Stand der Technik
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben eines Antriebsmotors
eines Kraftfahrzeugs.
[0002] Um Antriebsmotoren für Fahrzeuge zu betrieben werden elektronische Steuersysteme
eingesetzt, mit deren Hilfe der oder die am Antriebsmotor einstellbaren Leistungsparameter
abhängig von Eingangsgrößen festgelegt werden. Einige dieser elektronischen Steuersysteme
arbeiten auf der Basis einer Drehmomentenstruktur, d.h. vom Fahrer und ggf. von Zusatzsystemen,
wie Fahrgeschwindigkeitsregler, elektronische Stabilitätsprogramme, Getriebesteuerungen,
etc., werden als Sollwerte für das Steuersystem Drehmomentenwerte vorgegeben, die
von dem Steuersystem unter Berücksichtigung weiterer Größen in Einstellgrößen für
den oder die Leistungsparameter des Antriebsmotors umgesetzt werden. Ein Beispiel
für eine solche Drehmomentenstruktur ist aus der DE 42 39 711 A1 (US-Patent 5 558
178) bekannt.
[0003] Zur Aufrechterhaltung des Motorbetriebs übernimmt bei bekannten Steuersystemen bei
nichtgetretenem Fahrpedal und geringen Drehzahlen ein Leerlaufregler die Aufgabe,
die Motordrehzahl auf einem für den Motorbetrieb sicheren Niveau zu stabilisieren.
Dieser Leerlaufregler soll jedoch das Moment des Antriebsmotors dann nicht beeinflussen,
wenn bei getretenem Fahrpedal und höheren Drehzahlen das Motormoment entsprechend
dem Fahrerwunsch eingestellt werden soll. Der Übergang zwischen diesen beiden Betriebszuständen
ist dabei so zu realisieren, dass die Funktionsweise der Motorsteuerung und der Fahrkomfort
möglichst wenig beeinflusst werden. Ferner ist eine optimierte Einbindung dieser Übergangsfunktion
in eine Momentenstruktur, welche unabhängig von der jeweiligen Motorart (Ottomotor,
Dieselmotor) ist, anzustreben.
Vorteile der Erfindung
[0004] Durch die Aufschaltung des Leerlaufregleranteils auf das resultierende Sollmoment
nach Abschluss der Koordination von Fahrerwunschmoment und Sollmomenten anderer Steuersysteme
sowie durch die betriebsgrößenabhängig gesteuerte Ablösung des Leerlaufreglerbeitrags
wird es ermöglicht, die Leerlaufregelung optimal in eine Momentenstruktur einzupassen,
die unabhängig von der Motorart eingesetzt werden kann. Momentenstruktur und die Ablösung
bzw. das Wiedereinsetzen des Leerlaufreglers beim Übergang vom Leerlaufbetrieb und
Nichtleerlaufbetrieb können damit für alle Motorarten gleich ausgeführt werden.
[0005] In vorteilhafter Weise ist es möglich, für Otto- und Dieselmotoren die gleiche (identische)
Struktur für die Momentenkoordination einschließlich der Aufschaltung der Leerlaufregelung
zu ermöglichen. Der Beitrag des Leerlaufreglers wird dabei in gleicher Weise für Otto-
und Dieselmotoren beim Übergang vom Leerlauf zum Nichtleerlaufbetrieb und/oder umgekehrt
beeinflusst.
[0006] Besonders vorteilhaft ist eine zeitlich gesteuerte Ablösung des Beitrags des Leerlaufreglers
bei Betätigung des Fahrpedals. Dies deshalb, weil nach Ablauf eines zeitlich begrenzten
Übergangsprozesses keine Veränderung oder Beeinflussung des Motormoments durch Leerlaufregler
mehr erfolgt. Insbesondere werden Momentensprünge, die den Fahrkomfort beeinträchtigen
und die durch unterschiedliche physikalische Übersetzung des Leerlaufreglermoments
über das Getriebe entstehen, vermieden.
