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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung
einer Brennkraftmaschine eines Fahrzeugs.
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Es
ist bekannt, bei der Steuerung einer Brennkraftmaschine im Schiebebetrieb,
wenn die Brennkraftmaschine vom Fahrzeug angetrieben wird, die Kraftstoffzufuhr
abzuschalten. Beim Übergang
in diese sogenannte Schubabschaltung bzw. beim Übergang von diesem Zustand
mit abgeschalteter Kraftstoffzufuhr heraus in den normalen Fahrbetrieb wird
zur Komfortverbesserung der Zündwinkel
der Brennkraftmaschine verändert.
Eine derartige Steuerung ist beispielsweise aus der
DE 27 38 886 A1 (
US-Patent 4,257,363 ) bekannt.
Dort wird zu Beginn des Schubbetriebs der Zündzeitpunkt nach einer wählbaren
Funktion in Richtung spät
verstellt und die Kraftstoffzufuhr nach Abschluss der Zündzeitpunktsteuerung
abgeschaltet. Ferner wird bei der Beendigung des Schubbetriebs bzw.
beim Wiedereinsetzen der Kraftstoffzufuhr der Zündzeitpunkt von spät in Richtung
früh verändert. Dadurch
soll ein durch die Abschaltung der Kraftstoffzufuhr bzw. das Wiedereinsetzen
der Kraftstoffzufuhr auftretender Ruck vermieden werden. Da der
Zündwinkel
einen nichtlinearen Einfluss auf das von der Brennkraftmaschine
erzeugte Verbrennungsmoment bzw. das von ihr abgegebene Motormoment
besitzt, außerdem
stark von der Charakteristik der jeweiligen Brennkraftmaschine abhängig ist,
muss die bekannte Zündwinkelsteuerung für eine optimale
Verringerung des Rucks bei jedem Brennkraftmaschinentyp neu angepasst
werden.
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Aus
der
DE 38 36 556 A1 ist
ein Verfahren zur Adaption der Gemischsteuerung bei Brennkraftmaschinen
bekannt, bei dem ein von der pro Zeiteinheit angesaugten Luftmenge
bzw. dem Drosselklappenstellungswinkel und der Brennkraftmaschinendrehzahl
aufgespanntes Vorsteuerkennfeld eine für die der Brennkraftmaschine
zuzuführende
Kraftstoffmenge maßgebende
Vorsteuergröße liefert,
die im Lastbetrieb der Brennkraftmaschine zumindest durch eine in
Abhängigkeit
vom Mittelwert der Stellgröße des Reglers
einer überlagerten
Kraftstoff-Luft-Verhältnis-Regelung
adaptiv veränderbare
Korrekturgröße multiplikativ
beeinflusst wird. Die Korrekturgröße wird im Schubbetrieb einer
in einem Kraftfahrzeug eingebauten Brennkraftmaschine mit Schubabschaltung
in Abhängigkeit
von der Zeit ab Beginn der Schubabschaltung verändert. Somit wird die Korrekturgröße während der
Schubabschaltung an den sich bei einer Talfahrt stark änderten
Luftdruck angepasst.
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Die
DE 44 18 112 A1 beschäftigt sich
mit einem Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, die
zur Verbrennung eines Gemisches mit hohem Luftverhältnis ausgelegt
ist. Aus Verbrauchs- und Abgasemissionsgründen wird eine Brennkraftmaschine
nur bei hoher Last mit einem stöchiometrischen
Luft-Kraftstoff-Gemisch
beliefert, sonst mit einem sehr mageren Gemisch. Zwischen diesen
beiden Betriebswerten der Maschine erstreckt sich ein Zwischenbereich,
der das Maximum des NO
x-Ausstoßes der
für Magerbetrieb
ausgelegten Maschine enthält.
Um bei Umschaltvorgängen
zwischen den beiden Luft-Kraftstoff-Verhältnissen
unerwünschte Drehmomentensprünge zu vermeiden,
ohne dass dazu der Zwischenbereich durchfahren wird, ist eine Füllungsänderung
der Maschine vorgesehen, die diesen sprungartigen Drehmoment Änderungen
entgegenwirkt.
