JP4782907B2 - 車両の制御方法及び制御装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の内燃機関を制御する少なくとも１つのユニットを有する車両の制御方法であって、前記の少なくとも１つのユニットは、少なくとも１つの動作状態において、少なくとも１つの別のサブシステムと、前記内燃機関から送出すべきトルクおよび送出されたトルクに関する複数の値を交換する形式の車両の制御方法および車両の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日の車両は例えば電子噴射制御またはＡＢＳシステムのような多数の電子システムによって特徴づけられる。将来的にはさらに環境適合性、消費、車両の安全性または快適性への高まる要求を充たすことできるために、さらに別の電子システムを導入しなくてはならない。この場合、まず第１に電子エンジン出力制御、走行速度制御システム、トラクションコントロールシステム乃至はエンジントルク制御システム（ＡＳＲ／ＭＳＲ）、電子トランスミッション制御システム、また車台および車輪制御システム、電子的後輪操縦、車間距離制御システム、ナビゲーションシステム、交通管制システムを含めた操縦システムが挙げられる。
【０００３】
この場合注意すべきことは、上記のサブシステムは少なくともこれらのサブシステムの機能の幾つかの部分領域において車両の駆動出力にかかわることであり、例えばシフト過程中のトランスミッション制御、スリップ制御のためのＡＳＲ、直前を走行する車両との車間距離の制御のための車間距離制御システム等々がそうである。よって、車両の制御のためのシステム全体の複雑性はますます高まる。しかし、満足に車両を制御できるためには、これらサブシステムの最適な共働が不可欠である。とりわけ、個々のサブシステム間のクロスカップリングを低減し、これによって各サブシステムの独立したアプリケーションおよび制御を達成することが目的である。
【０００４】
この方向における第１の文献はＤＥ−ＯＳ４１１１０２３に記載されている。そこでは運転者の所望に基づいて、階層的に配置されたシステム構造が提案されている。この階層的に配置されたシステム構造では、個々の論理的サブシステム間でインターフェースが定義されており、これらのインターフェースを介して一段下の階層レベルによって調整すべきパラメータに関する情報が伝達される。例えば、空気供給、燃料供給ならびに点火時点の制御を介してエンジン出力を調整するためにエンジン制御のサブシステムにトルクプリセット値に関する情報を伝達する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、エンジン制御システムの他に少なくとも１つの電子サブシステムを有する車両の制御方法および制御装置を提供することであり、このサブシステムではエンジン制御システムへのインターフェースおよび／またはエンジン制御システムからサブシステムへのインターフェースが提供され、このインターフェースは調整するサブシステムによって使用されるかまたは全ての存在するサブシステムによって使用されるものであり、さらにこのインターフェースはエンジンタイプならびに使用されるエンジン制御用パラメータに無関係におよびエンジン制御システムと通信するサブシステムとは無関係に適用可能である。この場合、サブシステムは個別の制御機器として構成することができ、もしくは全てのまたは個々のサブシステムを１つの制御機器に統合することができる。この場合にはこれらのサブシステムは機能的なユニットを形成するだけである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、内燃機関の作動点と、噴射量と、エンジン出力トルクとの間の関係を有する基本特性マップを用い、前記作動点に依存して、噴射すべき燃料量を前記送出すべきトルクに換算して、該送出すべきトルクに対する基本値を予め設定し、かつ前記送出すべきトルクを噴射すべき燃料量に換算して、該噴射すべき燃料量に対する基本値を予め設定し、内燃機関の少なくとも１つの動作特性パラメータに依存して少なくとも１つの補正値を予め設定し、前記の噴射すべき燃料量に対する基本値と、当該の基本値に対する前記の少なくとも１つの補正値とに基づいて、補正された噴射すべき燃料量を決定し、かつ
前記の送出すべきトルクに対する基本値と、当該の基本値に対する前記の少なくとも１つの補正値とに基づいて、補正された送出すべきトルクを決定することによって解決される。
【０００７】
また、上記課題は、装置においては、車両の内燃機関を制御する少なくとも１つのユニットを有する車両の制御装置によって解決される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明によって、サブシステムとエンジン制御部との間のクロスカップリング、またはサブシステム間のクロスカップリングが低減される。さらに、各サブシステムの独立したアプリケーションおよび制御が可能である。
【０００９】
トラクションコントロール、エンジントルク制御、トランスミッション制御または走行ダイナミック制御の実施のためにサブシステムが使用されるととりわけ有利である。さらに、運転者の所望も同様に所望のトルクとして予め設定されるように構成することができる。
【００１０】
本発明の方法は、エンジン制御システム、またはさらに別のサブシステムのための統一的なインターフェースを自由に使用できる。
【００１１】
他の利点は実施例の以下の記述ならびに従属請求項から得られる。
【００１２】
【実施例】
本発明を次に図面に基づいて示される実施例によって説明する。
【００１３】
図１は例示的に概略的なブロック図として車両のための制御システムを示す。この場合、１０で車両を駆動するための内燃機関の制御のための制御ユニットが図示されている。さらに、オートマティックトランスミッションの制御のための制御ユニット１８、ブレーキ制御、トラクションコントロール乃至はエンジントルク制御、走行ダイナミック制御または車台および車輪調整の実施のための制御ユニット２０が設けられている。制御ユニット２２は運転者の運転意図を考慮する。これは例えばアクセルペダルの位置から所望のトルクを計算することによって行われる。選択的にまたは補足的に、走行速度調整器または走行速度制限器がトルクをプリセットするように構成することもできる。
【００１４】
ここに図示された実施形態では、これらの制御ユニットは線路システム２４、例えばいわゆるＣＡＮバスを介して互いに、情報交換のために接続されている。さらにこの線路システム２４には相応の線路２６〜２８を介して測定装置３０〜３２が接続されており、これら測定装置３０〜３２はエンジン、駆動軸および車両の動作特性パラメータを検出する。検出された動作特性パラメータは、一般的に周知の動作特性パラメータ、例えばエンジン回転数、エンジン温度、バッテリ電圧、ホイール回転数、走行速度、駆動回転数、トランスミッション位置、タービン回転数等々である。
【００１５】
さらに、線路システム２４には線路３４〜３６を介して様々な制御機能を実施するための操作装置３８〜４０が接続されている。これは例えば燃料噴射システム、電気的に制御可能なスロットルバルブ、電気的に制御可能な排気ガス再循環バルブ、例えばクラッチのようなオートマティックトランスミッションの操作装置、車台および車輪の操作装置（電気的に制御可能なバネダンパ部材）ならびにブレーキ動作のための圧力システムである。
【００１６】
図１に図示されている制御ユニットは、これらの制御ユニットに割り当てられた機能をこれらの機能に必要な動作パラメータの検出することによって実施し、様々な操作装置に対する制御値を形成する。この場合、例えばトラクションコントロール乃至はエンジントルク制御、シフト過程を実施するためのトランスミッション制御に接続された部分機能ならびに車台および車輪制御の際に駆動ユニットの駆動出力、従ってエンジン制御システム１０に介入動作することが必要不可欠である。制御ユニット１８〜２２とエンジン制御システム１０との間の通信インターフェースによって決定される。
【００１７】
図２はエンジン制御システムへの接続を示し、ここに記述された構成は本発明の実施例である。
【００１８】