[0007] Ferner unterstützt die Tatsache, dass im Fahrbetrieb kein zusätzlicher Leerlaufregleranteil
entsteht, die Anforderung an radmomentkonstante Übersetzungsänderungen, d.h. dass
vor und nach einem Gangwechsel der gleiche Radmomentenwert eingestellt ist.
[0008] Vorteilhaft ist im Rahmen einer alternativen Lösung die motordrehzahlabhängige Ablösung
des Leerlaufreglerbeitrags. In einem definierten Drehzahlbereich oberhalb einer Drehzahlschwelle
wird auch hier die gewünschte Eigenschaft radmomentkonstanter Übersetzungsänderungen
erreicht.
[0009] In besonders vorteilhafter Weise ist es möglich, eine doppelte Kompensation von Verlustmomente,
die nicht für den Antrieb des Fahrzeugs zu Verfügung stehen, durch eine vorhandene
Vorsteuerung dieser Verlustmomente und den Leerlaufregler zu vermeiden. Dies wird
dadurch erreicht, dass die Aktivierung der Verlustmomentenvorsteuerung durch Gewichtung
mit dem Komplement des Gewichtungsfaktors der Leerlaufregelung erfolgt. Mit anderen
Worten wird bei der Ablösung des Beitrags der Leerlaufregelung eine entsprechende
(drehzahloder zeitabhängig) Aufregelung der Verlustmomentenvorsteuerung vorgenommen.
[0010] In vorteilhafter Weise ist die Beeinflussungsfunktion des Leerlaufregler von weiteren
Betriebsgrößen abhängig, z.B. Motortemperatur, Aussentemperatur, Luftdruck, etc.
[0011] Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen
bzw. aus den abhängigen Patentansprüchen.
Zeichnung
[0012] Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen
näher erläutert. Figur 1 zeigt ein Übersichtsbild einer Steuereinrichtung zum Betreiben
eines Antriebsmotors, während in Figur 2 anhand eines Ablaufdiagramms eine bevorzugte
Ausführungsform einer Momentenstruktur in Verbindung mit der Steuerung eines Antriebsmotors
dargestellt ist, sofern sie mit Blick auf die geschilderte Vorgehensweise von Belang
ist. Die Figuren 3 und 4 zeigen zwei bevorzugte Ausführungsbeispiele zur Bildung eines
Korrekturfaktors, mit dessen Hilfe der Leerlaufregler beim Übergang zwischen Leerlauf
und Nichtleerlauf beeinflusst wird.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
[0013] Figur 1 zeigt ein Blockschaltbild einer Steuereinrichtung zur Steuerung eines Antriebsmotors,
insbesondere einer Brennkraftmaschine. Es ist eine Steuereinheit 10 vorgesehen, welche
als Komponenten eine Eingangsschaltung 14, wenigstens eine Rechnereinheit 16 und eine
Ausgangsschaltung 18 aufweist. Ein Kommunikationssystem 20 verbindet diese Komponenten
zum gegenseitigen Datenaustausch. Der Eingangsschaltung 14 der Steuereinheit 10 werden
Eingangsleitungen 22 bis 26 zugeführt, welche in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
als Bussystem ausgeführt sind und über die der Steuereinheit 10 Signale zugeführt
werden, welche zur Steuerung des Antriebsmotors auszuwertende Betriebsgrößen repräsentieren.
Diese Signale werden von Messeinrichtungen 28 bis 32 erfasst. Derartige Betriebsgrößen
sind im Beispiel einer Brennkraftmaschine Fahrpedalstellung, Motordrehzahl, Motorlast,
Abgaszusammensetzung, Motortemperatur, etc. Über die Ausgangsschaltung 18 steuert
die Steuereinheit 10 die Leistung des Antriebsmotors. Dies ist in Figur 1 anhand der
Ausgangsleitungen 34, 36 und 38 symbolisiert, über welche die einzuspritzende Kraftstoffmasse,
der Zündwinkel sowie wenigstens eine elektrisch betätigbare Drosselklappe zur Einstellung
der Luftzufuhr betätigt werden. Über die dargestellten Stellpfade werden die Luftzufuhr
zur Brennkraftmaschine, der Zündwinkel der einzelnen Zylinder, die einzuspritzende
Kraftstoffmasse, der Einspritzzeitpunkt und/oder das Luft-/Kraftstoffverhältnis, etc.
eingestellt. Ferner können weitere Steuersysteme des Fahrzeugs vorgesehen sein, die
der Eingangsschaltung 14 Vorgabegrößen, beispielsweise Drehmomentensollwerte, übermitteln.
