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TECHNISCHES GEBIET
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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln eines verfügbaren Motordrehmoments während eines Schaltvorgangs vor dem Durchführen des Schaltvorgangs gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein System zum Ermitteln eines verfügbaren Motordrehmoments während eines Schaltvorgangs vor dem Durchführen des Schaltvorgangs. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Kraftfahrzeug. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt.
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STAND DER TECHNIK
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Bei automatischen oder halbautomatischen Getrieben erfolgt der Schaltvorgang auf Basis eines ermittelten verfügbaren Motordrehmoments.
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Der Schaltvorgang umfasst eine Verzögerungsphase, in der das Drehmoment auf im Wesentlichen Null verringert wird. Anschließend folgt eine Synchronisierungsphase, in welcher der Schaltvorgang durch Ausrücken des aktuellen Gangs und Einrücken des gewählten Gangs durchgeführt wird. Während der Synchronisierungsphase wird der Motor auf die nächste Solldrehzahl synchronisiert. Nach der Synchronisierungsphase setzt der Getriebecontroller die Drehmomentsteuerung auf das vom Fahrer gewünschte Drehmoment zurück. Das vom Fahrer gewünschte Drehmoment wird dem Motor zur Verfügung gestellt, wobei das verfügbare Drehmoment bis zu einem Wert erhöht wird, bei dem eine Abgasbegrenzungsfunktion des Verbrennungsmotors die Erzeugung von verfügbarem Motordrehmoment bis zu einem vom Fahrer gewünschten Drehmoment begrenzt.
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Zum Bewerten des Schaltens werden Tests mit dem spezifischen Fahrzeug durchgeführt, um das verfügbare Motordrehmoment zu ermitteln. Dies liefert aber keine genaue Bewertung, da das Motordrehmoment aufgrund des Ladedrucks in einem solchen Ausmaß schwanken kann, dass der gewählte Gang nicht der optimale Gang ist.
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Aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2007 044 401 A1 ist ein Verfahren zur Bestimmung eines optimierten Schaltpunktes bekannt. Zur Durchführung des Verfahrens wird ein Steuergerät verwendet, das einen Betriebspunkt, also ein Drehmoment und eine Drehzahl des Motors, berechnet, der nach einem Schaltvorgang vorliegen würde. Die Berechnung bezieht den aktuellen Motorbetriebspunkt und die Übersetzungen des Getriebes mit ein.
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Ferner ist aus der Offenlegungsschrift
DE 199 21 937 A1 ein Verfahren zur Steuerung des Schaltvorgangs in einem Automatikgetriebe bekannt. Die Entscheidung für einen Schaltvorgang wird aufgrund der herrschenden und prognostizierten Momentenverhältnisse getroffen.
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Es besteht daher ein Bedarf zur Verbesserung des Ermittelns des verfügbaren Motordrehmoments während eines Schaltvorgangs.
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AUFGABEN DER ERFINDUNG
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Eine Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Ermitteln eines verfügbaren Motordrehmoments während eines Schaltvorgangs vor dem Durchführen des Schaltvorgangs bereitzustellen, das eine genauere Grundlage für den Schaltvorgang liefert.
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Eine weitere Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein System zum Ermitteln eines verfügbaren Motordrehmoments während eines Schaltvorgangs vor dem Durchführen des Schaltvorgangs bereitzustellen, das eine genauere Grundlage für den Schaltvorgang liefert.
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ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
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Diese und weitere aus der folgenden Beschreibung hervorgehende Aufgaben werden von einem Verfahren, einem System, einem Fahrzeug, einem Computerprogramm und einem Computerprogrammprodukt wie in den beigefügten unabhängigen Ansprüchen dargelegt erfüllt. Bevorzugte Ausführungsformen des Verfahrens und des Systems sind in den beigefügten abhängigen Ansprüchen definiert.