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Aus
der
US 4,276,863 ist
eine Vorrichtung zur Steuerung der Anzahl der befeuerten Zylinder
einer Brennkraftmaschine während
einer Verzögerung bekannt.
Dabei ist eine Vielzahl von Komparatoren vorgesehen, die abhängig von
der Motordrehzahl bei Verzögerung
des Fahrzeugs reagieren. Die Schwellspannungen der Komparatoren
sind schrittweise angeordnet, so dass jeder Komparator ein Ausgangssignal
erzeugt, wenn die Motordrehzahl unter die entsprechende Schwellspannung
fällt.
Die Ausgangssignale der Komparatoren werden logischen Schaltkreisen
zugeführt,
die eine Vielzahl von Schaltern ansteuert, über die die Einspritzsteuerung
zu den jeweiligen Einspritzventilen gesteuert wird, um in einer schrittweisen
Art und Weise die Anzahl der befeuerten Zylinder zu erhöhen, um
Schocks in der Übergangsperiode
der Reaktivierung der Zylinder bei Verzögerung zu vermeiden.
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Es
ist daher Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen anzugeben, die beim Übergang
in den Betriebszustand der Kraftstoffabschaltung und/oder aus diesem
Betriebszustand heraus beim Wiedereinsetzen der Kraftstoffzufuhr
den Fahrkomfort bei vereinfachter Anpassung an verschiedene Brennkraftmaschinen
verbessern.
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Dies
wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche erreicht.
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Aus
der
DE 42 39 711 A1 ist
bekannt, auf der Basis eines von der Brennkraftmaschine abzugebenden
Sollmotormoments bzw. eines Sollverbrennungsmoments eine Anzahl
abzuschaltender Zylinder, eine durchzuführende Zündwinkelkorrektur und/oder
einen Sollwert für
die Einstellung der Luftzufuhr zur Brennkraftmaschine zu bestimmen.
Ferner ist bekannt, auf der Basis der Last der Brennkraftmaschine
und ihrer Drehzahl sowie des korrigierten Zündwinkels und der Anzahl der
abgeschalteten Zylinder einen Istwert für das Verbrennungsmoment bzw.
das von der Brennkraftmaschine abgegebene Motormoment zu berechnen.
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Vorteile der Erfindung
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Durch
die erfindungsgemäße Vorgehensweise
wird die Anpassung des Übergangs
in den Betriebszustand mit Kraftstoffabschaltung bzw. aus diesem
Betriebszustand heraus in den normalen Fahrbetrieb unter Wiederaufnahme
der Kraftstoffzufuhr vereinfacht. Insbesondere wird der Anpassungsaufwand
an unterschiedliche Brennkraftmaschinentypen erheblich verringert.
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Die
erfindungsgemäße Vorgehensweise führt zu einem
verbesserten Komfort in diesen Betriebsphasen. Dabei wird ein Ruck
beim Übergang weitestgehend
vermieden.
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen bzw.
aus den abhängigen
Ansprüchen.
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Zeichnung
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsformen näher erläutert. Dabei
ist in 1 ein Übersichtsblockschaltbild
einer Steuervorrichtung für
eine Brennkraftmaschine dargestellt. 2 zeigt
ein in bezug auf die Erfindung detailliertes Blockschaltbild, während in
den 3 bis 6 die Erfindung anhand von Flußdiagrammen
verdeutlicht ist. 7 schließlich zeigt
die Wirkungen der Erfindung anhand von Zeitdiagrammen wesentlicher
Brennkraftmaschinengrößen.