Derartige Steuersysteme sind beispielsweise Antriebsschlupfregelungen, Fahrdynamikregelungen,
Getriebesteuerungen, Motorschleppmomentenregelungen, Geschwindigkeitsregler, Geschwindigkeitsbegrenzer,
etc.. Neben diesen externen Sollwertvorgaben, zu denen auch eine Sollwertvorgabe durch
den Fahrer in Form eines Fahrwunsches bzw. eine Maximalgeschwindigkeitsbegrenzung
gehören können, sind interne Vorgabengrößen für den Antriebsmotor vorgesehen, z.B.
das Ausgangssignal einer Leerlaufregelung, einer Drehzahlbegrenzung, einer Drehmomentenbegrenzung,
etc..
[0014] In entsprechender Weise, mit angepassten Ausgangs- und Eingangsgrößen, wird das Steuersystem
auch mit alternativen Antriebskonzepten, z.B. Elektromotoren, eingesetzt.
[0015] Zur Aufrechterhaltung des Motorbetriebs bei nichtgetretenem Fahrpedal und geringen
Drehzahlen ist ein Leerlaufregler vorgesehen. Dieser ermittelt beispielsweise abhängig
von der Drehzahlabweichung zwischen einer Soll- und einer Istdrehzahl mittels einer
vorgegebenen Reglerstrategie (z.B. Proportional-, Integral- und/oder Differenzialanteil)
einen Beitrag (z.B. Momentenänderungsgröße oder Sollmoment), der zum resultierenden
Sollmomentenwert für den Antriebsmotor aufgeschaltet wird. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird diese Aufschaltung als Addition ausgeführt. In anderen Ausführungsbeispielen
wird der Leerlaufbeitrag z.B. normiert werden, so dass die Aufschaltung mittel Multiplikation
erfolgt. Die Aufschaltung des Leerlaufreglers erfolgt zum resultierenden Sollmoment,
welches durch Koordination von Fahrerwunschmoment und den Sollmomenten weiterer Steuersysteme,
externer und ggf. interner Vorgabegrößen gebildet wird. Dadurch wird wie oben erwähnt
eine Beeinflussung des Radmoments durch den Leerlaufregler vermieden, so dass radmomentenkonstante
Übersetzungsänderungen erreicht werden.
[0016] Mit Betätigen des Fahrpedals wird im bevorzugten Ausführungsbeispiel ein zeitlich
begrenzter Vorgang gestartet, während dem zeitabhängig der Leerlaufreglerbeitrag kontinuierlich
auf Null zurückgenommen wird. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel wird abhängig von
der Zeit ein Faktor gebildet, der beginnend mit Eins nach Ablauf einer vorgegebenen
Zeitperiode den Wert Null einnimmt und mit dem der Leerlaufreglerbeitrag gewichtet
(multipliziert) wird. Nach Ablauf der vorgegebenen Zeitperiode ist der Leerlaufreglerbeitrag
Null. Bei Loslassen des Fahrpedals, wenn dies seine Leerlaufposition einnimmt, wird
dieser Faktor im bevorzugten Ausführungsbeispiel schlagartig auf Eins gesetzt, um
den Leerlaufregler die Möglichkeit zu geben, sofort zur Aufrechterhaltung des Motorbetriebs
einzugreifen. In anderen Ausführungsbeispielen wird auch hier eine zeitabhängige Aufsteuerung
des Leerlaufreglerbeitrags angewendet, wobei der Faktor von Null auf Eins ansteigt.
