeschaltvorgang bei Auf­ treten eines unzulässigen Antriebsschlupfs, beispielsweise beim An­ fahren eines Fahrzeugs. Während des Schaltvorgangs wird dabei eine Momentenreduzierung vorgenommen, beispielsweise durch eine Spätver­ schiebung des Zündwinkels und durch Änderung des die Gaspedalstel­ lung entsprechenden Signals, d. h. durch Steuerung der Füllung. Maß­ nahmen hinsichtlich einer Koordination von Füllungseingriff und Zündwinkeleingriff mit dem Ziel, einen vorgegebenen Momentenverlauf während eines Schaltvorgangs zu realisieren, werden nicht vorge­ stellt.
Die DE 38 30 938 A1 beschreibt ebenfalls Maßnahmen zur Steuerung ei­ nes Getriebeschaltvorgangs. Dabei wird während des Schaltvorgangs ein Solldrehmomentenverlauf vorgegeben, welcher beispielsweise durch Eingriff in den Zündwinkel und die Drosselklappenstellung eines Ot­ tomotors vorgenommen wird. Auch hier fehlen Hinweise auf eine Koor­ dination von Zündwinkel- und Drosselklappeneingriff mit dem Ziel, während des Schaltvorgangs den Solldrehmomentenverlauf möglichst ge­ nau nachzubilden.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrich­ tung zum Einstellen des Drehmoments eines Ottomotors während eines Schaltvorgangs anzugeben, bei der Zündwinkel- und Füllungseingriff derart gesteuert werden, dass das Istmotordrehmoment möglichst wäh­ rend des gesamten Schaltvorgangs auf dem Solldrehmoment gehalten wird.
Darstellung der Erfindungen
Das erfindungsgemäße Verfahren ist durch die Merk­ male von Anspruch 1 und die erfindungsgemäße Vor­ richtung durch die Merkmale von Anspruch 2 gegeben.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird bereits vor dem Zeitpunkt T_AUF, und zwar ab einem vorgezoge­ nen Zeitpunkt T_VOR, damit begonnen, die Füllung zu erhöhen. Damit aber das Ist-Motordrehmoment wie ge­ fordert bis zum Zeitpunkt T_AUF im wesentlichen kon­ stant bleibt, wird der Zündwinkel im Zeitraum zwischen den Zeitpunkten T_VOR und T_AUF so verändert, daß die dadurch bedingte Verringerung des Motordrehmo­ ments gerade die durch die Füllungserhöhung bewirkte Erhöhung des Motordrehmoments kompensiert. Durch diese Maßnahme steht zum Zeitpunkt T_AUF eine gro­ ße Änderung des Zündwinkels gegenüber dem Zünd­ winkel ZW_OPT zur Verfügung, die schnell rückgängig gemacht werden kann, um das Ist-Motordrehmoment so schnell ansteigen zu lassen, wie dies der Verlauf des Soll-Motordrehmoments fordert. Wegen des großen zur Verfügung stehenden Hubs der Zündwinkelände­ rung und wegen des schnellen Ansprechverhaltens des Motordrehmoments auf Zündwinkeländerungen kann in der Praxis das Ist- mit dem Soll-Motordrehmoment bei den meisten Schaltvorgängen während des gesam­ ten Schaltvorgangs in Übereinstimmung gehalten wer­ den.
Im Prinzip könnte die Füllung bereits ab dem Zeit­ punkt T_A erhöht werden, mit entsprechender Ände­ rung des Zündwinkels in solcher Weise, daß der Verlauf des Soll-Motordrehmoments eingehalten wird. Es ist je­ doch zweckmäßig, den Motor so lange wie möglich mit dem optimalen Zündwinkel zu betreiben, was bedeutet, daß der Zeitpunkt T_VOR so kurz wie möglich vor dem Zeitpunkt T_AUF liegen soll. Die Zeitspanne zwischen den Zeitpunkten T_VOR und T_AUF ist so zu wählen, daß in dieser Zeitspanne diejenige Füllungserhöhung vorgenommen werden kann, die diejenige Motormo­ menterhöhung bewirkt, die diejenige Motormomenter­ niedrigung kompensiert, die durch das Vornehmen der erforderlichen oder möglichen Zündwinkeländerung bewirkt wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist Einrichtun­ gen zum Realisieren des vorstehend genannten Verfah­ rensablaufs auf. Diese Einrichtungen werden in der Pra­ xis durch einen entsprechend programmierten Mikro­ prozessor realisiert.