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Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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In 1 ist
eine mit wenigstens einem Mikrocomputer 11 ausgestattete
Steuereinheit 10 zur Steuerung einer nicht dargestellten
Brennkraftmaschine gezeigt. Diese steuert über Ausgangsleitungen 12 die
Kraftstoffzumessung zu den Zylindern der Brennkraftmaschine, über die
Ausgangsleitungen 16 den Zündwinkel und in einem vorteilhaften
Ausführungsbeispiel über die
Ausgangsleitung 20 ein Stellglied 22 zur Beeinflussung
des Ansaugluftmassenstroms zur Brennkraftmaschine. Das Stellelement 22 ist
dabei vorzugsweise eine elek trisch betätigbare Hauptdrosselklappe,
die im Normalbetrieb abhängig vom
Fahrerwunsch eingestellt wird. In anderen vorteilhaften Ausführungen
kann es sich um ein Stellelement zur Einstellung der Leerlaufluft
oder um eine in Reihe zur (mechanisch betätigbaren) Hauptdrosselklappe
angebrachte Zusatzsdrosselklappe sein. Über die Leitungen 24 bis 26 werden
der Steuereinheit 10 Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine und/oder
des Fahrzeugs, welche von entsprechenden Meßeinrichtungen 28 bis 30 erfaßt werden,
zugeführt. Über ein
Kommunikationssystem 32, beispielsweise ein CAN-Bussystem,
ist die Steuereinheit 10 zur Steuerung der Brennkraftmaschine
mit weiteren Steuereinheiten 34, vorzugsweise mit einem
ABS/ASR-Steuergerät
und/oder einer Getriebesteuereinheit, verbunden.
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Über das
Kommunikationssystem 32 wird von der oder den Steuereinheiten 34 der
Steuereinheit 10 ein von der Brennkraftmaschine abzugebende
Sollmoment übermittelt.
Beispielsweise wird von der Steuereinheit für ein automatisches Getriebe
ein Sollabtriebsmoment am Getriebeausgang, von der ABS/ASR-Steuereinheit
ein Abtriebsmoment bei übermäßiger Schlupfneigung
an wenigstens einem der angetriebenen Räder berechnet und übermittelt. Ferner
kann es sich in einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel um einen vom
Fahrer durch den Betätigungsgrad
eines Bedienelements vorgegebenen Sollwert handeln. Die Steuereinheit 10 setzt
diesen Sollmomentenwert, wie aus dem eingangs genannten Stand der
Technik bekannt, ggf. unter Berücksichtigung
von über
die Leitungen 24 bis 26 zugeführten Betriebsgrößen wie
Motordrehzahl, Motortemperatur, den Status von Verbrauchern, etc.
in eine Korrektur des in Abhängigkeit
von Motordrehzahl und Last (z.B. Luftmassenstrom) bestimmten Zündwinkels,
in eine Anzahl auszublendender Einspritzungen zu einzelnen Zylindern
und/oder in eine einzustellende Position des Stellgliedes 22 um.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird dabei die einzuspritzende Kraftstoffmenge zylinderindividuell
abhängig
von Motordrehzahl und Last (z.B. Luftmassenstrom) bestimmt.
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Wird
die Luftzufuhr zur Brennkraftmaschine vom Fahrer über ein
Fahrpedal mittels einer mechanischen Verbindung eingestellt, berechnet
sich das von ihm eingestellte Motormoment aus Motorlast (Luftmassen,
Drosselklappenstellung) und Motordrehzahl.
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In 2 ist
ein detailliertes Blockschaltbild der Steuereinheit 10 mit
Blick auf den Übergang
in den Betriebszustand mit Kraftstoffabschaltung im Schiebebetrieb
sowie aus diesem Betriebszustand heraus beim Wiedereinsetzen der
Kraftstoffzufuhr dargestellt. Der Steuereinheit 10 wird über das
Kommunikationssystem 32 ein Sollkupplungsmoment Mkupext
zugeführt.