Die Zeitperioden für Ablösung und Einschalten des Leerlaufreglers sind dabei vorzugsweise
verschieden, wobei bei Einschalten des Reglers eine kürzere Zeitperiode gewählt wird
als bei der Ablösung.
[0017] Ein alternative Lösung zeigt eine entsprechende Ablösung des Leerlaufreglers abhängig
von der Drehzahl anstelle der Zeit. Es wird mit steigender Drehzahl der Leerlaufreglerbeitrag
auf Null gefahren, wobei im bevorzugten Ausführungsbeispiel der oben erwähnte Faktor
entsprechend einer drehzahlabhängigen Kennlinie gebildet wird. Auch hier ist beim
Absinken der Motordrehzahl ein drehzahlabhängiges Aufregeln des Leerlaufreglerbeitrags
nach Maßgabe derselben oder einer anderen Kennlinie vorgesehen, wobei der oben genannte
Faktor entsprechend gebildet wird.
[0018] Eine weitere Alternative besteht darin, das dem Leerlaufreglerausgangssignal maximale
und minimale Wertegrenzen zugeordnet sind, auf die das Signal begrenzt ist. Die Ablösung
bzw. Aufsteuerung wird dann durch Manipulation dieser Grenzwerte realisiert, wobei
bei der Ablösung z.B. der Maximalwert vorzugsweise zeitabhängig oder drehzahlabhängig
auf den Wert Null abgesteuert wird, und/oder der Minimalwert auf den Wert Null aufgesteuert
wird. Bei der Aufsteuerung wird umgekehrt verfahren.
[0019] Das in Figur 2 dargestellte Ablaufdiagramm beschreibt ein Programm eines Mikrocomputers
der Steuereinheit 10, wobei die einzelnen Blöcke der Darstellung der Figur 2 Programme,
Programmteile oder Programmschritte darstellen, während die Verbindungslinien den
Signalfluss repräsentieren. Dabei kann der erste Teil bis zu der senkrechten, gestrichelten
Linie in einer ersten Steuereinheit, dort ebenfalls in einem Mikrocomputer, ablaufen,
während der Teil nach dieser Linie in einer zweiten Steuereinheit abläuft.
[0020] Zunächst werden Signale zugeführt, welche der Fahrzeuggeschwindigkeit VFZG sowie
der Fahrpedalstellung PWG entsprechen. Diese Größen werden in einem Kennfeld 100 in
einen Momentenwunsch des Fahrers umgesetzt. Dieses Fahrerwunschmoment, welches eine
Vorgabegröße für ein Moment ausgangsseitig des Getriebes bzw. für ein Radmoment darstellt,
wird einer Korrekturstufe 102 zugeführt. Diese Korrektur ist vorzugsweise eine Addition
bzw. Subtraktion. Das Fahrerwunschmoment wird dabei durch ein gewichtetes Verlustmoment
MKORR korrigiert, welches in der Verknüpfungsstelle 104 gebildet wurde. In dieser
wird das zugeführte, mittels der Übersetzung Ü im Triebstrang sowie ggf. weitere Übersetzungen
im Antriebsstrang abtriebsseitig des Getriebes auf ein Moment nach dem Getriebe, vorzugsweise
ein Radmoment umgerechnete Verlustmoment MVER mit einem Faktor F3 gewichtet. Die Gewichtung
erfolgt vorzugsweise als Multiplikation. Der Faktor F3 wird in 106 aus der die Fahrpedalstellung
repräsentierenden Größe PWG und ggf. zusätzlich einer die Motordrehzahl repräsentierenden
Größe NMOT gebildet.