Zeichnung
Die Erfindungen werden nachstehend anhand des in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels er­ läutert. Dabei zeigt Fig. 1a bis d Drehmomentverläufe für die Erfindung an, die denjenigen Verläufen entspre­ chen, wie sie vorstehend, gestützt auf die bekannten Verläufe gemäß den Fig. 3a bis d, erläutert wurden; Fig. 2 ein Vorrichtungs/Funktions-Diagramm für ein System zum Einstellen des Drehmoments eines Otto­ motors während eines Schaltvorgangs; Fig. 3a bis d be­ kannte Momentverläufe; und Fig. 4 ein Diagramm, bei dem das Motordrehmoment über dem Zündwinkel bei konstanter Motordrehzahl aufgetragen ist.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Fig. 2 ist ein Diagramm, das sowohl als Funktionsdia­ gramm eines Verfahrens wie als Vorrichtungsdiagramm aufgefaßt werden kann. Als Sammelbegriff für "Verfah­ ren und Vorrichtung" wurde vorstehend der Begriff "Sy­ stem" verwendet. Fig. 2 veranschaulicht also sowohl das erfindungsgemäße Verfahren als auch die erfindungsge­ mäße Vorrichtung.
Vorrichtungsmäßig weist das Diagramm von Fig. 2 eine Einrichtung 10.1 zur Vorgabe des Motordrehmo­ ments für Nicht-Schaltbetrieb und eine Einrichtung 10.2 zur Motordrehmomentvorgabe für einen Schaltvor­ gang auf, sowie eine Abtast/Halte(S/H)-Schaltung 11, ein Drosselklappenwinkel-Kennfeld 12, einen Motor 13, ein Zündwinkelkennfeld 14.1, ein Zündwinkelände­ rungs-Kennfeld 14.2 für Zündwinkeländerungen wäh­ rend eines Schaltvorgangs, einen Zündwinkelsummierer 15, einen Schaltbedingungsdetektor 16 und eine vom Schaltbedingungsdetektor 16 aktivierte Umschaltein­ richtung 17 auf, die über einen Momentenwechselschal­ ter 17.1, einen Zündwinkelwechselschalter 17.2 und ein Schaltrelais 17.3 verfügt. Der Motor 13 weist eine Dros­ selkappe 18, Verbrennungskammern 19, eine Zündwin­ kel-Einstelleinrichtung 20 und eine Datenmeßeinrich­ tung 21 mit einem Drehzahlsensor 21.1 und einem Mo­ tortemperatursensor 21.2 auf.
Das mit dieser Vorrichtung ausgeübte Verfahren wird nun, gestützt auf die Fig. 1 und 2, beschrieben. Was Fig. 1 betrifft, wird vom selben Verlauf des Soll-Motor­ drehmoments ausgegangen wie bei Fig. 3, d. h. die Fig. 1a und 3a stimmen miteinander überein. Demge­ mäß sind auch die Zeitpunkte T_A, T_KONST, T_AUF und T_E in beiden Figuren identisch.
Wenn der Fahrer eines Fahrzeugs zu einem in Fig. 1 nicht dargestellten Zeitpunkt den Fahrpedalwinkel FPW erhöht, um das Fahrzeug zu beschleunigen, wird der Wert FPW zusammen mit Werten für die Motor­ drehzahl n, die Motortemperatur ϑ_MOT und die Funk­ tion von Aggregaten an die Einrichtung 10.1 zum Vor­ geben des Motordrehmoments während Nicht-Schalt­ betriebs gegeben. Durch den Fahrpedalwinkel wird in erster Linie das gewünschte Antriebsmoment an den Rädern vorgegeben. Um dieses Antriebsmoment tat­ sächlich zu erreichen, muß der Motor ein Drehmoment aufbringen, das u. a. davon abhängt, was für Aggregate eingeschaltet sind (z. B. eine Klimaanlage) und was für Reibungskräfte temperaturabhängig zu überwinden sind (z. B. zähes Schmiermittel bei tiefen Temperaturen). Die eben genannte Einrichtung 10.1 gehört zu einer sogenannten Mastereinrichtung, die viele unterschiedli­ che Gesichtspunkte berücksichtigt, die für die Einstel­ lung des Motordrehmoments maßgeblich sind; sie gibt ein Master-Soll-Motordrehmoment M_SOLL_M aus.
Aus dem Zündwinkel-Kennfeld 14.1 wird abhängig von aktuellen Werten von Betriebsgrößen, z. B. des Drosselklappenwinkels α und der Drehzahl n ein Ma­ ster-Zündwinkel ZW_M ausgelesen.