Das Sollkupplungsmoment Mkupext wird auf eine Verknüpfungsstelle 100 geführt, in welcher
das Verlustmoment Mverl addiert wird. Als Ergebnis ergibt sich das
von außen
vorgegebene Sollverbrennungsmoment Mipext, welches über die Leitung 102 von
der Verknüpfungsstelle 100 auf
die Minimalwertauswahlstufe 104 geführt wird. Das Verlustmoment
Mverl repräsentiert
dabei die innerhalb der Brennkraftmaschine auftretenden Verluste
sowie den Momentenbedarf von Nebenaggregaten, wie beispielsweise
einer Klimaanlage. Das Verlustmoment wird aufgrund eines vorgegebenen
Kennfeldes auf der Basis von Motordrehzahl, Motortemperatur und
den Status der Verbraucher festgelegt. Das auf der Leitung 102 an
die Minimalauswahlstufe 104 geführte Sollmoment wird dabei
von Funktionen wie einer Antriebsschlupfregelung, einer Motorschleppmomentregelung,
einer Getriebesteuerung oder auch dem Fahrer vorgegeben. Gemäß dem bekannten Stand
der Technik wird dieses Sollmoment in Einspritzausblendungen, Zündwinkelkorrekturen und/oder
eine Einstellung der Luftzufuhr umgesetzt. Ist ein Eingreifen der
obigen Funktionen in die Luftzufuhr vorgesehen, wird, wie aus dem
eingangsgenannten Stand der Technik bekannt, das durch die Einstellung
der Luftzufuhr bereitgestellte Verbrennungsmoment Mipfü berechnet.
Ist kein Eingriff in die Luftzufuhr vorgesehen, bzw. findet kein
Eingriff statt, entspricht dieser Wert dem vom Fahrer durch Betätigung der
Drosselklappe vorgegebenen Momentenwert.
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Der
Momentenwert Mipfü wird über die
Leitung 33 einem Zählmittel 106 zugeführt. Diesem
wird ferner über
die Leitung 108 von einem Kennfeld 110 das Istverbrennungsmoment
Mipist zugeführt.
Der Ausgang des Zählmittels 106 repräsentiert
einen Sollverbrennungsmomentverlauf Mipwe beim Wiedereinsetzen der
Kraftstoffzufuhr und wird über
die Leitung 112, das Schaltmittel 114 und über die
Leitung 116 zur Minimalwertauswahlstufe 104 geführt. Die
gezeigte Stellung des Schaltmittels 104 entspricht dabei
der Stellung außerhalb
eines Schiebebetriebszustandes. Das Schaltmittel 114 wird
abhängig
vom Schiebebetriebserkennungsblock 118 über die Leitung 120 betätigt. Dem
Schiebebetrieberkennungsblock 118 sind wenigstens die Leitungen 122, über die
ein das losgelassene Fahrpedal repräsentierende Signal LL zugeführt wird,
sowie die Leitung 124, über
die ein Maß für die Motordrehzahl
zugeführt
wird, zugeführt.
Der Schiebebetrieberkennungsblock 118 aktiviert ferner über die
Leitung 126 das Zählmittel 106 sowie über die
Leitung 128 ein weiteres Zählmittel 130. Diesem
weiteren Zählmittel
ist über
die Leitung 132 ein Maß für das Istverbrennungsmoment
Mipist sowie über
die Leitung 134 ein Wert für ein minimales Moment Mipug
zugeführt,
welches in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel 0 ist. Das Minimalmoment
Mipug wird dabei von einem Speicherelement 136 ausgelesen,
während
das Istverbrennungsmoment auf der Basis des Kennfeldes 110 wie
bekannt aus Motordrehzahl und Motorlast, ggf. auf der Basis der
korrigierten Zündwinkel
sowie der Anzahl der ausgeblendeten Zylinder (strichliert dargestellt)
berechnet wird. Der Ausgang des Zählmittels 130 repräsentiert
einen Sollverbrennungsmomentverlauf Mipsa beim Übergang in die Kraftstoffabschaltung.
Dieser Wert wird über
die Leitung 136, das Schaltmittel 114 und die
Leitung 116 zur Minimalwertauswahlstufe 104 geführt. Dort
wird der betragmäßig kleinste
Momentenwert der zugeführten
Größen Mipext
und Mipwe oder Mipsa als Sollverbrennungsmoment Mipsoll für den Einspritz-
und Zündungseingriff gebildet.