[0021] Der auf diese Weise Fahrerwunsch MFA wird der Momentenkoordination zur Bildung eines
resultierenden Vorgabemoments MSOLLRES zugeführt. Im gezeigten Beispiel wird in einer
ersten Maximalwertauswahlstufe 108 der Maximalwert aus Fahrerwunschmoment MFA und
dem Vorgabemoment MFGR eines Fahrgeschwindigkeitsreglers ausgewählt. Dieser Maximalwert
wird einer darauffolgenden Minimalwertstufe 110 zugeführt, in der der kleinere aus
diesem Wertes und dem Sollmomentenwert MESP eines elektronischen Stabilitätsprogramms
ausgewählt wird. Die Ausgangsgröße der Minimalwertstufe 110 stellt eine Momentengröße
ausgangsseitig des Getriebes bzw. eine Radmomentengröße dar, die durch Berücksichtigung
der Getriebeübersetzung Ü sowie ggf. weitere Übersetzungen im Antriebsstrang abtriebsseitig
des Getriebes in eine Momentengröße umgerechnet wird, welche getriebeeingangsseitig
bzw. ausgangsseitig des Antriebsmotors vorliegt. Diese Momentengröße wird in einem
weiteren Koordinator 112 mit dem Sollmoment MGETR einer Getriebesteuerung koordiniert.
Das Sollmoment der Getriebesteuerung wird nach den Bedürfnissen des Schaltvorgangs
gebildet. In der darauffolgenden Maximalwertauswahlstufe 114 wird dann das resultierende
Sollmoment MSOLLRES als der größere der Momentenwerte Minimalmoment MMIN und dem Ausgangsmoment
der Koordinationsstufe 112 gebildet. Das Minimalmoment wird in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
aus dem Verlustmoment abgeleitet.
[0022] Die Momentenkoordination ist vorstehend lediglich beispielhaft dargestellt. In anderen
Ausführungen wird das eine oder andere Vorgabemoment nicht zur Koordination herangezogen
bzw. sind weitere Vorgabemomente vorgesehen, beispielsweise ein Moment einer Maximalgeschwindigkeitsbegrenzung,
einer Motordrehzahlbegrenzung, etc.
[0023] Das auf die oben beschriebene Weise gebildete resultierende Sollmoment wird einer
Korrekturstufe 116 zugeführt, in der das Sollmoment mit den vom Motor aufzubringenden,
nicht dem Antrieb zur Verfügung stehenden Verlustmomenten korrigiert wird. Die Verlustmomente
MVER werden dabei ggf. in einer Gewichtungsstufe 118 mit einem Faktor F2 gewichtet.
Dieser ist je nach Ausführung konstant (auch 1) oder betriebsgrößenabhängig, z.B.
motordrehzahlabhängig. Die Verlustmomente MVER selbst werden in der Additionsstufe
120 aus dem Momentenbedarf MNA von Nebenaggregaten und dem Motorverlustmoment MVERL
gebildet. Die Bestimmung dieser Größen ist aus dem Stand der Technik bekannt, wobei
der Momentenbedarf abhängig vom Betriebsstatus des jeweiligen Nebenaggregats nach
Maßgabe von Kennlinien oder ähnlichem, die Motorverlustmomente abhängig von Motordrehzahl
und Motortemperatur bestimmt wird. Das auf diese Weise gebildete Verlustmoment MVER
wird dann der Korrekturstufe 104 zur Verfügung gestellt, wobei eine Umrechnung des
Verlustmoments mit Hilfe der bekannten Getriebeübersetzung Ü sowie ggf. weitere Übersetzungen
im Antriebsstrang abtriebsseitig des Getriebes auf die Ebene der getriebeausgangs-
bzw. Radmomente erfolgt.