図２では、右側にエンジン制御システム１０が図示されており、このエンジン制御システム１０は線路システム２４を介して個々の制御ユニットまたはサブシステム１８〜２２に接続されている。これらの個々の制御ユニットまたはサブシステム１８〜２２は一点鎖線で示されている制御システム４２に統合されている。線路システムを介して制御機能を実施するために制御システム間で情報が交換される。これにはとりわけエンジンの出力または性能を示す大きさの尺度であるプリセット値、例えばトランスミッション入力トルクが所属している。この場合、制御システム４２によって所望されるトランスミッション入力トルクはＭＤＳで記されており、これは内燃機関から送出すべきトルクに対応し、内燃機関によって送出されたトランスミッション入力トルクをＭＤＩで記す。
【００１９】
エンジン制御システムは入力側１００を有する。この入力側１００は燃料量制御部の第１の部分１１０ａに、噴射すべき燃料量に対応する信号ＭＥＳを印加する。この燃料量制御部の第１の部分１１０ａは燃料量制御部の第２の部分１１０ｂに信号ＭＥＳ* を印加する。この信号ＭＥＳ* は噴射すべき燃料量に対する基本値を示す。この燃料量制御部の第２の部分１１０ｂは操作素子１４０に信号ＵＳを印加する。信号ＭＥＳ* はこの燃料量制御部の第１の部分１１０ａから出力側１２０に供給される。
【００２０】
入力側１００および出力側１２０は線路システム２４と接続されている。燃料量制御部の第１の部分および第２の部分１１０ａ、１１０ｂには付加的に様々なセンサ１３０の信号が供給される。
【００２１】
操作素子１４０は噴射される燃料量を制御する。これは例えば従来の燃料ポンプにおけるコントロールロッドまたはコントロールレバーである。比較的新しいシステムでは噴射すべき燃料量の制御のためにマグネットバルブまたは圧電調整器が使用される。
【００２２】
入力側１００は所望されたトランスミッション入力トルク（すなわち送出すべきトルク）ＭＤＳに基づいて信号ＭＥＳを決定する。この信号ＭＥＳは所望されたトランスミッション入力トルクを供給するために噴射すべき燃料量に相応する。燃料量制御部の第１の部分１１０ａは噴射すべき燃料量に対する基本値ＭＥＳ* を計算する。燃料量制御部の第２の部分１１０ｂは燃料量ＭＥＩが実際に噴射されるように信号ＭＥＳを補正する。この場合、例えば噴射システムの不正確さ、および粘性および濃度のような燃料の特性が考慮される。ユニット１１０ｂはさらに別のセンサ１３０に基づいて燃料量信号ＵＳを計算する。この燃料量信号ＵＳが操作素子１４０に印加され、相応の燃料量が配分される。実際に噴射される燃料量に相応すべきであり、噴射すべき燃料量に対する基本値であるこの信号ＭＥＳ* は出力側１２０に供給され、そこで信号ＭＤＩに換算される。この信号ＭＤＩは送出されたトランスミッション入力トルクに相応する。
【００２３】
これら様々な制御部の図示はたんに例示的に選択されたものである。制御部１８〜２２の全ての、または複数の制御部が制御ユニット１０とともに構造上のユニットを形成するように構成することもできる。重要なことは、システムが情報を相互に交換することである。この場合、この交換は、外部線路を介して、制御ユニットの内部線路を介して及び/又はその他のインターフェースを介して例えば個々のプログラムの間で行われる。
【００２４】
エンジン制御システム１０の様々なエレメントが図３に詳しく図示されている。既に図２において記述されたエレメント及び信号は相応の参照符号で示されている。
【００２５】
燃料量制御部の第１の部分１１０ａにはセンサ１３０ａの出力信号が供給される。このセンサ１３０ａは内燃機関の回転数に相応する信号Ｎを供給する。所望されたトランスミッション入力トルクＭＤＳに対応する信号は線路２４を介して入力側１００に他の制御部のうちの１つから供給される。
【００２６】
入力側１００はトランスミッション入力トルクＭＤＳに基づいて（噴射すべき）燃料量信号ＭＥＳを決定する。この燃料量信号ＭＥＳが燃料量制御部の第１の部分１１０ａに印加される。
【００２７】
燃料量制御部の第２の部分１１０ｂが詳しく図示されている。燃料量制御部の第１の部分１１０ａはポンプ補正器３００および出力側１２０に、噴射すべき燃料量に対する基本値に相当する信号ＭＥＳ* を供給する。このポンプ補正器３００には様々なセンサ１３０ｃの出力信号が供給される。これらのセンサ１３０ｃは例えば燃料の温度、濃度および粘性を検出する。このポンプ補正器３００の出力信号ＵＳは結合点３１０を介して操作素子１４０に到達する。
【００２８】
さらに、このポンプ補正器３００の出力信号はアダプティブ補正器３１５に到達する。このアダプティブ補正器３１５は付加的にセンサ１３０ｄの信号を処理する。このセンサ１３０ｄは内燃機関に供給される空気量ＭＬＳまたは排気ガスの酸素成分に関する信号を供給する。
【００２９】
ポンプ補正器３００およびアダプティブ補正器３１５はエンジン制御部の第２の部分１１０ｂを形成する。
【００３０】
図５には出力側１２０の実施形態がくわしく図示されている。噴射すべき燃料量に対する基本値に相応する信号ＭＥＳ* が基本特性マップ３２０および第１の結合点３２５に供給される。この結合点３２５の第２の入力側にはこの基本特性マップ３２０の出力信号が印加される。さらにこの基本特性マップ３２０にはセンサ１３０ａの信号Ｎが供給される。
【００３１】
この結合点３２５の出力信号は第２の結合点３３５に供給される。この第２の結合点３３５の第２の入力側には第１の補正器３３０の出力信号が印加される。この第１の補正器３３０には様々なセンサの出力信号が供給される。これらは有利にはセンサ１３０ｅの信号ＳＢＳ、センサ１３０ｆの信号ＭＬＳおよびセンサ１３０ｇの信号ＰＬＳである。
【００３２】
センサ１３０ｅは噴射開始に関する信号ＳＢＳを供給し、センサ１３０ｆは供給される空気量ＭＬＳに関する信号を供給し、センサ１３０ｇはチャージエア圧力ＰＬＳを示す信号を供給する。
【００３３】
第２の結合点３３５の出力信号は第３の結合点３４５の第１の入力側に供給される。この第３の結合点３４５の第２の入力側には第２の補正器３４０の出力信号が印加される。この補正器３４０にはセンサ１３０ｈの出力信号ならびにセンサ１３０ａの信号Ｎが供給される。このセンサ１３０ｈはエンジン温度に関する信号Ｔを供給する。エンジン温度の測定のためにオイル温度および／または水温度を測定するためのセンサが使用できる。
【００３４】
第３の結合点３４５の出力信号は第４の結合点３５５の第１の入力側に供給される。この第４の結合点３５５の第２の入力側には第３のアダプティブ補正器３５０の出力信号が印加される。この第３の補正器３５０にはセンサ１３０ｋの信号ＭＤが供給される。このセンサ１３０ｋは実際のトルクＭＤに相応する信号を供給する。
【００３５】
第４の結合点３５５の出力信号は第５の結合点３６５の第１の入力側に供給される。この第５の結合点３６５の第２の入力側には第４の補正器３６０の出力信号が印加される。この結合点３６５の出力信号は送出されるトランスミッション入力トルクに対応する信号ＭＤＩである。
【００３６】
図４に戻ると、例えば回転数および所望のトランスミッション入力トルクＭＤＳのような様々なセンサ信号に基づいて、燃料制御部の第１の部分１１０ａは信号ＭＥＳ* をプリセットする。この信号ＭＥＳ* は噴射すべき燃料量に対する基本値を示す。操作素子１４０にこの信号が印加されると、通常は噴射すべき燃料量ＭＥＳ* から偏差した燃料量が噴射される。この妨害影響を補償するために、信号ＭＥＳ* は相応に補正され、この結果この信号ＭＥＳ* は実際に噴射される燃料量に相応するようになる。
【００３７】
このために、ポンプ補正器３００においてとりわけ濃度および粘性に対する燃料温度の影響が考慮される。さらに、例えば発生する漏れのような噴射システムの特性が考慮される。この漏れは、全噴射量が燃焼室に供給されずに、この噴射量の一部分が再び燃料タンクに戻ってくる場合に発生する。
【００３８】
さらにアダプティブ補正器３１５が設けられる。このアダプティブ補正器３１５は燃料配分システムの個々の製品の間の製品のバラツキ（Exemplarstreuungen）および時間の経過による燃料配分システムにおける変化を補償する。このようなシステムは例えば特許出願ＤＥ１９５２８６９６から周知である。
【００３９】