Dieses wird über
die Leitung 138 zur Berechnungseinheit 140 geführt. Die
Berechnungseinheit 140 setzt das Sollverbrennungsmoment
in der aus dem Stand der Technik bekannten Weise in eine Zündwinkelkorrektur
und/oder eine Anzahl auszublendender Zylinder um. Dabei wird der
Sollverbrennungsmomentenwert mit dem durch ein Modell abgeschätzten Istwert
verglichen und bei kleinerem Sollverbrennungsmomentenwert die Zylinderausblendung
und/oder der Zündwinkeleingriff
berechnet. Die entsprechenden Ergebnisse werden über die Leitungen 142 sowie 144 ausgegeben.
Durch die Korrekturblöcke 146 und 148 sowie
die Ausgangsleitungen 12 und 16 ist die Beeinflussung
von Kraftstoffzumessung und Zündwinkeleinstellung
skizziert.
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Auf
die Einstellung der Luftzufuhr wurde bei der Darstellung nach 2 aus Übersichtlichkeitsgründen verzichtet.
Sie ergibt sich durch Anwendung der aus dem Stand der Tchnik angegebenen
Vorgehensweise.
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Grundgedanke
der in 2 dargestellten Erfindung ist die Trennung der
Steuerung der Motormoments beim Übergang
in den aus dem Schiebebetrieb heraus in eine Sollmomentenvorgabe
(100 bis 138) und in eine Stellgrößenberechnung
nach Maßgabe
des ermittelten Sollmoments (140 bis 144).
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Beim Übergang
in den Schiebebetrieb wird die Momentenvorgabe Mipsa vom momentanen
Istverbrennungsmoment Mipist bis zu der vorbestimmten unteren Grenze
Mipug durch das Zählmittel 130 gemäß einer
vorgegebenen Zeitfunktion abgeregelt. Bei Erreichen der unteren
Grenze ist das durch Minimalwertauswahl resultierende Sollverbrennungsmoment
Mipsoll so gering, daß alle
Zylinder und somit die gesamte Kraftstoffzufuhr abgeschaltet ist.
Beim Wiedereinsetzen wird entsprechend eine Momentenvorgabe Mipwe
vom momentanen Istmomentenwert Mipist als Startwert durch das Zählmittel 106 gemäß einer
vorgegebenen Zeitfunktion bis zu dem im wesentlichen vom Fahrer
vorgegebenen Momentenwert Mipfü aufgeregelt.
Hat die Momentenvorgabe Mipwe den Endwert Mipfü erreicht, wird die Momentenaufregelung
zum Wiedereinsetzen beendet.
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In
einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel kann
während
der Auf- bzw. Abregelung des Moments die Ausblendung einzelner Zylinder
verboten werden. In diesem Fall wird dann nur die Zündwinkelverstellung
zum schnellen Momenteneingriff zugelassen.
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Die
in den Zählmitteln 106 und 130 vorgegebenen
Zeitfunktionen können
verschiedenartig ausgeführt
sein. Beispielsweise kann das Zählmittel
als Verzögerungsglied
erster, zweiter oder höherer
Ordnung ausgeführt
sein. In einem Ausführungsbeispiel hat
es sich als geeignet erwiesen, einen stufenförmigen Verlauf zu realisieren.
Zeitkonstanten bzw. Änderungsgeschwindigkeiten
sind dabei frei wählbar
und je nach Komfortwünschen
anzupassen. Am wahrscheinlichsten ist allerdings das Auftreten eines Rucks
beim Übergang
in den Schiebebetrieb mit Kraftstoffabschaltung und aus diesem heraus,
wenn das Vorzeichen des von der Brennkraftmaschine abgegebenen Moments
wechselt, das heißt,
wenn die Brennkraftmaschine vom angetriebenen in den antreibenden
Zustand und umgekehrt wechselt. Daher ist es vorteilhaft, die Momentenvorgabe
in zwei Bereiche zu trennen. Im ersten Bereich, wenn das einzustellende
Sollmoment zwischen 0 und dem Absolutwert des Verlustmoments liegt
(negatives Ausgangsmoment, Schiebebetrieb) ist es vorteilhaft, die
Zeitkonstante groß bzw.
die Änderungsgeschwindigkeit klein
zu wählen.