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Insbesondere eine Aufgabe der Erfindung wird durch ein Verfahren zum Ermitteln eines verfügbaren Motordrehmoments eines Fahrzeugs während eines Schaltvorgangs vor dem Durchführen des Schaltvorgangs erfüllt. Das Verfahren umfasst den Schritt zum Ermitteln einer Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment von einem bestimmten Wert verfügbaren Motordrehmoments bis zu einem Motordrehmoment entsprechend einem Sollmotordrehmoment. Dadurch wird eine genauere Grundlage für den Schaltvorgang geliefert, so dass vor dem Schaltvorgang der richtige Gang gewählt wird. Durch Ermitteln der Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment nach dem ermittelten verfügbaren Motordrehmoment, das heißt wie lange es dauert von diesem Drehmoment bis zum Sollmotordrehmoment, wird eine noch genauere Grundlage für den Schaltvorgang geliefert, so dass vor dem Schaltvorgang der richtige Gang gewählt wird. Dies erleichtert ferner die Diagnose des Ladedrucksystems insofern, als eine Abweichung vom ermittelten Zeitpunkt, zu dem der Sollmotordrehmoment zu erreichen ist, auf eine Undichtigkeit im Ladedrucksystem hinweist, und wenn der Zeitpunkt richtig ist, dies darauf hinweist, dass das Ladedrucksystem ordnungsgemäß funktioniert.
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Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst der Schritt zum Ermitteln einer Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment von einem bestimmten Wert verfügbaren Motordrehmoments bis zu einem Motordrehmoment entsprechend einem Sollmotordrehmoment den Schritt zum Ermitteln einer Schätzung einer linearen Funktion mit einer bestimmten Drehmomententwicklungs-Anstiegsrate. Dadurch wird eine effiziente Weise zum Schätzen der Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment ermöglicht.
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Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst der Schritt zum Ermitteln einer Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment von einem bestimmten Wert verfügbaren Motordrehmoments bis zu einem Motordrehmoment entsprechend einem Sollmotordrehmoment den Schritt zum Schätzen des maximalen Drehmoments und der Reaktionszeit für den Motor vom Motorbetrieb bis zum maximalen Drehmoment für eine bestimmte Zahl von verschiedenen Motordrehzahlen. Dadurch wird eine effiziente Weise zum Schätzen der Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment ermöglicht. Das Schätzen der Reaktionszeit für den Motor vom Motorbetrieb bis zum maximalen Motordrehmoment wird gemäß einer Ausführungsform durch Kalibrieren des Motors auf einem Prüfstand erzielt.
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Erfindungsgemäß entspricht der bestimmte Wert einer Aktivierung einer Begrenzung von verfügbarem Motordrehmoment durch eine Abgasbegrenzungsfunktion einer Verbrennungsmotorsteuerung des Fahrzeugs.
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Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird das verfügbare Motordrehmoment entsprechend der Aktivierung der Begrenzung von Motordrehmoment auf der Basis eines ermittelten Ladedruckabfalls während des Schaltvorgangs ermittelt. Dadurch wird eine genauere Grundlage für den Schaltvorgang geliefert, so dass vor dem Schaltvorgang der richtige Gang gewählt wird.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt zum Erfassen der ermittelten Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment als Grundlage für den Schaltvorgang. Dadurch wird der Schaltvorgang verbessert.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt zum Erfassen der ermittelten Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment als Grundlage zur Diagnose des Ladedrucksystems des Fahrzeugmotors. Dadurch wird die Diagnose des Ladedrucksystems des Fahrzeugmotors verbessert.
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Insbesondere eine Aufgabe der Erfindung wird durch ein System zum Ermitteln eines verfügbaren Motordrehmoments eines Fahrzeugs während eines Schaltvorgangs vor dem Durchführen des Schaltvorgangs erfüllt. Das System umfasst ein Mittel zum Ermitteln einer Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment von einem bestimmten Wert verfügbaren Motordrehmoments bis zu einem Motordrehmoment entsprechend einem Sollmotordrehmoment.
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Gemäß einer Ausführungsform des Systems umfasst das Mittel zum Ermitteln einer Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment von einem bestimmten Wert verfügbaren Motordrehmoments bis zu einem Motordrehmoment entsprechend einem Sollmotordrehmoment ein Mittel zum Ermitteln einer Schätzung einer linearen Funktion mit einer bestimmten Drehmomententwicklungs-Anstiegsrate.