そこに記述された方法では排気ガスの酸素含有量に基づいて内燃機関に実際に供給される燃料量が計算され、補正値が決定される。この補正値によって燃料量信号ＭＥＳ* が次のように補正される。すなわち、噴射された燃料量ＭＥＩが実際に噴射される燃料量に相応するように補正される。
【００４０】
このように補正された信号ＭＥＳ* はパラメータＵＳに換算され、操作素子１４０に供給される。この操作素子１４０ではこの信号は例えばマグネットバルブまたは圧電調整器に対する制御信号に変換される。
【００４１】
トルクに基づくエンジン制御構造の実現のためには、所定のトランスミッション入力トルクＭＤＳを得るために必要な噴射量ＭＥＳの計算が不可欠である。この計算は入力側１００で行われる。さらに、噴射量ＭＥＳ* がプリセットされる場合に、得られる実際値トランスミッション入力トルクＭＤＩが算出されなければならない。この計算は出力側１２０で行われる。この信号はトランスミッション入力トルクに関する実際値のフィードバックのために必要である。これはとりわけトルクの制限および調整において必要である。
【００４２】
これら２つのパラメータ間での換算は、ディーゼルエンジンの走行状態および動作状態に依存する効率に基づいて、様々な影響ファクタおよび内燃機関の走行状態および動作状態に依存して様々な副次的な装置の所要のトルクの決定することを考慮して行われる。
【００４３】
第１次近似では、エンジンから送出されるトランスミッション入力トルクＭＤＩは、噴射された燃料量ＭＥＩに基づいて特性マップを用いて決定される。特性マップを使用すると精確な制御または調整には不十分な非常に不精確な値しか得られない。
【００４４】
従って図５に示すように、本発明ではエンジンにおける物理的な過程をモデル化し、燃料の回転数への変換に対する効率に関係する影響を考慮し、この効率に関係する影響を、トルクに関連する副次的な装置に対する別々のモデルによって状態に依存するトルクにおいて決定する。
【００４５】
図５には出力側１２０の実施形態が図示されている。図５に図示されている解決法ではディーゼルエンジン全システムは物理的な部分エフェクトに分解される。これら物理的な部分エフェクトは例えば熱力学、摩擦および副次的な装置の影響である。例えば噴射開始、排気ガス再循環レート、新鮮な空気量、チャージエア圧力およびその他のパラメータのような効率に関係するパラメータの影響を排除するために、熱力学的部分エフェクトが効率最適化条件に関連して評価される。
【００４６】
基本特性マップ３２０は、噴射量ＭＥＩと、効率最適条件において得られるエンジン出力トルクとの間の関係を含んでいる。代替的に、基本特性マップが排気最適条件におけるこの関係を含むように構成することもできる。このように求められた値は外部条件を考慮するために補正される。このような外部条件は例えば燃焼室壁の温度、周囲空気温度、周囲空気圧などである。燃焼室壁の温度は有利には冷却水温度に基づいてモデルを用いて決定される。
【００４７】
これは、基本値は動作特性パラメータの標準値が存在する場合には有効であり、これらの標準値は最適化動作の際に存在することを意味する。特性マップは動作状態の標準値が存在する場合に求められる。補正はこれらの標準値からの動作パラメータの偏差に依存して行われる。
【００４８】
これは、特性マップには内燃機関の作動点に依存して、燃料量ＭＥＩに基づいてトルクを計算するための値が格納されており、この値は最適条件、つまり最適の動作状態および環境条件に対して当てはまる。この場合、これらの値は効率、排気または他のパラメータの観点から最適に選択されうる。内燃機関の作動点は有利には２つの値によって定められる。これらは回転数と燃料量および／またはトルクを表すパラメータである。これらのパラメータは、例えば噴射すべきおよび／または噴射される燃料量、回転数、送出すべきおよび／または送出されるトルクならびに要求される出力である。
【００４９】
さらに、最適な効率からの動作状態の偏差を考慮するために補正が行われる。例えば排気に関して所定の要求を守るために、影響パラメータの効率最適値からのこのような偏差は必要である。次のようなパラメータが個別に、または組み合わされて考慮されるととりわけ有利である。すなわち、考慮すべきパラメータは、噴射開始、噴射経過、排気ガス再循環レート、チャージエア圧力、新鮮な空気量ならびに他のパラメータである。
【００５０】
第１の補正器３３０には第１の補正値Ｋ１が格納されている。この補正値Ｋ１は、瞬時の内燃機関の動作状態と最適な効率を有する動作状態との間の偏差を考慮している。このために例えば噴射開始、排気ガス再循環、チャージエア圧力または他のパラメータのような様々なパラメータが評価される。第１の補正器３３０によって形成される第１の補正値Ｋ１は、最適な動作状態と瞬時の動作状態とのトルク偏差に基づいている。第１の補正値は有利には乗法的な係数であり、この乗法的な係数によって基本特性マップ３２０の出力信号が重み付けされる。
【００５１】
ブロック３２０および３３０は、燃料量からトルクへの換算を記述する。物理的な部分エフェクトは、この場合別個に考慮される。この場合に基本的なパラメータは上死点を基準にした燃焼重心点（Verbrennugsschwerpunkt）の位置である。それゆえこの燃焼重心点に影響を与えるあらゆるパラメータが考慮されると有利である。このブロックが燃焼重心点を特徴づける信号を処理するととりわけ有利である。
【００５２】
第２の補正器３４０は発生する引きずり損失（Schleppverlust）を考慮する。これは例えば機械的な摩擦および／またはチャージ変化損失（Ladungswechselverlust）に起因する。センサ１３０ｈによって測定される温度、とりわけオイル温度に基づいて第２の補正器３４０はこの損失を考慮する補正値Ｋ２を決定する。この補正値Ｋ２は有利には加法的な値である。
【００５３】
第３の補正器３５０は副次的な装置に起因する付加的なエンジン負荷を考慮する。例えば加熱可能なリアウィンドウおよびライトのような特別な負荷のない時のジェネレータによるトルクの基本要求は、基本特性マップ３２０または補正器３５０において考慮される。このような副次的な装置による負荷はとりわけエアコンディショニングコンプレッサ、オイル、冷却水、燃料用の様々なポンプ、サーボポンプである。
【００５４】
エアコンディショニングコンプレッサのトルク要求は有利にはコンプレッサ圧力および／またはこのエアコンディショニングコンプレッサが動作されるかまたはスイッチオフされるかを示す信号に依存して予め設定される。ジェネレータのトルク要求は有利には電気的負荷に依存して予め設定される。サーボポンプのトルク要求の場合には有利には操縦アクティビティ（Lenkaktivitaet）および／または舵角に依存して予め設定される。
【００５５】
これらのパラメータに基づいて有利には加法的な補正値Ｋ３が形成される。
【００５６】
さらにブロック３６０では計算されたトルクのアダプティブ補正が行われる。製品のバラツキおよびシステムの変化に適合するために、圧縮および摩擦に基づいて、このアダプティブ補正器３６０においてアダプティブ補正が前述の方法に従ってトランスミッション入力トルクＭＤＩの測定値に依存して行われる。このために、計算されたトルクは測定されたトルクと比較される。トルクはブロック３１５における燃料量値のように相応に処理され、測定値と計算された値との間の偏差に基づいて補正値が算出される。
【００５７】
結合点３３５において有利には乗法的な結合が行われ、結合点３４５および３６５において有利には加法的な結合が行われる。
【００５８】
図５には出力側１２０の例において本発明の方法が説明されている。噴射量のトルクへの換算が図示されている。入力側１００では所望のトランスミッション入力トルクＭＤＳに基づいて所望の噴射すべき燃料量ＭＥＳが決定される。これは反転された方法によって行われる。
【００５９】
入力側１００は出力側１２０と同じエレメントを有し、この場合、結合点３２５〜３６５は反転されている。補正値が加算される結合点ではこれらは逆に減算され、乗算が行われる結合点では割り算が行われる。
【００６０】
本発明の方法においてとりわけ有利には、基本特性マップも補正値３３０、３４０、３５０および３６０も、噴射すべき燃料量に基づくトルクの計算のためと、所望のトルクに基づく所望の燃料量の計算のために使用される。
【００６１】