Der Schaltbedingungsdetektor 16 gibt ein solches Si­ gnal an das Umschaltrelais 17.3, daß die Umschaltein­ richtung 17 so geschaltet ist, daß das Master-Soll-Mo­ tordrehmoment und der Master-Zündwinkel zur Ein­ stellung des Motors 13 innerhalb einer Motorsteuerein­ richtung 22 verarbeitet werden, die die weiter oben auf­ gelisteten Einrichtungen außer der. Einrichtung 10.1 zum Vorgeben des Motordrehmoments im Nicht- Schaltbetrieb, des Zündwinkel-Kennfelds 14.1 und des Schaltbedingungsdetektors 16 enthält. Das Soll-Motor­ drehmoment nach der ersten Umschalteinrichtung 17.1 ist innerhalb der Motorsteuereinrichtung 22 mit M_SOLL bezeichnet, während der Zündwinkel hinter der zweiten Umschalteinrichtung 17.2 und dem Zünd­ winkel-Summierer 15 mit ZW bezeichnet ist. Diese von der Motorsteuereinrichtung 22 tatsächlich verwendeten Sollwerte werden nach außen aufgegeben, um verschie­ denen Mastereinrichtungen zur Rückinformation zuge­ führt zu werden, was jedoch nicht dargestellt ist.
Das Drosselklappenwinkel-Kennfeld 12 bestimmt mit Hilfe der aktuellen Werte des Soll-Motordrehmoments M_SOLL und der Drehzahl n den Drosselklappenwin­ kel α. Das Kennfeld wird in aller Regel eine gewisse Dynamikfunktion enthalten. Statt eines Kennfeldes oder zusätzlich zu einem solchen kann auch ein Motor­ füllungsmodell verwendet werden. Derartige Maßnah­ men zur Motorsteuerung sind für sich bekannt, weswe­ gen hier nicht näher darauf eingegangen wird.
Wenn zum Zeitpunkt T_A eine Motordrehzahl er­ reicht wird, bei der der Schaltbedingungsdetektor 16 feststellt, daß geschaltet werden sollte, steuert er das (nicht dargestellte) automatische Getriebe entspre­ chend an, er schaltet die Umschalteinrichtung 17 um, und er steuert die Einrichtung 10.2 zur Drehmoment­ vorgabe während eines Schaltvorgangs und das Zünd­ winkeländerungs-Kennfeld 14.2 für Zündwinkelände­ rungen während eines Schaltvorgangs so an, daß Mo­ mentenverläufe erzielt werden, wie sie durch die Fig. 1b, c und d veranschaulicht sind. Außerdem wird der Wert des Master-Soll-Motordrehmoments M_SOLL_M zum Zeitpunkt T_A von der Abtast/Halte-Schaltung 11 er­ faßt und als altes Moment M_ALT ausgegeben. Dieses alte Moment wird von der Einrichtung 10.2 für die Mo­ mentvorgabe während des Schaltvorgangs bis zum oben definierten Zeitpunkt T_VOR beibehalten. Dage­ gen wird mit Hilfe des Ausgangssignals vom Zündwin­ keländerungs-Kennfeld 14.2 der Master-Zündwinkel ZW_M mittels eines Zündwinkeländerungswertes NZW im Zündwinkel-Summierer 15 so modifiziert, daß sich das zündwinkelbedingte Moment verringert, wie in Fig. 1c dargestellt, was eine identische Verringerung des Ist-Moments zur Folge hat, da die Füllung unverändert bleibt. Zwischen den Zeitpunkten T_KONST und T_VOR werden dann sowohl die Füllung als auch der Zündwinkel beibehalten. Zum Zeitpunkt T_VOR wird dann damit begonnen, die Füllung zu erhöhen und gleichzeitig den Zündwinkel so zu verändern, daß trotz der Füllungserhöhung das Ist-Motordrehmoment kon­ stant bleibt. Das Drehmoment, das letztendlich erreicht werden soll, wird von der Einrichtung 10.2 zum Vorge­ ben des Motordrehmoments beim Schaltvorgang aus­ gehend vom alten Moment M_ALT sowie dem Überset­ zungsverhältnis r_ALT des alten Gangs und dem Über­ setzungsverhältnis r_NEU des neuen Gangs bestimmt. Wenn heraufgeschaltet wird, ist das Übersetzungsver­ hältnis des alten Gangs größer als das des neuen Gangs, weswegen das neue Soll-Motordrehmoment M_NEU gemäß der Formel M_NEU = M_ALT(r_ALT/r_NEU) größer ist als das alte Moment. In aller Regel ist zum Erreichen des neuen Motordrehmoments bei dauern­ dem Konstanthalten des Antriebsmoments an den Rä­ dern eine derartig schnelle Änderung