[0024] Die Ausgangsgröße der Korrekturstufe 116, die im bevorzugten Ausführungsbeispiel
eine Addition darstellt, ist eine Vorgabegröße für das von der Antriebseinheit zu
erzeugende Drehmoment für den Antrieb unter Berücksichtigung der inneren Verluste
und des zum Betrieb von Nebenaggregaten (z. B. Klimakompressor) notwendigen Moments
(indiziertes Motormoment). Dieses Vorgabemoment wird in einer weiteren Korrekturstufe
122 mit dem in einer Korrekturstufe 124 gewichteten Ausgangsgröße DMLLR des Leerlaufreglers
korrigiert (vorzugsweise addiert). Der Gewichtungsfaktor F1, mit dem in 124 die Ausgangsgröße
des Leerlaufreglers gewichtet wird, ist dabei drehzahl- und/oder zeitabhängig, wobei
bei Verlassen des Leerlaufbereichs der Faktor zeitlich oder mit zunehmender Motordrehzahl
auf Null abnimmt. Die Vorgabegröße MISOLL wird dann in 126 wie aus dem Stand der Technik
bekannt in Stellgrößen zur Einstellung der Leistungsparameter des Antriebsmotors umgesetzt,
im Falle einer Ottobrennkraftmaschine in Luftzufuhr, Kraftstoffeinspritzung und Zündwinkel,
im Falle einer Dieselbrennkraftmaschine in Kraftstoffmenge.
[0025] Zusätzlich zur Zeit oder zur Drehzahl werden in einer Ausführung weitere Betriebsgrößen
bei der Bestimmung der Absteuerung bzw. Aufsteuerung des Leerlaufregelanteils berücksichtigt,
z.B. Motortemperatur, Außentemperatur, Außendruck, etc.
[0026] Der Leerlaufregler greift mit seinem Beitrag DMLLR in Wirkungsrichtung nach der Momentenkoordination
(108 bis 114) in die Momentenvorgabe ein, in dem er entsprechend seinem Ausgangssignal
das resultierende Sollmoment MSOLLRES korrigiert. Im Leerlaufreglerbereich ist die
Korrektur vollständig. Beim Übergang vom Leerlaufbetrieb in den Nichtleerlaufbetrieb
wird in 124 der Leerlaufreglerausgang mit einem Faktor F1 gewichtet, welcher mit der
Zeit nach Betätigen des Fahrpedals oder drehzahlabhängig von Eins auf Null zurückgeht.
Ist der Faktor Null so wird kein Leerlaufregleranteil mehr aufgeschaltet. Der Leerlaufregler
selbst kann dabei je nach Auslegung weiter aktiv sein und entsprechend den Drehzahlverhältnissen
an seine Begrenzung laufen oder durch zeitliche Absteuerung des Integralanteils, durch
zu Null setzen von Proportional- und Differenzialanteil oder durch Festsetzen des
Integralanteils auf dem aktuellen Wert teilweise oder ganz angehalten werden. Im Ausführungsbeispiel
der Figur 2 wird der Leerlaufregler ferner durch die Aufschaltung der Verlustmomente
MVER in 116 vorgesteuert. Dies bedeutet, dass der Leerlaufregler nur noch die Abweichungen
zwischen Vorsteuerungswerten und den tatsächlichen Momentenverhältnissen ausregelt.
In anderen Ausführungsbeispielen fehlt diese Vorsteuerung der Verlustmomente, so dass
der Leerlaufregler die gesamten Verlustmomente und den Bedarf der Nebenaggregate ausregelt.
Eine Zwischenlösung besteht darin, in 118 die Verlustmomentenvorsteuerung mit einem
Faktor F2 zu gewichten, der komplementär zur Abregelung des Leerlaufreglerbeitrags
aufgeregelt wird. Das heißt in dem Maße, in dem durch die Gewichtung des Leerlaufreglerbeitrags
in 124 dieser abnimmt, nimmt durch entsprechende gegensinnige Gewichtung der Vorsteuerung
in Schritt 118 diese zu.