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Gemäß einer Ausführungsform des Systems umfasst das Mittel zum Ermitteln einer Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment von einem bestimmten Wert verfügbaren Motordrehmoments bis zu einem Motordrehmoment entsprechend einem Sollmotordrehmoment ein Mittel zum Schätzen des maximalen Drehmoments und der Reaktionszeit für den Motor vom Motorbetrieb bis zum maximalen Drehmoment für eine bestimmte Zahl von verschiedenen Motordrehzahlen.
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Erfindungsgemäß entspricht der bestimmte Wert einer Aktivierung einer Begrenzung von verfügbarem Motordrehmoment durch eine Abgasbegrenzungsfunktion einer Verbrennungsmotorsteuerung des Fahrzeugs.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das System ein Mittel zum Ermitteln des verfügbaren Motordrehmoments entsprechend der Aktivierung der Begrenzung von Motordrehmoment auf der Basis eines ermittelten Ladedruckabfalls während des Schaltvorgangs.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das System ein Mittel zum Erfassen der ermittelten Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment als Grundlage für den Schaltvorgang.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das System ein Mittel zum Erfassen der ermittelten Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment als Grundlage zur Diagnose des Ladedrucksystems des Fahrzeugmotors.
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Das System gemäß der Erfindung weist die Vorteile gemäß dem entsprechenden Verfahren auf.
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Insbesondere eine Aufgabe der Erfindung wird durch ein Fahrzeug umfassend ein System gemäß der Erfindung erfüllt.
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Insbesondere eine Aufgabe der Erfindung wird durch ein Computerprogramm zum Ermitteln eines verfügbaren Motordrehmoments während eines Schaltvorgangs vor dem Durchführen des Schaltvorgangs erfüllt, wobei das Computerprogramm Programmcode umfasst, der bei Ausführung in einer elektronischen Steuereinheit oder auf einem anderen mit der elektronischen Steuereinheit verbundenen Computer die elektronische Steuereinheit zum Ausführen des Verfahrens gemäß der Erfindung veranlasst.
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Insbesondere eine Aufgabe der Erfindung wird durch ein Computerprogrammprodukt umfassend ein digitales Speichermedium zum Speichern des Computerprogramms erfüllt.
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Figurenliste
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Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird auf die folgende ausführliche Beschreibung in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen verwiesen, wobei sich gleiche Bezugszeichen auf gleiche Teile in den verschiedenen Ansichten beziehen.
- 1 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Fahrzeugs gemäß der vorliegenden Erfindung.
- 2 zeigt schematisch das ausgeführte Drehmoment während eines Schaltvorgangs.
- 3a zeigt schematisch den Ladedruckabfall während eines Schaltvorgangs für verschiedene Ladedrücke vor dem Schaltvorgang.
- 3b zeigt schematisch den Ladedruckabfall während eines Schaltvorgangs für verschiedene Ladedruck-Änderungsraten vor dem Schaltvorgang.
- 4 zeigt schematisch ein System zum Ermitteln eines verfügbaren Motordrehmoments während eines Schaltvorgangs vor dem Durchführen des Schaltvorgangs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 5 zeigt schematisch ein Blockdiagramm eines Verfahrens zum Ermitteln eines verfügbaren Motordrehmoments während eines Schaltvorgangs vor dem Durchführen des Schaltvorgangs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
- 6 zeigt schematisch einen Computer gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
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Der Begriff „Verbindung“ bezeichnet nachfolgend eine Kommunikationsverbindung, die eine physische Verbindung wie ein optoelektronisches Kommunikationskabel oder eine nicht physische Verbindung wie eine drahtlose Verbindung, beispielsweise eine Funk- oder Mikrowellenverbindung, sein kann.
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Die Begriffe „gewünschtes Drehmoment“, „Wünschen eines Drehmoments“, „Sollmotordrehmoment“ o. Ä. für ein Fahrzeug bezeichnen nachfolgend ein vom Fahrer des Fahrzeugs oder von einer beliebigen geeigneten Drehmomentanforderungsfunktion wie einer Geschwindigkeitsregler-Drehmomentanforderungsfunktion, das heißt einer von einem Geschwindigkeitsregler bereitgestellten Drehmomentanforderungsfunktion, oder einer Geschwindigkeitsbegrenzer-Drehmomentanforderungsfunktion, das heißt einer von einem Geschwindigkeitsbegrenzer bereitgestellten Drehmomentanforderungsfunktion, gewünschtes Drehmoment. Das Drehmoment kann somit vom Fahrer des Fahrzeugs oder von einer beliebigen geeigneten Drehmomentanforderungsfunktion angefordert werden.