des Motordreh­ moments erforderlich, daß diese Änderung nicht alleine durch eine Änderung der Füllung bewerkstelligt werden kann. Beim bekannten Verfahren wird daher zum Zeit­ punkt T_AUF die Drosselklappe voll geöffnet. Entspre­ chend wird beim erfindungsgemäßen Verfahren zum Zeitpunkt T_VOR verfahren. Die Füllung steigt dann relativ stark an, aber das Ist-Motordrehmoment wird dennoch bis zum Zeitpunkt T_AUF konstant gehalten, da vom Zündwinkeländerungs-Kennfeld 14.2 eine ent­ sprechende Zündwinkeländerung ΔZW ausgegeben wird und mit dieser der Zündwinkel ZW so eingestellt wird, daß die zündwinkelbedingte Drehmomenternied­ rigung gerade die füllungsbedingte Drehmomenterhö­ hung kompensiert. Sobald der Zeitpunkt T_AUF er­ reicht wird, wird die Zündwinkeländerung stetig wieder rückgängig gemacht, und zwar mit solcher Änderungs­ geschwindigkeit, daß die füllungsbedingte Drehmomen­ terhöhung und die zündwinkelbedingte Drehmomen­ terhöhung gerade zu einer solchen Erhöhung des Ist- Motordrehmoments führen, daß der Sollverlauf des Motordrehmoments eingehalten wird. Zu einem Zeit­ punkt T_NULL vor dem Zeitpunkt T_E habe die Zünd­ winkeländerung ΔZW den Wert Null erreicht, so daß die restliche Drehmomenterhöhung nur durch eine wei­ tere Füllungserhöhung bewirkt werden kann. Ab die­ sem Zeitpunkt T_AUF bleibt bei dem in Fig. 1d darge­ stellten Verlauf das Ist-Motordrehmoment leicht gegen­ über dem Soll-Motordrehmoment zurück.
Innerhalb des Schaltvorgangs zwischen den Zeit­ punkten T_A und T_E kann der Zeitpunkt T_VOR nach verschiedenen Gesichtspunkten festgelegt werden. Wie bereits weiter oben erläutert, ist es zweckmäßig, diesen Zeitpunkt so weit wie möglich zum Zeitpunkt T_AUF hin zu verschieben, und zwar für jeden einzelnen Schalt­ vorgang abhängig von den aktuellen Betriebsbedingun­ gen unter Berücksichtigung der obengenannten Ge­ sichtspunkte. Es kann jedoch auch ein frühest erforderli­ cher Zeitpunkt T_VOR festgelegt werden, der dann im­ mer verwendet wird.
Im Fall der Fig. 1b, c und d ist angenommen, daß der Zündwinkel bis zu einem Wert verändert wurde, ab dem eine weitere Änderung zu Zündungsfehlern führen könnte. Es wird also der gesamtmögliche Hub der Zünd­ winkelverstellung ausgenützt. Dieser Hub reicht beim dargestellten Beispiel jedoch nicht dazu aus, den steilen Anstieg des Soll-Motordrehmoments mit dem Ist-Mo­ tordrehmoment nachvollziehen zu können. Abhängig vom Getriebe, insbesondere der Übersetzungsstufung, und den Fahrbedingungen ist es jedoch auch möglich, daß gar nicht der gesamte mögliche Hub für die Zünd­ winkeländerung durchfahren werden muß. In diesem Fall kann entweder der Zeitpunkt T_VOR auf später verschoben werden oder er kann beibehalten werden, was es dann erforderlich macht, entweder das füllungs­ bedingte Motordrehmoment bis zum Zeitpunkt T_AUF weniger schnell ansteigen zu lassen oder es nach wie vor mit maximal möglicher Geschwindigkeit ansteigen zu lassen, jedoch nur bis zu dem Wert, der gerade diejenige Momentenänderung kompensiert, die durch diejenige Änderung des Zündwinkels bedingt wurde, wie sie er­ forderlich ist, um im Zeitraum zwischen den Zeitpunk­ ten T_AUF und T_NULL den Verlauf des Ist-Motor­ drehmoments mit dem Verlauf des Soll-Motordrehmo­ ments zusammenfallen zu lassen.
Beim beschriebenen Ausführungsbeispiel wird das Motordrehmoment ohne jede Rückkopplung gesteuert. Jedoch kann das Moment auch geregelt werden, was vorzugsweise auf Grundlage des füllungsbedingten, auf einen Soll-Zündwinkel normierten Momentes erfolgt. Entsprechende Verfahren und Vorrichtungen sind aus­ führlich in einer parallelen Patentanmeldung beschrie­ ben.