Im zweiten Bereich, wenn das einzustellende Sollmoment größer als
das Verlustmoment ist, das heißt
das Ausgangsmoment positiv ist, hat es sich als vorteilhaft erwiesen,
die Zeitkonstante klein bzw. die Änderungsgeschwindigkeit groß zu wählen. So
kann das Motormoment schnell und ohne Ruck den Fahrerwunsch erreichen
bzw. auf den unteren Grenzwert abgebaut werden. Nach einer anderen Vorgehensweise
ist es vorteilhaft, bei einem Istverbrennungsmoment Mipist im Bereich
des absoluten Verlustmoments Mverl die Änderung der Momentenvorgabe
zu verlangsamen.
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Vorzugsweise
wird die Erfindung im Rahmen von Rechnerprogrammen realisiert. Dies
wird beispielhaft anhand der in den 3 bis 6 dargestellten
Flußdiagrammen
beschrieben.
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Nach
Start des in 3 dargestellten Programmteils
zu vorgegebenen Zeitpunkten wird in einem ersten Schritt 200 Motordrehzahl
Nmot sowie ein die Leerlaufposition des Fahrpedals anzeigendes Signal
LL eingelesen. Im darauffolgenden Abfrageschritt 202 wird überprüft, ob das
Fahrpedal losgelassen und die Motordrehzahl oberhalb einer vorgegebenen
Wiedereinsetzdrehzahl Nwe, beispielsweise 1000 U/min, liegt. Ist
dies der Fall, wird gemäß Schritt 204 eine
Marke Schub auf den Wert 1 gesetzt, im gegenteiligen Fall wird diese
Marke auf den Wert 0 gesetzt (Schritt 206). Danach wird
der Programmteil beendet.
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Die
Marke Schub zeigt dabei das Vorliegen eines Schiebebetriebszustandes
(Wert 1) an, sie repräsentiert
somit das Schaltmittel 114. Dies wird zur Steuerung der
Momentenvorgabe ausgenützt. Wechselt
der Wert der Marke Schub von 0 auf 1, das heißt, tritt die Brennkraftmaschine
in den Schiebebetrieb ein, wird der Programmteil nach 4 gestartet.
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Im
ersten Schritt 210 wird der vorgegebene untere Grenzwert
Mipug und das berechnete Istverbrennungsmoment Mipist eingelesen.
Ferner wird der Startwert der Momentenvorgabe Mipsa(0) auf den Wert
des Istverbrennungsmoments gesetzt. Im darauffolgenden Schritt 202 wird
dann der aktuelle Momentenvorgabewert Mipsa(k) aus der Differenz zwischen
dem im vorhergehenden Programmdurchlauf ermittelten Vorgabewert
Mipsa(k – 1)
und einem vorgegebenen Wert Δ berechnet.
Daraufhin wird im Abfrageschritt 204 überprüft, ob der aktuelle Wert Mipsa(k)
kleiner oder gleich dem unteren Grenzwert Mipug ist. Ist dies der
Fall, wird der Programmteil beendet, da die Abregelung des Motormoments
abgeschlossen ist und alle Zylinder werden abgeschaltet (keine Einspritzung).