図６にはさらに別の実施形態が図示されており、すでに先の図面に記述されたエレメントは相応の参照符号で示されている。
【００６２】
図５の基本特性マップ３２０にほぼ相応する基本特性マップ４００には相応の信号が供給される。この基本特性マップ４００は第１の結合点４１５に信号を印加し、この第１の結合点４１５の第２の入力側には第１の補正器４１０の出力信号が印加される。この第１の補正器４１０には入力パラメータとして相応のセンサの冷却水温度ＴＷに関する信号が供給される。
【００６３】
第１の結合点４１５の出力信号は第２の結合点４２５に到達し、この第２の結合点４２５の第２の入力側には第２の補正器４２０の出力信号が印加される。この第２の補正器４２０には相応のセンサによって検出されるオイル温度に関する信号が供給される。
【００６４】
第２の結合点の出力信号は第３の結合点４３５に到達し、この第３の結合点の第２の入力側には第３の補正器４３０の出力信号が印加される。この第３の補正器は周囲圧力に相応する圧力信号を処理する。
【００６５】
第３の結合点４３５の出力信号は第４の結合点４４５に到達し、この第４の結合点の第２の入力側には第４の補正器４４０の出力信号が印加される。この第４の補正器４４０はチャージエア温度に関する信号ＴＬを処理する。
【００６６】
第４の結合点４４５の出力信号は第５の結合点４５５に到達し、この第５の結合点の第２の入力側にはアダプティブ補正器３５０の出力信号が印加される。これは図５の実施形態のアダプティブ補正器に相応する。第５の結合点４５５の出力信号は結合点３６５に到達し、この結合点３６５の第２の入力側には図５において記述されたような副次的な装置の補正器３６０の出力信号が印加される。
【００６７】
図５の実施形態の場合のように、発生する引きずり損失を第２の補正器３４０に対応して考慮する別の補正器を設けるととりわけ有利である。
【００６８】
基本特性マップ４００は、あらゆる影響パラメータを考慮した一定の周囲条件の下で十分に暖機した内燃機関の全作動領域において、所定の噴射量によって得られるトルクを含んでいる。例えば冷たい内燃機関またはホットスタート（warm start）のような特別な動作状態ならびに例えば空気圧および空気温度のような周囲条件は様々な補正によって考慮される。基本特性マップは所定の試験台条件に基づく。この試験台においては、基本特性マップの算出のために所定のオイル温度および水温度で理想的に動作される暖機状態のエンジンが使用される。これは次のことを意味する。すなわち、特性マップ４００は、内燃機関の所定の作動点におけるトルクに対する値を供給することを意味する。
【００６９】
基本特性マップ４００が特性マップ３２０のように内燃機関の作動点に基づいて燃料量ＭＥＩに基づくトルクの計算のために値を予め設定すると、とりわけ有利である。これは、図５に図示されているような構造が設けられることを意味する。
【００７０】
偏差する条件に適合するために、補正器４１０〜４４０が設けられる。これら補正器４１０〜４４０は実質的に補正特性曲線を内蔵している。これら補正特性曲線は、特性マップが算出された定格値からの相応の動作特性パラメータの偏差を考慮する補正値を設定する。
【００７１】
基本的な動作特性パラメータは摩擦損失に影響を与えるオイル温度、燃焼室壁温度の代替値として使用されかつ熱損失を含む水温度である。ここで示されたパラメータの他に、さらに別のパラメータには相応の補正が行われる。
【００７２】
この構造も図５の構造に相応して反転することができる。これはトルクに基づいて噴射すべき燃料量を決定することもできることを意味する。
【００７３】
図４には本発明のさらに別の有利な実施形態が図示されている。既に図３において記述したエレメントは相応の参照符号で示されている。図４の実施形態は図３の実施形態とは実質的に次の点で異なっている。すなわち、効率計算３９０が瞬時の換算効率Ｗを決定する点で異なっている。このパラメータＷを使用することによって出力側１２０は燃料量ＭＥＳ* に基づいてトルクＭＤＩを計算し、入力側１００はトルクＭＤＳに基づいて燃料量ＭＥＳを計算する。
【００７４】
ここに図示された実施形態によれば、作動点に依存して噴射すべき燃料量の基本値が予め設定され、この基本値は少なくとも１つの補正値によって補正される。さらに、作動点に依存して送出されるトルクの基本値が予め設定され、この基本値は少なくとも１つの補正値によって補正される。
【００７５】
効率計算３９０は有利には図５または図６に図示されているように構成される。図５および／または図６に記述されているような例えば燃料量ＭＥＩ、内燃機関の回転数Ｎおよび／または別の動作特性パラメータのようなそこに示されているパラメータに基づいて、相応に換算効率Ｗが計算される。これは、特性マップ４００または３２０において換算効率が格納されており、この換算効率は図５および６に図示されているように相応に補正されることを意味する。
【００７６】
これは次のことを意味する。すなわち、作動点に依存して換算効率に対する基本値が決定され、この基本値は少なくとも１つの補正値によって補正されることを意味する。
【００７７】
とりわけ有利な実施形態では換算効率Ｗは、燃焼重心点を特徴づけるパラメータに基づいて設定される。有利には、パラメータＷが燃焼重心点に依存して格納されている特性マップによってこれが行われる。
【００７８】
燃焼重心点は有利には図５および６に示されたパラメータに基づいて計算される。燃焼重心点がセンサによって検出されるととりわけ有利である。よって、燃焼の間の燃焼室の圧力の経過を特徴づける信号に基づいてこの燃焼重心点を特徴づける信号が決定されるように構成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 車両のための現代の制御システムのコンフィギュレーションのブロック図である。
【図２】 本発明のインターフェースの実施例のブロック図である。
【図３】 本発明の方法のブロック図である。
【図４】 本発明の方法のブロック図である。
【図５】 本発明のインターフェースの第１の実施形態のブロック図である。
【図６】 本発明のインターフェースの第２の実施形態のブロック図である。
【符号の説明】
１０ 内燃機関の制御のための制御ユニット
１８ オートマティックトランスミッションの制御のための制御ユニット
２０ 制御ユニット
２２ 制御ユニット
２４ 線路システム
３０〜３２ 測定装置
３８〜４０ 操作装置
４２ 制御システム
１００ 入力側
１１０ 燃料量制御部
１２０ 出力側
１３０ センサ
１４０ 操作素子
３００ ポンプ補正器
３１０ 結合点
３１５ アダプティブ補正器
３２０ 基本特性マップ
３２５ 第１の結合点
３３０ 第１の補正器
３３５ 第２の結合点
３４０ 第２の補正器
３４５ 第３の結合点
３５０ 第３の補正器
３５５ 第４の結合点
３６０ 第４の補正器
３６５ 第５の結合点
３９０ 効率計算
４００ 基本特性マップ
４１０ 第１の補正器
４１５ 第１の結合点
４２０ 第２の補正器
４２５ 第２の結合点
４３０ 第３の補正器
４３５ 第３の結合点
４４０ 第４の補正器
４４５ 第４の結合点
４５５ 第５の結合点
【発明の属する技術分野】
本発明は、車両の内燃機関を制御する少なくとも１つのユニットを有する車両の制御方法であって、前記の少なくとも１つのユニットは、少なくとも１つの動作状態において、少なくとも１つの別のサブシステムと、前記内燃機関から送出すべきトルクおよび送出されたトルクに関する複数の値を交換する形式の車両の制御方法および車両の制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
今日の車両は例えば電子噴射制御またはＡＢＳシステムのような多数の電子システムによって特徴づけられる。将来的にはさらに環境適合性、消費、車両の安全性または快適性への高まる要求を充たすことできるために、さらに別の電子システムを導入しなくてはならない。この場合、まず第１に電子エンジン出力制御、走行速度制御システム、トラクションコントロールシステム乃至はエンジントルク制御システム（ＡＳＲ／ＭＳＲ）、電子トランスミッション制御システム、また車台および車輪制御システム、電子的後輪操縦、車間距離制御システム、ナビゲーションシステム、交通管制システムを含めた操縦システムが挙げられる。
【０００３】