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1 zeigt schematisch eine Seitenansicht eines Fahrzeugs 1 gemäß der vorliegenden Erfindung. Das dargestellte Fahrzeug 1 ist ein Schwerlastfahrzeug in der Form eines Lastkraftwagens. Das Fahrzeug gemäß der vorliegenden Erfindung kann ein beliebiges geeignetes Fahrzeug wie ein Bus oder ein Personenkraftwagen sein. Das Fahrzeug wird mit einem Verbrennungsmotor angetrieben, der mit einem Turbolader turboaufgeladen wird, der zum Verdichten von Luft zu den Zylindern des Motors ausgebildet ist. Das Fahrzeug umfasst ein zum Durchführen automatischer Schaltvorgänge während des Fahrens des Fahrzeugs ausgebildetes automatisches oder halbautomatisches Getriebe. Das Fahrzeug umfasst eine Verbrennungsmotorsteuerung mit einer Abgasbegrenzungsfunktion zum Begrenzen der Abgase während der Verbrennung durch gegebenenfalls Begrenzen der zulässigen Kraftstoffmenge für die Zylinder.
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Das Fahrzeug 1 umfasst ein System I zum Ermitteln eines verfügbaren Motordrehmoments während eines Schaltvorgangs vor dem Durchführen des Schaltvorgangs.
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2 zeigt schematisch das ausgeführte Drehmoment während eines Schaltvorgangs. Der Schaltvorgang in 2 ist ein Hochschaltvorgang, das heißt ein Schalten von einem niedrigeren Gang in einen höheren Gang. Bei einem Hochschaltvorgang sinkt die Motordrehzahl. Der Hochschaltvorgang ist ein Beispiel. Die Erfindung ist ebenfalls auf einen Herunterschaltvorgang anwendbar.
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Der Schaltvorgang umfasst eine Verzögerungsphase A, in der das Drehmoment T auf im Wesentlichen Null verringert wird.
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Anschließend folgt eine Gangausrückungs-, Synchronisierungs- und Gangeinrückungsphase B, in welcher der Schaltvorgang durchgeführt wird. Die Synchronisierungsphase B umfasst eine Auskuppelphase B1, in der ein Schaltungsauskuppeln des aktuellen Gangs erfolgt. Die Phase B umfasst eine Synchronisierungsphase B2, in der kein Gang eingelegt ist. Die Phase B umfasst eine Einkuppelphase B3, in der ein Gangwechseleinkuppeln des neuen Gangs erfolgt. Das Gangwechseleinkuppeln beginnt bei Punkt P1.
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Nach der Phase B einschließlich der Synchronisierungsphase B2 und dem Wechsel vom aktuellen Gang in der Gangausrückungsphase B1 zum Sollgang in der Gangeinrückungsphase B3 beginnt eine Beschleunigungsphase C, in der Kraftstoff entsprechend dem gewünschten Drehmoment dem Motor zugeführt wird, wodurch das verfügbare Drehmoment bis zu einem Wert beim Punkt P2 erhöht wird, wobei eine Abgasbegrenzungsfunktion des Verbrennungsmotors zum Begrenzen der Entwicklung des verfügbaren Motordrehmoments ausgebildet ist.
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Der Schaltvorgang umfasst somit eine Abgasbegrenzungsentwicklungsphase D des verfügbaren Drehmoments bis zu einem Motordrehmoment entsprechend einem beim Punkt P3 erreichten gewünschten Drehmoment.
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Die Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment vom Punkt P2, das heißt dem Punkt für die Aktivierung der Begrenzung des Motordrehmoments durch eine Abgasbegrenzungsfunktion einer Verbrennungsmotorsteuerung des Fahrzeugs, bis zu einem Motordrehmoment entsprechend einem gewünschten Motordrehmoment wird ermittelt. Die Änderungsrate des verfügbaren Motordrehmoments vom Punkt P2 nach oben bis zum gewünschten Motordrehmoment beim Punkt P3 wird somit vor dem Schaltvorgang bewertet.