Ist der untere Grenzwert noch nicht erreicht, wird der Programmteil
mit Schritt 202 wiederholt.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel, welches
in 4 strichliert dargestellt ist, werden ferner abhängig vom
Momentenvorgabewert unterschiedliche Änderungsgeschwindigkeiten für die Abregelung
vorgegeben. Zu diesem Zweck wird im Abfrageschritt 206 überprüft, ob sich
der aktuelle Vorgabewert Mipsa(k) zwischen dem Wert 0 und dem Wert des
absoluten Verlustmoments Mverl liegt. Ist dies der Fall, wird im
Schritt 208 ein Wert Δ1
vorgegeben, während
im gegenteiligen Fall ein Wert Δ2
zur Abregelung gemäß Schritt 202 vorgegeben
wird (Schritt 210). Die Werte Δ1 und Δ2 sind dabei derart gewählt, daß die Änderungsgeschwindigkeit
bei negativem Ausgangsmoment in dem im Schritt 206 abgesteckten
Bereich klein ist. Auf diese Weise wird ein möglicher Momentenruck bei Eintritt
der Kraftstoffabschaltung wirksam verhindert.
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Eine
entsprechende Vorgehensweise ist in 5 für das Wiedereinsetzen
der Kraftstoffzufuhr nach Beendigung eines Schiebebetriebszustandes dargestellt.
Bei einem Wechsel der Schub-Marke vom Wert 1 auf den Wert 0 wird
das Motormoment aufgeregelt. Zu diesem Zweck wird im Schritt 220 der Startwert
der Momentenvorgabe für
das Wiedereinsetzen Mipwe(0) auf den eingelesenen Wert des Istverbrennungsmoments
Mipist gesetzt. Daraufhin wird gemäß Schritt 222 der
Momentenvorgabewert aufgeregelt und so ein ruckfreies Wiedereinsetzen ermöglicht.
Der aktuelle Momentenvorgabewert Mipwe(k) wird analog durch Addition
des im vorhergehenden Programmdurchlauf ermittelten Wert Mipwe(k – 1) mit
einem Wert Δ ermittelt.
Daraufhin wird im Schritt 224 der Momentenwert Mipfü eingelesen und
im darauffolgenden Abfrageschritt 226 überprüft, ob der im Schritt 222 ermittelte
Momentenvorgabewert größer oder
gleich als der im wesentlichen vom Fahrer vorgegebene Wert Mipfü ist. Ist
dies der Fall, wird der Programmteil beendet, im gegenteiligen Fall erfolgt
eine weitere Aufregelung des Momentenvorgabewerts durch Wiederholung
des Programmteils mit Schritt 222.
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Auch
hier sind in einem Ausführungsbeispiel unterschiedliche Änderungsgeschwindigkeiten
vorgesehen. Zu diesem Zweck wird im strichliert dargestellten Programmteil
im Abfrageschritt 228 überprüft, ob sich
der Vorgabewert Mipwe(k) zwischen dem Wert 0 und dem Wert des Verlustmoments
Mverl befindet. Ist dies der Fall, wird gemäß Schritt 230 ein Wert Δ1, außerhalb
dieses Bereichs gemäß Schritt 232 ein
Wert Δ2
zur Aufregelung des Moments im Schritt 222 eingesetzt.
Auch hier ist der Wert Δ1
betragsmäßig kleiner
als der Wert Δ2,
so daß sich
im Bereich mit negativem Ausgangsmoment eine geringere Änderungsgeschwindigkeit
des Drehmoments ergibt.
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Die
auf diese Weise ermittelten Vorgabewerte werden gemäß 6 in
Zylinderausblendungen, Zündwinkelkorrekturen
bzw. zuzuführende
Luftmassen umgesetzt. Dazu werden gemäß Schritt 250 von dem
in 6 gezeigten Programmteil die Werte Mipwe, Mipsa
und Mipext eingelesen und im Schritt 252 das Sollverbrennungsmoment
Mipsoll auf den betragsmäßig kleinsten
dieser Werte gesetzt. Daraufhin wird im Schritt 254 die
Anzahl X der auszublendenden Zylinder, ein Korrekturbetrag ZW für den Zündwinkel
sowie ggf. eine Korrektur der Einstellung der Luftzufuhr αsoll wenigstens
auf der Basis des Sollverbrennungsmoment und des Istverbrennungsmoments
bestimmt. Danach wird der Programmteil beendet.