この場合注意すべきことは、上記のサブシステムは少なくともこれらのサブシステムの機能の幾つかの部分領域において車両の駆動出力にかかわることであり、例えばシフト過程中のトランスミッション制御、スリップ制御のためのＡＳＲ、直前を走行する車両との車間距離の制御のための車間距離制御システム等々がそうである。よって、車両の制御のためのシステム全体の複雑性はますます高まる。しかし、満足に車両を制御できるためには、これらサブシステムの最適な共働が不可欠である。とりわけ、個々のサブシステム間のクロスカップリングを低減し、これによって各サブシステムの独立したアプリケーションおよび制御を達成することが目的である。
【０００４】
この方向における第１の文献はＤＥ−ＯＳ４１１１０２３に記載されている。そこでは運転者の所望に基づいて、階層的に配置されたシステム構造が提案されている。この階層的に配置されたシステム構造では、個々の論理的サブシステム間でインターフェースが定義されており、これらのインターフェースを介して一段下の階層レベルによって調整すべきパラメータに関する情報が伝達される。例えば、空気供給、燃料供給ならびに点火時点の制御を介してエンジン出力を調整するためにエンジン制御のサブシステムにトルクプリセット値に関する情報を伝達する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、エンジン制御システムの他に少なくとも１つの電子サブシステムを有する車両の制御方法および制御装置を提供することであり、このサブシステムではエンジン制御システムへのインターフェースおよび／またはエンジン制御システムからサブシステムへのインターフェースが提供され、このインターフェースは調整するサブシステムによって使用されるかまたは全ての存在するサブシステムによって使用されるものであり、さらにこのインターフェースはエンジンタイプならびに使用されるエンジン制御用パラメータに無関係におよびエンジン制御システムと通信するサブシステムとは無関係に適用可能である。この場合、サブシステムは個別の制御機器として構成することができ、もしくは全てのまたは個々のサブシステムを１つの制御機器に統合することができる。この場合にはこれらのサブシステムは機能的なユニットを形成するだけである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、内燃機関の作動点と、噴射量と、エンジン出力トルクとの間の関係を有する基本特性マップを用い、前記作動点に依存して、噴射すべき燃料量を前記送出すべきトルクに換算して、該送出すべきトルクに対する基本値を予め設定し、かつ前記送出すべきトルクを噴射すべき燃料量に換算して、該噴射すべき燃料量に対する基本値を予め設定し、内燃機関の少なくとも１つの動作特性パラメータに依存して少なくとも１つの補正値を予め設定し、前記の噴射すべき燃料量に対する基本値と、当該の基本値に対する前記の少なくとも１つの補正値とに基づいて、補正された噴射すべき燃料量を決定し、かつ
前記の送出すべきトルクに対する基本値と、当該の基本値に対する前記の少なくとも１つの補正値とに基づいて、補正された送出すべきトルクを決定することによって解決される。
【０００７】
また、上記課題は、装置においては、車両の内燃機関を制御する少なくとも１つのユニットを有する車両の制御装置によって解決される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明によって、サブシステムとエンジン制御部との間のクロスカップリング、またはサブシステム間のクロスカップリングが低減される。さらに、各サブシステムの独立したアプリケーションおよび制御が可能である。
【０００９】
トラクションコントロール、エンジントルク制御、トランスミッション制御または走行ダイナミック制御の実施のためにサブシステムが使用されるととりわけ有利である。さらに、運転者の所望も同様に所望のトルクとして予め設定されるように構成することができる。
【００１０】
本発明の方法は、エンジン制御システム、またはさらに別のサブシステムのための統一的なインターフェースを自由に使用できる。
【００１１】
他の利点は実施例の以下の記述ならびに従属請求項から得られる。
【００１２】
【実施例】
本発明を次に図面に基づいて示される実施例によって説明する。
【００１３】
図１は例示的に概略的なブロック図として車両のための制御システムを示す。この場合、１０で車両を駆動するための内燃機関の制御のための制御ユニットが図示されている。さらに、オートマティックトランスミッションの制御のための制御ユニット１８、ブレーキ制御、トラクションコントロール乃至はエンジントルク制御、走行ダイナミック制御または車台および車輪調整の実施のための制御ユニット２０が設けられている。制御ユニット２２は運転者の運転意図を考慮する。これは例えばアクセルペダルの位置から所望のトルクを計算することによって行われる。選択的にまたは補足的に、走行速度調整器または走行速度制限器がトルクをプリセットするように構成することもできる。
【００１４】
ここに図示された実施形態では、これらの制御ユニットは線路システム２４、例えばいわゆるＣＡＮバスを介して互いに、情報交換のために接続されている。さらにこの線路システム２４には相応の線路２６〜２８を介して測定装置３０〜３２が接続されており、これら測定装置３０〜３２はエンジン、駆動軸および車両の動作特性パラメータを検出する。検出された動作特性パラメータは、一般的に周知の動作特性パラメータ、例えばエンジン回転数、エンジン温度、バッテリ電圧、ホイール回転数、走行速度、駆動回転数、トランスミッション位置、タービン回転数等々である。
【００１５】
さらに、線路システム２４には線路３４〜３６を介して様々な制御機能を実施するための操作装置３８〜４０が接続されている。これは例えば燃料噴射システム、電気的に制御可能なスロットルバルブ、電気的に制御可能な排気ガス再循環バルブ、例えばクラッチのようなオートマティックトランスミッションの操作装置、車台および車輪の操作装置（電気的に制御可能なバネダンパ部材）ならびにブレーキ動作のための圧力システムである。
【００１６】
図１に図示されている制御ユニットは、これらの制御ユニットに割り当てられた機能をこれらの機能に必要な動作パラメータの検出することによって実施し、様々な操作装置に対する制御値を形成する。この場合、例えばトラクションコントロール乃至はエンジントルク制御、シフト過程を実施するためのトランスミッション制御に接続された部分機能ならびに車台および車輪制御の際に駆動ユニットの駆動出力、従ってエンジン制御システム１０に介入動作することが必要不可欠である。制御ユニット１８〜２２とエンジン制御システム１０との間の通信インターフェースによって決定される。
【００１７】
図２はエンジン制御システムへの接続を示し、ここに記述された構成は本発明の実施例である。
【００１８】
図２では、右側にエンジン制御システム１０が図示されており、このエンジン制御システム１０は線路システム２４を介して個々の制御ユニットまたはサブシステム１８〜２２に接続されている。これらの個々の制御ユニットまたはサブシステム１８〜２２は一点鎖線で示されている制御システム４２に統合されている。線路システムを介して制御機能を実施するために制御システム間で情報が交換される。これにはとりわけエンジンの出力または性能を示す大きさの尺度であるプリセット値、例えばトランスミッション入力トルクが所属している。この場合、制御システム４２によって所望されるトランスミッション入力トルクはＭＤＳで記されており、これは内燃機関から送出すべきトルクに対応し、内燃機関によって送出されたトランスミッション入力トルクをＭＤＩで記す。
【００１９】
エンジン制御システムは入力側１００を有する。この入力側１００は燃料量制御部の第１の部分１１０ａに、噴射すべき燃料量に対応する信号ＭＥＳを印加する。この燃料量制御部の第１の部分１１０ａは燃料量制御部の第２の部分１１０ｂに信号ＭＥＳ* を印加する。この信号ＭＥＳ* は噴射すべき燃料量に対する基本値を示す。この燃料量制御部の第２の部分１１０ｂは操作素子１４０に信号ＵＳを印加する。信号ＭＥＳ* はこの燃料量制御部の第１の部分１１０ａから出力側１２０に供給される。
【００２０】