[0027] Wesentlich für die Funktionsweise dieser Anordnung ist die Bildung des Faktors F1,
der die Ablösung und ggf. in analoger Weise die Aufsteuerung des Leerlaufreglerbeitrags
bewirkt. Eine erste Lösung ist in Figur 3 dargestellt. dort wird der Faktor F1 zeitlich
ausgelöst durch die Betätigung des Fahrpedals (Signal PWG>0) von seinem Wert Eins
auf den Wert Null reduziert. Ein Beispiel ist in Figur 3 dargestellt, bei welchem
die Reduktion linear vorgenommen wird. In anderen Ausführungen werden andere Zeitfunktionen,
beispielsweise exponentielle, stufenförmige Zeitfunktionen, etc. eingesetzt. Das Pedal
wird zum Zeitpunkt T0 betätigt, nach Ablauf einer bestimmten vorgegebenen Zeitperiode
zum Zeitpunkt T1 ist der Faktor F1 dann auf den Wert Null reduziert. Dies bedeutet
ein vollständiges Verschwinden der Wirkung des Leerlaufreglers im Rahmen der Momentensteuerung.
Wird das Pedal losgelassen, d.h. kehrt der Antriebsmotor wieder in den Leerlaufbetrieb
zurück, so wird der Leerlaufreglerantei1 in einem Ausführungsbeispiel zeitabhängig
wieder auf seinen vollen Wert aufgesteuert.
[0028] Anstelle der Fahrpedalstellung allein ist in anderen Ausführungen eine Kombination
aus Fahrpedalstellung und Drehzahl oder Fahrgeschwindigkeit für die Bestimmung des
Übergangs ausschlaggebend. Eine andere Ausführung leitet die gezeigte Vorgehensweise
bei Betätigen des Pedals über ein bestimmtes Maß hinaus ein.
[0029] Eine zweite Ausführungsform wird in Figur 4 dargestellt. dort ist eine Kennlinie
150 vorgesehen, der die Motordrehzahl NMOT zugeführt wird. In dieser Kennlinie ist
der Faktor F1 über der Motordrehzahl aufgetragen. Für Drehzahlen unterhalb der Drehzahl
N1 ist der Faktor 1, für Drehzahlen größer N2 ist er Null. Im Bereich zwischen den
Drehzahlen N1 und N2 ist ein Verlauf des Faktors F1 vorgegeben, wobei dieser mit steigender
Drehzahl Richtung Null abfällt. Die dargestellte lineare Abhängigkeit zwischen Faktor
F1 und Drehzahl ist beispielhaft. In anderen Ausführungen werden andere Abhängigkeiten
gewählt. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist N1 eine Drehzahl, die knapp über der
Leerlaufdrehzahl liegt (beispielsweise 900 Umdrehungen pro Minute), während die zweite
Drehzahl N2 eine größere Drehzahl von z.B. 1500 Umdrehungen pro Minute darstellt.
In Abhängigkeit der Motordrehzahl wird aus der Kennlinie 150 der Wert des Faktors
F1 ausgelesen, der dann entsprechend seiner Größe die Wirkung des Leerlaufreglers
im Rahmen der gezeigten Momentensteuerung gewichtet. Kehrt die Drehzahl wieder in
den Bereich der Drehzahlen N1 und N2 zurück, so wird der Leerlaufregleranteil in einem
Ausführungsbeispiel drehzahlabhängig wieder auf seinen vollen Wert aufgesteuert.
[0030] Das obige Ausführungsbeispiel, bei welchem die Ablösung bzw. Aufsteuerung des Leerlaufreglerbeitrags
über Gewichtungsfaktoren erfolgt, ist beispielhaft. In anderen Ausführungsbeispielen
erfolgt dies durch entsprechende Gewichtung der Reglerparameter, z.B. des Integralanteils
(wobei Proportionalund Differenzialanteil zu Null gesetzt werden kann). Eine andere
Möglichkeit der Realisierung ist, von dem aktuellen Leerlaufreglerbeitrag in Abhängigkeit
von der Drehzahl bzw. der Zeit Momentenbeiträge abzuziehen, bis der resultierende
Leerlaufreglerbeitrag Null ist.
[0031] Die dargestellte Vorgehensweise wird in analoger Weise in Verbindung mit der Steuerung
von Elektromotoren eingesetzt.