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In 7 ist die Wirkungsweise der Erfindung anhand
von Zeitdiagrammen verdeutlicht. Dabei zeigt 7a den
Verlauf der Schub-Marke, 7b der
Verlauf des Sollverbrennungsmoments Mipsoll, 7c den
Verlauf des von der Brennkraftmaschine abgegebenen Moments Mkup
und 7d den Verlauf der Anzahl der ausgeblendeten Zylinder
X über der
Zeit.
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Zu
einem Zeitpunkt T0 trete Schiebebetrieb auf. Die Schub-Marke wechselt
von dem Wert 0 auf den Wert 1. Entsprechend wird zur Unterbrechung der
Kraftstoffzufuhr ab dem Zeitpunkt T0 der Sollmomentenvorgabewert
auf den Wert 0 abgeregelt. Dies erfolgt gemäß 7b im
wesentlichen mit zwei Änderungsgeschwindigkeiten,
wobei eine Änderung
der Geschwindigkeit dann eintritt, wenn das von der Brennkraftmaschine
abgegebene Drehmoment sein Vorzeichen wechselt. Dies ist anhand 7c dargestellt,
wo eine dem Vorgabemoment entsprechende Änderung des abgegebenen Moments
gezeigt ist. Zu einem Zeitpunkt T2 sei das Sollverbrennungsmoment
0 und das abgegebene Moment negativ, das heißt die Brennkraftmaschine wird
vom Fahrzeug angetrieben. Dementsprechend wird in 7d ab
dem Zeitpunkt T0 die Anzahl der auszublendenden Zylinder stufenweise
mit abnehmender Änderungsgeschwindigkeit
erhöht,
bis zum Zeitpunkt T2 alle Zylinder ausgeblendet sind, das heißt die Kraftstoffzufuhr unterbrochen
ist. Zum Zeitpunkt T1 sei der Schiebebetrieb abgeschlossen, die
Schub-Marke wechselt wieder auf den Wert 0. Dies führt zu einer
Aufregelung des Sollverbrennungsmoments gemäß 7b ab
dem Zeitpunkt T1. Auch hier werden analog zur Abregelung zwei Änderungsgeschwindigkeiten
gewählt.
Zum Zeitpunkt T3 sei der vom Fahrer vorgegebene Verbrennungssollmomentenwert
erreicht. Eine entsprechende Momentenerhöhung ab dem Zeitpunkt T1 ist
anhand 7c auch am Istmoment festzustellen.
Die Momentenerhöhung
wird im bevorzugten Ausführungsbeispiel
durch Wiedereinsetzen in eine vorgegebene Anzahl von Zylindern gemäß 7d ausgeführt. Zum
Zeitpunkt T3 werden alle Zylinder wieder mit Kraftstoff versorgt.
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Die Änderungsgeschwindigkeiten
bei der Abregelung und bei der Aufregelung können jeweils unterschiedlich
je nach Anforderungen des Kraftfahrzeugs und der Brennkraftmaschine
vorgegeben sein.
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Ergänzend ist
in 7d strichliert die Verstellung des Zündwinkels
dargestellt. Zwischen T0 und T2 wird der Zündwinkel zur entsprechend der Momentenvorgabe
ab- (von früh
nach spät),
zwischen T1 und T3 aufgeregelt (von spät nach früh), zwischen T2 und T1 werden
alle Zylinder ausgeblendet. Diese Darstellung gilt nur dann, wenn
keine Zylinderausblendung stattfindet außer zwischen T2 und T1. Bei
Zylinderausblendung wird der Zündwinkel ggf.
derart verändert,
daß der
Momentenverlauf kontinuierlich ist, d.h. druch die Zündwinkelverstellung werden
die durch die Einspritzausblendung verursachten Momentensprünge ausgeglichen.
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Anstelle
eines Vorgabewerts für
das Verbrennungsmoment wird in einem anderen Ausführungsbeispiel
ein Vorgabewert für
ein anderen von der Brennkraftmaschine erzeugte Moment, z.B. für das Ausgangsmoment,
bestimmt und die erfindungsgemäße Vorgehensweise
entsprechend ausgeführt.