入力側１００および出力側１２０は線路システム２４と接続されている。燃料量制御部の第１の部分および第２の部分１１０ａ、１１０ｂには付加的に様々なセンサ１３０の信号が供給される。
【００２１】
操作素子１４０は噴射される燃料量を制御する。これは例えば従来の燃料ポンプにおけるコントロールロッドまたはコントロールレバーである。比較的新しいシステムでは噴射すべき燃料量の制御のためにマグネットバルブまたは圧電調整器が使用される。
【００２２】
入力側１００は所望されたトランスミッション入力トルク（すなわち送出すべきトルク）ＭＤＳに基づいて信号ＭＥＳを決定する。この信号ＭＥＳは所望されたトランスミッション入力トルクを供給するために噴射すべき燃料量に相応する。燃料量制御部の第１の部分１１０ａは噴射すべき燃料量に対する基本値ＭＥＳ* を計算する。燃料量制御部の第２の部分１１０ｂは燃料量ＭＥＩが実際に噴射されるように信号ＭＥＳを補正する。この場合、例えば噴射システムの不正確さ、および粘性および濃度のような燃料の特性が考慮される。ユニット１１０ｂはさらに別のセンサ１３０に基づいて燃料量信号ＵＳを計算する。この燃料量信号ＵＳが操作素子１４０に印加され、相応の燃料量が配分される。実際に噴射される燃料量に相応すべきであり、噴射すべき燃料量に対する基本値であるこの信号ＭＥＳ* は出力側１２０に供給され、そこで信号ＭＤＩに換算される。この信号ＭＤＩは送出されたトランスミッション入力トルクに相応する。
【００２３】
これら様々な制御部の図示はたんに例示的に選択されたものである。制御部１８〜２２の全ての、または複数の制御部が制御ユニット１０とともに構造上のユニットを形成するように構成することもできる。重要なことは、システムが情報を相互に交換することである。この場合、この交換は、外部線路を介して、制御ユニットの内部線路を介して及び/又はその他のインターフェースを介して例えば個々のプログラムの間で行われる。
【００２４】
エンジン制御システム１０の様々なエレメントが図３に詳しく図示されている。既に図２において記述されたエレメント及び信号は相応の参照符号で示されている。
【００２５】
燃料量制御部の第１の部分１１０ａにはセンサ１３０ａの出力信号が供給される。このセンサ１３０ａは内燃機関の回転数に相応する信号Ｎを供給する。所望されたトランスミッション入力トルクＭＤＳに対応する信号は線路２４を介して入力側１００に他の制御部のうちの１つから供給される。
【００２６】
入力側１００はトランスミッション入力トルクＭＤＳに基づいて（噴射すべき）燃料量信号ＭＥＳを決定する。この燃料量信号ＭＥＳが燃料量制御部の第１の部分１１０ａに印加される。
【００２７】
燃料量制御部の第２の部分１１０ｂが詳しく図示されている。燃料量制御部の第１の部分１１０ａはポンプ補正器３００および出力側１２０に、噴射すべき燃料量に対する基本値に相当する信号ＭＥＳ* を供給する。このポンプ補正器３００には様々なセンサ１３０ｃの出力信号が供給される。これらのセンサ１３０ｃは例えば燃料の温度、濃度および粘性を検出する。このポンプ補正器３００の出力信号ＵＳは結合点３１０を介して操作素子１４０に到達する。
【００２８】
さらに、このポンプ補正器３００の出力信号はアダプティブ補正器３１５に到達する。このアダプティブ補正器３１５は付加的にセンサ１３０ｄの信号を処理する。このセンサ１３０ｄは内燃機関に供給される空気量ＭＬＳまたは排気ガスの酸素成分に関する信号を供給する。
【００２９】
ポンプ補正器３００およびアダプティブ補正器３１５はエンジン制御部の第２の部分１１０ｂを形成する。
【００３０】
図５には出力側１２０の実施形態がくわしく図示されている。噴射すべき燃料量に対する基本値に相応する信号ＭＥＳ* が基本特性マップ３２０および第１の結合点３２５に供給される。この結合点３２５の第２の入力側にはこの基本特性マップ３２０の出力信号が印加される。さらにこの基本特性マップ３２０にはセンサ１３０ａの信号Ｎが供給される。
【００３１】
この結合点３２５の出力信号は第２の結合点３３５に供給される。この第２の結合点３３５の第２の入力側には第１の補正器３３０の出力信号が印加される。この第１の補正器３３０には様々なセンサの出力信号が供給される。これらは有利にはセンサ１３０ｅの信号ＳＢＳ、センサ１３０ｆの信号ＭＬＳおよびセンサ１３０ｇの信号ＰＬＳである。
【００３２】
センサ１３０ｅは噴射開始に関する信号ＳＢＳを供給し、センサ１３０ｆは供給される空気量ＭＬＳに関する信号を供給し、センサ１３０ｇはチャージエア圧力ＰＬＳを示す信号を供給する。
【００３３】
第２の結合点３３５の出力信号は第３の結合点３４５の第１の入力側に供給される。この第３の結合点３４５の第２の入力側には第２の補正器３４０の出力信号が印加される。この補正器３４０にはセンサ１３０ｈの出力信号ならびにセンサ１３０ａの信号Ｎが供給される。このセンサ１３０ｈはエンジン温度に関する信号Ｔを供給する。エンジン温度の測定のためにオイル温度および／または水温度を測定するためのセンサが使用できる。
【００３４】
第３の結合点３４５の出力信号は第４の結合点３５５の第１の入力側に供給される。この第４の結合点３５５の第２の入力側には第３のアダプティブ補正器３５０の出力信号が印加される。この第３の補正器３５０にはセンサ１３０ｋの信号ＭＤが供給される。このセンサ１３０ｋは実際のトルクＭＤに相応する信号を供給する。
【００３５】
第４の結合点３５５の出力信号は第５の結合点３６５の第１の入力側に供給される。この第５の結合点３６５の第２の入力側には第４の補正器３６０の出力信号が印加される。この結合点３６５の出力信号は送出されるトランスミッション入力トルクに対応する信号ＭＤＩである。
【００３６】
図４に戻ると、例えば回転数および所望のトランスミッション入力トルクＭＤＳのような様々なセンサ信号に基づいて、燃料制御部の第１の部分１１０ａは信号ＭＥＳ* をプリセットする。この信号ＭＥＳ* は噴射すべき燃料量に対する基本値を示す。操作素子１４０にこの信号が印加されると、通常は噴射すべき燃料量ＭＥＳ* から偏差した燃料量が噴射される。この妨害影響を補償するために、信号ＭＥＳ* は相応に補正され、この結果この信号ＭＥＳ* は実際に噴射される燃料量に相応するようになる。
【００３７】
このために、ポンプ補正器３００においてとりわけ濃度および粘性に対する燃料温度の影響が考慮される。さらに、例えば発生する漏れのような噴射システムの特性が考慮される。この漏れは、全噴射量が燃焼室に供給されずに、この噴射量の一部分が再び燃料タンクに戻ってくる場合に発生する。
【００３８】
さらにアダプティブ補正器３１５が設けられる。このアダプティブ補正器３１５は燃料配分システムの個々の製品の間の製品のバラツキ（Exemplarstreuungen）および時間の経過による燃料配分システムにおける変化を補償する。このようなシステムは例えば特許出願ＤＥ１９５２８６９６から周知である。
【００３９】
そこに記述された方法では排気ガスの酸素含有量に基づいて内燃機関に実際に供給される燃料量が計算され、補正値が決定される。この補正値によって燃料量信号ＭＥＳ* が次のように補正される。すなわち、噴射された燃料量ＭＥＩが実際に噴射される燃料量に相応するように補正される。
【００４０】
このように補正された信号ＭＥＳ* はパラメータＵＳに換算され、操作素子１４０に供給される。この操作素子１４０ではこの信号は例えばマグネットバルブまたは圧電調整器に対する制御信号に変換される。
【００４１】
トルクに基づくエンジン制御構造の実現のためには、所定のトランスミッション入力トルクＭＤＳを得るために必要な噴射量ＭＥＳの計算が不可欠である。この計算は入力側１００で行われる。さらに、噴射量ＭＥＳ* がプリセットされる場合に、得られる実際値トランスミッション入力トルクＭＤＩが算出されなければならない。この計算は出力側１２０で行われる。この信号はトランスミッション入力トルクに関する実際値のフィードバックのために必要である。これはとりわけトルクの制限および調整において必要である。
【００４２】
これら２つのパラメータ間での換算は、ディーゼルエンジンの走行状態および動作状態に依存する効率に基づいて、様々な影響ファクタおよび内燃機関の走行状態および動作状態に依存して様々な副次的な装置の所要のトルクの決定することを考慮して行われる。
【００４３】