Claims (2)

1. Verfahren zum Einstellen des Drehmoments ei­ nes Verbrennungsmotors (13) mit Luftzumeßein­ richtung (18) (Ottomotor), mit folgenden Schritten:
Feststellen, ob ein Schaltvorgang mit einem Automatikgetriebe ausgelöst wird;
wenn ein Schaltvorgang festgestellt wird, Vorgeben eines Soll-Motordrehmoments (M_SOLL_M) für Nicht-Schaltbetrieb, ausge­ hend von dessen Wert die Luftzumeßeinrich­ tung eingestellt wird; und
wenn ein Schaltvorgang festgestellt wird, Vorgeben eines Verlaufs des Soll-Motordreh­ moments für die Dauer des Schaltvorgangs, wobei der Zündwinkel (ZW) verstellt wird, um während des Schaltvorgangs eine solche Ver­ ringerung des Motordrehmoments zu erzielen, die schneller ist als es durch Verringerung der Füllung möglich ist;
dadurch gekennzeichnet, daß zum Erzielen einer Erhöhung des Motordrehmoments während des Schaltvorgangs, die schneller erfolgen soll, als es durch Erhöhen der Füllung möglich ist, wie folgt verfahren wird;
bereits vor dem Zeitpunkt (T_AUF), ab dem das Soll-Motordrehmoment erhöht werden soll, wird (zu einem Zeitpunkt (T_VOR) die Füllung erhöht und gleichzeitig wird der Zünd­ winkel so verstellt, daß eine durch die Erhö­ hung der Füllung bedingte Drehmomenterhö­ hung gerade in solcher Weise durch eine durch die Verstellung des Zündwinkels bedingte Drehmomenterniedrigung kompensiert wird, daß das Soll-Drehmoment erhalten bleibt; und
ab dem. Zeitpunkt (T_AUF) der Erhöhung des Soll-Drehmoments die Füllung weiter er­ höht wird und die Zündwinkeländerung in sol­ cher Weise zurückgenommen wird, daß der Verlauf des Ist-Motordrehmoments möglichst lange im wesentlichen mit dem Verlauf des Soll-Motordrehmoments übereinstimmt.
2. Vorrichtung zum Einstellen des Drehmoments eines Verbrennungsmotors (13) mit Luftzumeßein­ richtung (18) (Ottomotor), mit:
einem Schaltbedingungsdetektor (16) zum Auslösen eines Schaltvorgangs;
einer Einrichtung (10.1, 14.1) zum Einstellen von Füllung und Zündwinkel während Nicht- Schaltbetriebs; und
einer Einrichtung (10.2, 14.2) zum Einstellen von Füllung und Zündwinkel während des Schaltvorgangs, die so ausgebildet ist, daß sie den Zündwinkel verstellt, um während eines Schaltvorgangs eine Verringerung des Motor­ drehmoments zu erzielen, die schneller erfolgt, als sie durch Verringerung der Füllung mög­ lich ist;
dadurch gekennzeichnet, daß
die Einrichtung (10.2, 14.2) zum Einstellen von Füllung und Zündwinkel während des Schaltvorgangs weiterhin so ausgebildet ist, daß sie folgende Schritte ausführt:
bereits vor dem Zeitpunkt (T_AUF), ab dem das Soll-Motordrehmoment erhöht werden soll, wird (zu einem Zeitpunkt (T_VOR) die Füllung erhöht und gleichzeitig wird der Zünd­ winkel so verstellt, daß eine durch die Erhö­ hung der Füllung bedingte Drehmomenterhö­ hung gerade in solcher Weise durch eine durch die Verstellung des Zündwinkels bedingte Drehmomenterniedrigung kompensiert wird, daß das Soll-Drehmoment erhalten bleibt; und
ab dem Zeitpunkt (T_AUF) der Erhöhung des Soll-Drehmoments die Füllung weiter er­ höht wird und die Zündwinkeländerung in sol­ cher Weise zurückgenommen wird, daß der Verlauf des Ist-Motordrehmoments möglichst lange im wesentlichen mit dem Verlauf des Soll-Motordrehmoments übereinstimmt.
DE4232973A 1992-10-01 1992-10-01 Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen des Drehmoments eines Ottomotors während eines Schaltvorgangs Expired - Lifetime DE4232973C2 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4232973A DE4232973C2 (de) 1992-10-01 1992-10-01 Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen des Drehmoments eines Ottomotors während eines Schaltvorgangs
JP23532293A JP3686094B2 (ja) 1992-10-01 1993-09-22 ギアシフト動作の間に火花点火エンジンのトルクを調節する方法および装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE4232973A DE4232973C2 (de) 1992-10-01 1992-10-01 Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen des Drehmoments eines Ottomotors während eines Schaltvorgangs