[0032] Desweiteren wird in einem Ausführungsbeispiel zur Bestimmung der drehzahlabhängigen
Veränderung des Leerlaufreglersignals nicht die Motordrehzahl, sondern eine, z.B.
auf die Leerlaufsolldrehzahl, normierte Größe verwendet. Dies ist vorteilhaft beim
Einsatz einer betriebszustandsabhängigen (normierten) Drehzahlschwelle für die Leerlaufregelung,
deren Aktivieren bei Unterschreiten dieser Drehzahlschwelle durch die (normierte)
Motordrehzahl erfolgt.
1. Verfahren zum Betreiben eines Antriebsmotors, wobei in Abhängigkeit vom Fahrerwunsch
und weiterer Vorgabegrößen eine resultierende Vorgabengröße zur Steuerung des Antriebsmotors
ermittelt wird, wobei ferner von einem Leerlaufregler eine Korrekturgröße in Abhängigkeit
der Motordrehzahl gebildet wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturgröße des Leerlaufreglers auf die resultierende Vorgabegröße aufgeschaltet
wird, wobei beim Übergang vom Leerlaufbetrieb in den Nichtleerlaufbetrieb oder umgekehrt
die Korrekturgröße des Leerlaufreglers motordrehzahlabhängig oder zeitabhängig verändert
wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Vorgabegrößen und Korrekturgröße Momentengrößen sind, die Radmomente, Motorausgangsmomente
oder indizierte Motormomente darstellen.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zeitabhängige Absteuerung bzw. Aufsteuerung der Korrekturgröße des Leerlaufreglers
bei Betätigen des Fahrpedals erfolgt.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Betätigen des Fahrpedals ein Faktor zeitabhängig verändert wird, mit dem die
Korrekturgröße des Leerlaufreglers gewichtet wird.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Faktor zeitabhängig von Eins auf Null oder umgekehrt verändert wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Faktor abhängig von der Motordrehzahl gebildet wird, mit dem die Korrekturgröße
des Leerlaufreglers gewichtet wird, wobei der Faktor sinkt, wenn die Motordrehzahl
ansteigt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Faktor von Eins auf Null mit steigender Motordrehzahl sich verändert.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Verlustmomente gebildet werden, welche den Momentenbedarf von Nebenverbrauchern und/oder
das infolge von innerer Reibung vom Antriebsmotor aufzubringende Drehmoment repräsentiert,
wobei dieser Verlustmomentenwert der resultierenden Vorgabegröße aufgeschaltet wird
und die aufgeschaltete Verlustmomentengröße gegensinnig zur Korrekturgröße des Leerlaufreglers
gewichtet ist.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Korrekturgröße des Leerlaufregler auf einen Maximalwert und/oder einen Minimalwert
begrenzt ist, wobei beim Übergang vom Leerlaufbetrieb in den Nichtleerlaufbetrieb
oder umgekehrt der Maximalwert und/oder der Minimalwert motordrehzahlabhängig oder
zeitabhängig verändert wird.
10. Vorrichtung zum Betreiben eines Antriebsmotors, mit einer Steuereinheit, welche aus
einer Fahrerwunschgröße und Vorgabegrößen weiterer Steuersysteme eine resultierende
Vorgabegröße zur Steuerung des Antriebsmotors bildet, die einen Leerlaufregler umfasst,
der eine Korrekturgröße bildet, dadurch gekennzeichnet, dass die elektronische Steuereinheit Mittel aufweist, die die Korrekturgröße des Leerlaufreglers
der resultierenden Vorgabegröße aufschalten, wobei die Korrekturgröße des Leerlaufreglers
beim Übergang vom Leerlaufbetrieb in den Nichtleerlaufbetrieb oder umgekehrt motordrehzahlabhängig
oder zeitabhängig verändert wird.
11. Computerprogramm mit Programmcodemitteln, um alle Schritte von jedem beliebigen der
Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen, wenn das Programm auf einen Computer ausgeführt wird.
12. Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln, die auf einem computerlesbaren Datenträger
gespeichert sind, um das Verfahren nach jedem beliebigen der Ansprüche 1 bis 8 durchzuführen,
wenn das Programmprodukt auf einem Computer ausgeführt wird.