第１次近似では、エンジンから送出されるトランスミッション入力トルクＭＤＩは、噴射された燃料量ＭＥＩに基づいて特性マップを用いて決定される。特性マップを使用すると精確な制御または調整には不十分な非常に不精確な値しか得られない。
【００４４】
従って図５に示すように、本発明ではエンジンにおける物理的な過程をモデル化し、燃料の回転数への変換に対する効率に関係する影響を考慮し、この効率に関係する影響を、トルクに関連する副次的な装置に対する別々のモデルによって状態に依存するトルクにおいて決定する。
【００４５】
図５には出力側１２０の実施形態が図示されている。図５に図示されている解決法ではディーゼルエンジン全システムは物理的な部分エフェクトに分解される。これら物理的な部分エフェクトは例えば熱力学、摩擦および副次的な装置の影響である。例えば噴射開始、排気ガス再循環レート、新鮮な空気量、チャージエア圧力およびその他のパラメータのような効率に関係するパラメータの影響を排除するために、熱力学的部分エフェクトが効率最適化条件に関連して評価される。
【００４６】
基本特性マップ３２０は、噴射量ＭＥＩと、効率最適条件において得られるエンジン出力トルクとの間の関係を含んでいる。代替的に、基本特性マップが排気最適条件におけるこの関係を含むように構成することもできる。このように求められた値は外部条件を考慮するために補正される。このような外部条件は例えば燃焼室壁の温度、周囲空気温度、周囲空気圧などである。燃焼室壁の温度は有利には冷却水温度に基づいてモデルを用いて決定される。
【００４７】
これは、基本値は動作特性パラメータの標準値が存在する場合には有効であり、これらの標準値は最適化動作の際に存在することを意味する。特性マップは動作状態の標準値が存在する場合に求められる。補正はこれらの標準値からの動作パラメータの偏差に依存して行われる。
【００４８】
これは、特性マップには内燃機関の作動点に依存して、燃料量ＭＥＩに基づいてトルクを計算するための値が格納されており、この値は最適条件、つまり最適の動作状態および環境条件に対して当てはまる。この場合、これらの値は効率、排気または他のパラメータの観点から最適に選択されうる。内燃機関の作動点は有利には２つの値によって定められる。これらは回転数と燃料量および／またはトルクを表すパラメータである。これらのパラメータは、例えば噴射すべきおよび／または噴射される燃料量、回転数、送出すべきおよび／または送出されるトルクならびに要求される出力である。
【００４９】
さらに、最適な効率からの動作状態の偏差を考慮するために補正が行われる。例えば排気に関して所定の要求を守るために、影響パラメータの効率最適値からのこのような偏差は必要である。次のようなパラメータが個別に、または組み合わされて考慮されるととりわけ有利である。すなわち、考慮すべきパラメータは、噴射開始、噴射経過、排気ガス再循環レート、チャージエア圧力、新鮮な空気量ならびに他のパラメータである。
【００５０】
第１の補正器３３０には第１の補正値Ｋ１が格納されている。この補正値Ｋ１は、瞬時の内燃機関の動作状態と最適な効率を有する動作状態との間の偏差を考慮している。このために例えば噴射開始、排気ガス再循環、チャージエア圧力または他のパラメータのような様々なパラメータが評価される。第１の補正器３３０によって形成される第１の補正値Ｋ１は、最適な動作状態と瞬時の動作状態とのトルク偏差に基づいている。第１の補正値は有利には乗法的な係数であり、この乗法的な係数によって基本特性マップ３２０の出力信号が重み付けされる。
【００５１】
ブロック３２０および３３０は、燃料量からトルクへの換算を記述する。物理的な部分エフェクトは、この場合別個に考慮される。この場合に基本的なパラメータは上死点を基準にした燃焼重心点（Verbrennugsschwerpunkt）の位置である。それゆえこの燃焼重心点に影響を与えるあらゆるパラメータが考慮されると有利である。このブロックが燃焼重心点を特徴づける信号を処理するととりわけ有利である。
【００５２】
第２の補正器３４０は発生する引きずり損失（Schleppverlust）を考慮する。これは例えば機械的な摩擦および／またはチャージ変化損失（Ladungswechselverlust）に起因する。センサ１３０ｈによって測定される温度、とりわけオイル温度に基づいて第２の補正器３４０はこの損失を考慮する補正値Ｋ２を決定する。この補正値Ｋ２は有利には加法的な値である。
【００５３】
第３の補正器３５０は副次的な装置に起因する付加的なエンジン負荷を考慮する。例えば加熱可能なリアウィンドウおよびライトのような特別な負荷のない時のジェネレータによるトルクの基本要求は、基本特性マップ３２０または補正器３５０において考慮される。このような副次的な装置による負荷はとりわけエアコンディショニングコンプレッサ、オイル、冷却水、燃料用の様々なポンプ、サーボポンプである。
【００５４】
エアコンディショニングコンプレッサのトルク要求は有利にはコンプレッサ圧力および／またはこのエアコンディショニングコンプレッサが動作されるかまたはスイッチオフされるかを示す信号に依存して予め設定される。ジェネレータのトルク要求は有利には電気的負荷に依存して予め設定される。サーボポンプのトルク要求の場合には有利には操縦アクティビティ（Lenkaktivitaet）および／または舵角に依存して予め設定される。
【００５５】
これらのパラメータに基づいて有利には加法的な補正値Ｋ３が形成される。
【００５６】
さらにブロック３６０では計算されたトルクのアダプティブ補正が行われる。製品のバラツキおよびシステムの変化に適合するために、圧縮および摩擦に基づいて、このアダプティブ補正器３６０においてアダプティブ補正が前述の方法に従ってトランスミッション入力トルクＭＤＩの測定値に依存して行われる。このために、計算されたトルクは測定されたトルクと比較される。トルクはブロック３１５における燃料量値のように相応に処理され、測定値と計算された値との間の偏差に基づいて補正値が算出される。
【００５７】
結合点３３５において有利には乗法的な結合が行われ、結合点３４５および３６５において有利には加法的な結合が行われる。
【００５８】
図５には出力側１２０の例において本発明の方法が説明されている。噴射量のトルクへの換算が図示されている。入力側１００では所望のトランスミッション入力トルクＭＤＳに基づいて所望の噴射すべき燃料量ＭＥＳが決定される。これは反転された方法によって行われる。
【００５９】
入力側１００は出力側１２０と同じエレメントを有し、この場合、結合点３２５〜３６５は反転されている。補正値が加算される結合点ではこれらは逆に減算され、乗算が行われる結合点では割り算が行われる。
【００６０】
本発明の方法においてとりわけ有利には、基本特性マップも補正値３３０、３４０、３５０および３６０も、噴射すべき燃料量に基づくトルクの計算のためと、所望のトルクに基づく所望の燃料量の計算のために使用される。
【００６１】
図６にはさらに別の実施形態が図示されており、すでに先の図面に記述されたエレメントは相応の参照符号で示されている。
【００６２】
図５の基本特性マップ３２０にほぼ相応する基本特性マップ４００には相応の信号が供給される。この基本特性マップ４００は第１の結合点４１５に信号を印加し、この第１の結合点４１５の第２の入力側には第１の補正器４１０の出力信号が印加される。この第１の補正器４１０には入力パラメータとして相応のセンサの冷却水温度ＴＷに関する信号が供給される。
【００６３】
第１の結合点４１５の出力信号は第２の結合点４２５に到達し、この第２の結合点４２５の第２の入力側には第２の補正器４２０の出力信号が印加される。この第２の補正器４２０には相応のセンサによって検出されるオイル温度に関する信号が供給される。
【００６４】
第２の結合点の出力信号は第３の結合点４３５に到達し、この第３の結合点の第２の入力側には第３の補正器４３０の出力信号が印加される。この第３の補正器は周囲圧力に相応する圧力信号を処理する。
【００６５】
第３の結合点４３５の出力信号は第４の結合点４４５に到達し、この第４の結合点の第２の入力側には第４の補正器４４０の出力信号が印加される。この第４の補正器４４０はチャージエア温度に関する信号ＴＬを処理する。
【００６６】