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4232973A1 DE4232973A1 (de) 1994-04-07
DE4232973C2 true DE4232973C2 (de) 2002-03-21

Family

ID=6469357

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE4232973A Expired - Lifetime DE4232973C2 (de) 1992-10-01 1992-10-01 Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen des Drehmoments eines Ottomotors während eines Schaltvorgangs

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP3686094B2 (de)
DE (1) DE4232973C2 (de)

Families Citing this family (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19545221B4 (de) * 1995-12-05 2005-08-25 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE19611839A1 (de) * 1996-03-26 1997-10-02 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des von einer Antriebseinheit abgegebenen Drehmoments
DE19612455C2 (de) * 1996-03-28 1999-11-11 Siemens Ag Verfahren zum Ermitteln eines Solldrehmoments an der Kupplung eines Kraftfahrzeugs
DE19618893A1 (de) * 1996-05-10 1997-11-13 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE10015921C2 (de) * 2000-03-30 2002-04-18 Daimler Chrysler Ag Verfahren zum Zuschalten eines Laders zur Förderung der Ladeluft in einer fremdgezündeten Brennkraftmaschine
DE10225448A1 (de) 2002-06-08 2003-12-18 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs
DE10241885A1 (de) * 2002-09-10 2004-03-11 Volkswagen Ag Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit wahlweise zu- und abschaltbarem Zusatzaggregat
FR2864930B1 (fr) * 2004-01-14 2007-02-09 Renault Sas Procede et systeme de commande du couple delivre par un groupe motopropulseur.
JP4461997B2 (ja) * 2004-10-12 2010-05-12 日産自動車株式会社 エンジンの制御装置
DE102005062123B4 (de) 2005-12-23 2019-05-29 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtungen zum Betreiben einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs
JP4389990B2 (ja) 2007-10-05 2009-12-24 トヨタ自動車株式会社 車両駆動ユニットの制御装置
DE102016206924B4 (de) * 2016-04-25 2021-06-02 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Verfahren und Steuersystem zur Veränderung des Drehmoments eines Ottomotors während des Schaltvorgangs eines Getriebes
DE102016011069B4 (de) 2016-09-14 2020-02-27 Audi Ag Verfahren zum Betreiben einer Antriebseinrichtung sowie entsprechende Antriebseinrichtung