第４の結合点４４５の出力信号は第５の結合点４５５に到達し、この第５の結合点の第２の入力側にはアダプティブ補正器３５０の出力信号が印加される。これは図５の実施形態のアダプティブ補正器に相応する。第５の結合点４５５の出力信号は結合点３６５に到達し、この結合点３６５の第２の入力側には図５において記述されたような副次的な装置の補正器３６０の出力信号が印加される。
【００６７】
図５の実施形態の場合のように、発生する引きずり損失を第２の補正器３４０に対応して考慮する別の補正器を設けるととりわけ有利である。
【００６８】
基本特性マップ４００は、あらゆる影響パラメータを考慮した一定の周囲条件の下で十分に暖機した内燃機関の全作動領域において、所定の噴射量によって得られるトルクを含んでいる。例えば冷たい内燃機関またはホットスタート（warm start）のような特別な動作状態ならびに例えば空気圧および空気温度のような周囲条件は様々な補正によって考慮される。基本特性マップは所定の試験台条件に基づく。この試験台においては、基本特性マップの算出のために所定のオイル温度および水温度で理想的に動作される暖機状態のエンジンが使用される。これは次のことを意味する。すなわち、特性マップ４００は、内燃機関の所定の作動点におけるトルクに対する値を供給することを意味する。
【００６９】
基本特性マップ４００が特性マップ３２０のように内燃機関の作動点に基づいて燃料量ＭＥＩに基づくトルクの計算のために値を予め設定すると、とりわけ有利である。これは、図５に図示されているような構造が設けられることを意味する。
【００７０】
偏差する条件に適合するために、補正器４１０〜４４０が設けられる。これら補正器４１０〜４４０は実質的に補正特性曲線を内蔵している。これら補正特性曲線は、特性マップが算出された定格値からの相応の動作特性パラメータの偏差を考慮する補正値を設定する。
【００７１】
基本的な動作特性パラメータは摩擦損失に影響を与えるオイル温度、燃焼室壁温度の代替値として使用されかつ熱損失を含む水温度である。ここで示されたパラメータの他に、さらに別のパラメータには相応の補正が行われる。
【００７２】
この構造も図５の構造に相応して反転することができる。これはトルクに基づいて噴射すべき燃料量を決定することもできることを意味する。
【００７３】
図４には本発明のさらに別の有利な実施形態が図示されている。既に図３において記述したエレメントは相応の参照符号で示されている。図４の実施形態は図３の実施形態とは実質的に次の点で異なっている。すなわち、効率計算３９０が瞬時の換算効率Ｗを決定する点で異なっている。このパラメータＷを使用することによって出力側１２０は燃料量ＭＥＳ* に基づいてトルクＭＤＩを計算し、入力側１００はトルクＭＤＳに基づいて燃料量ＭＥＳを計算する。
【００７４】
ここに図示された実施形態によれば、作動点に依存して噴射すべき燃料量の基本値が予め設定され、この基本値は少なくとも１つの補正値によって補正される。さらに、作動点に依存して送出されるトルクの基本値が予め設定され、この基本値は少なくとも１つの補正値によって補正される。
【００７５】
効率計算３９０は有利には図５または図６に図示されているように構成される。図５および／または図６に記述されているような例えば燃料量ＭＥＩ、内燃機関の回転数Ｎおよび／または別の動作特性パラメータのようなそこに示されているパラメータに基づいて、相応に換算効率Ｗが計算される。これは、特性マップ４００または３２０において換算効率が格納されており、この換算効率は図５および６に図示されているように相応に補正されることを意味する。
【００７６】
これは次のことを意味する。すなわち、作動点に依存して換算効率に対する基本値が決定され、この基本値は少なくとも１つの補正値によって補正されることを意味する。
【００７７】
とりわけ有利な実施形態では換算効率Ｗは、燃焼重心点を特徴づけるパラメータに基づいて設定される。有利には、パラメータＷが燃焼重心点に依存して格納されている特性マップによってこれが行われる。
【００７８】
燃焼重心点は有利には図５および６に示されたパラメータに基づいて計算される。燃焼重心点がセンサによって検出されるととりわけ有利である。よって、燃焼の間の燃焼室の圧力の経過を特徴づける信号に基づいてこの燃焼重心点を特徴づける信号が決定されるように構成される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 車両のための現代の制御システムのコンフィギュレーションのブロック図である。
【図２】 本発明のインターフェースの実施例のブロック図である。
【図３】 本発明の方法のブロック図である。
【図４】 本発明の方法のブロック図である。
【図５】 本発明のインターフェースの第１の実施形態のブロック図である。
【図６】 本発明のインターフェースの第２の実施形態のブロック図である。
【符号の説明】
１０ 内燃機関の制御のための制御ユニット
１８ オートマティックトランスミッションの制御のための制御ユニット
２０ 制御ユニット
２２ 制御ユニット
２４ 線路システム
３０〜３２ 測定装置
３８〜４０ 操作装置
４２ 制御システム
１００ 入力側
１１０ 燃料量制御部
１２０ 出力側
１３０ センサ
１４０ 操作素子
３００ ポンプ補正器
３１０ 結合点
３１５ アダプティブ補正器
３２０ 基本特性マップ
３２５ 第１の結合点
３３０ 第１の補正器
３３５ 第２の結合点
３４０ 第２の補正器
３４５ 第３の結合点
３５０ 第３の補正器
３５５ 第４の結合点
３６０ 第４の補正器
３６５ 第５の結合点
３９０ 効率計算
４００ 基本特性マップ
４１０ 第１の補正器
４１５ 第１の結合点
４２０ 第２の補正器
４２５ 第２の結合点
４３０ 第３の補正器
４３５ 第３の結合点
４４０ 第４の補正器
４４５ 第４の結合点
４５５ 第５の結合点
Claims (7)
- 車両の内燃機関を制御する少なくとも１つのユニットを有する車両の制御方法であって、
前記の少なくとも１つのユニットは、少なくとも１つの動作状態において、少なくとも１つの別のサブシステムと、前記内燃機関から送出すべきトルク（ＭＤＳ）および内燃機関から送出されたトルク（ＭＤＩ）に関する複数の値を交換する形式の車両制御方法において、
内燃機関の作動点と、噴射量と、エンジン出力トルクとの間の関係を有する基本特性マップを用い、前記作動点に依存して、
噴射すべき燃料量（ＭＥＳ）を前記送出すべきトルク（ＭＤＳ）に換算して、該送出すべきトルク（ＭＤＳ）に対する基本値を予め設定し、かつ
前記送出すべきトルク（ＭＤＳ）を噴射すべき燃料量（ＭＥＳ）に換算して、該噴射すべき燃料量（ＭＥＳ）に対する基本値（ＭＥＳ* ）を予め設定し、
内燃機関の少なくとも１つの動作特性パラメータに依存して少なくとも１つの補正値を予め設定し、
前記の噴射すべき燃料量（ＭＥＳ）に対する基本値（ＭＥＳ* ）と、当該の基本値（ＭＥＳ* ）に対する前記の少なくとも１つの補正値とに基づいて、補正された噴射すべき燃料量（ＵＳ）を決定し、かつ
前記の送出すべきトルク（ＭＤＳ）に対する基本値と、当該の基本値に対する前記の少なくとも１つの補正値とに基づいて、補正された送出すべきトルクを決定することを特徴とする、車両の制御方法。 - トラクションコントロール、エンジントルク制御、トランスミッション制御および／または走行ダイナミック制御を実施するためのサブシステムが設けられることを特徴とする、
請求項１に記載の方法。 - 内燃機関の作動点は、回転数と、噴射すべき燃料量および／または送出すべきトルクを表す信号とによって定められることを特徴とする、
請求項１または２に記載の方法。 - 前記の基本値は、内燃機関の動作特性パラメータが標準値である場合に有効であることを特徴とする、
請求項１から３までのいずれか１項に記載の方法。 - 内燃機関の動作が最適化された場合、前記の標準値をとることを特徴とする、
請求項４記載の方法。 - 補正は前記動作特性パラメータの標準値からの偏差に依存して行われることを特徴とする、
請求項４または５記載の方法。 - 車両の内燃機関を制御する少なくとも１つのユニットを有する車両の制御装置において、
請求項１から６までのいずれか１項に記載された方法を実施することを特徴とする、
車両の制御装置。
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