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3711913A1 (de) * 1987-04-08 1988-10-20 Bosch Gmbh Robert Verfahren und vorrichtung zur antriebsschlupfverhinderung
DE3830938A1 (de) * 1988-09-12 1990-04-05 Opel Adam Ag Vorrichtung zur steuerung des motors und des automatikgetriebes eines kraftfahrzeugs

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3711913A1 (de) * 1987-04-08 1988-10-20 Bosch Gmbh Robert Verfahren und vorrichtung zur antriebsschlupfverhinderung
DE3830938A1 (de) * 1988-09-12 1990-04-05 Opel Adam Ag Vorrichtung zur steuerung des motors und des automatikgetriebes eines kraftfahrzeugs

Also Published As

Publication number Publication date
JP3686094B2 (ja) 2005-08-24
JPH06207571A (ja) 1994-07-26
DE4232973A1 (de) 1994-04-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE3313038C2 (de)
DE4334928C2 (de) Steuerverfahren und Steuervorrichtung für ein Fahrzeug mit einem automatischen Getriebe und einer Verbrennungskraftmaschine
DE4232973C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen des Drehmoments eines Ottomotors während eines Schaltvorgangs
DE3103219C2 (de) Vorrichtung zum Regeln der Brennstoffzuführung für Brennkraftmotoren von Kraftfahrzeugen
DE4321413C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Antriebsleistung eines Fahrzeugs
DE4001347C2 (de)
DE19619320A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE4239711A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs
WO1997017552A1 (de) System zur steuerung einer servokupplung
DE3640139A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung einer kupplung in einem fluessigkeits-drehmomentwandler eines fahrzeuggetriebes
DE4232974A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Einstellen des Drehmoments eines Ottomotors
DE69721096T2 (de) Verfahren zur Korrektur des Brennkraftmaschinen-Drehmoments bei Schaltvorgängen eines Getriebes
DE4309903B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Abtriebsmoments eines Fahrzeugantriebs
DE19501299B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs
DE4237878C2 (de) Verfahren zur Regelung des Schaltkomforts bei Fahrzeugen mit automatischem Getriebe
DE10225448A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs
DE102013001043B3 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine sowie entsprechende Brennkraftmaschine
DE4209091C2 (de) Verfahren zur Reduzierung des Motormoments bei einem Gangwechsel in einem Kraftfahrzeug
DE3436338C2 (de)
DE3841386A1 (de) Konstant-fahrgeschwindigkeits-regelvorrichtung
EP0395904A2 (de) Verfahren zum Schalten einer Kfz-Klimaanlage
EP0730105A2 (de) Steuereinrichtung zur Regelung des Schliessvorganges einer Trennkupplung für Kraftfahrzeuge
DE4335726B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Antriebsleistung eines Fahrzeugs
EP0415048B1 (de) Verfahren zum Regeln einer Motor-/Getriebe-Kombination
DE102008000693B4 (de) Verfahren und Steuerung zur Ermittlung von Stellgrenzen für die Bestimmung eines hypothetischen Istmoments

Legal Events

Date Code Title Description
8110 Request for examination paragraph 44
8125 Change of the main classification

Ipc: F02D 43/00

D2 Grant after examination
8364 No opposition during term of opposition
8320 Willingness to grant licences declared (paragraph 23)
R071 Expiry of right
R071 Expiry of right