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Die Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment vom Punkt P2 zum Punkt P3 umfasst gemäß einer Ausführungsform das Ermitteln einer Schätzung einer linearen Funktion mit einer bestimmten Drehmomententwicklungs-Anstiegsrate.
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Das Ermitteln der linearen Funktion mit einer bestimmten Drehmomententwicklungs-Anstiegsrate erfolgt gemäß einer Ausführungsform mit Prüfständen, das heißt mit einem Kalibrieren des Motors, bei dem die erforderliche Zeit zum Erreichen des Sollmotordrehmoments ab dem Punkt P2 der Begrenzung ermittelt wird. Das Kalibrieren des Motors umfasst den Motorbetrieb, das Fahren des Motors mit Volllast und das Ermitteln der Motordrehzahl bei Volllast und anschließend erneut den Motorbetrieb. Der Motorbetrieb erfolgt über einen kurzen Zeitraum. Diese Kalibrierung des Motors wird für verschiedene Motordrehzahlen durchgeführt. Das Drehmoment bei Volllast wird ebenfalls als maximale Motordrehzahl bezeichnet.
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Das Ermitteln der linearen Funktion mit einer bestimmten Drehmomententwicklungs-Anstiegsrate erfolgt gemäß einer Ausführungsform durch Modellieren der Drehmomententwicklungs-Anstiegsrate.
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Der Kalibriertest ist insofern motorspezifisch, als das Drehmoment bei Volllast für verschiedene Motordrehzahlen bei verschiedenen Motoren unterschiedlich ist.
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Bei diesem Kalibriertest werden bestimmte Parameter berücksichtigt, welche die Zylinderzahl des Motors und zu überwindende Verlust für eine Umdrehung des Motors umfassen.
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Die Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment vom Punkt P2 zum Punkt P3 wird vor dem Schaltvorgang durch Bewerten der maximalen Motordrehzahl bei Volllast für den Motor als eine Funktion der Motordrehzahl und Teilen dieses Drehmoments durch die Reaktionszeit vom Motorbetrieb bis zum maximalen Motordrehmoment ermittelt.
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Die Reaktionszeit vom Motorbetrieb bis zum maximalen Drehmoment wird mit einem Reaktionszeitfaktor als eine Funktion der Motordrehzahl mal das maximale Motordrehmoment als eine Funktion der Motordrehzahl geteilt durch einen Drehmomentfaktor als eine Funktion der Zylinderzahl des Motors ermittelt.
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Das maximale Drehmoment als eine Funktion der Motordrehzahl wird von der Motorsteuerung als ein Drehmoment oder eine Kraftstoffmenge geliefert.
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Der Reaktionszeitfaktor als eine Funktion der Motordrehzahl wird in einer Funktion umfassend die Motordrehzahl berechnet.
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Der Drehmomentfaktor als eine Funktion der Zylinderzahl des Motors ist eine Funktion, in der die Zylinderzahl des Motors als ein Parameter enthalten ist.
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Die ermittelte Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment dient als Grundlage für den Schaltvorgang.
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Zuvor wurde die Entwicklung von Motordrehmoment von einem bestimmten Wert P2 entsprechend der Aktivierung der Begrenzung von verfügbarem Motordrehmoment durch eine Abgasbegrenzungsfunktion einer Verbrennungsmotorsteuerung des Fahrzeugs ermittelt.
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Die Entwicklung von Motordrehmoment kann von jedem geeigneten Wert ermittelt werden. Die Entwicklung von Motordrehmoment wird gemäß einer Ausführungsform vom Punkt P1 ermittelt, das heißt vom Punkt, bei dem das Gangwechseleinkuppeln beginnt. Die ermittelte Entwicklung vom Punkt P1 weist den gleichen Anstieg auf, was dazu führt, dass das gewünschte Motordrehmoment zu einem späteren Zeitpunkt, das heißt beim Punkt P3a, erreicht wird.
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Das Ermitteln der Entwicklung von Motordrehmoment erleichtert ferner die Diagnose des Ladedrucksystems des Fahrzeugs insofern, als eine Abweichung vom ermittelten Punkt P3, zu dem der Sollmotordrehmoment zu erreichen ist, auf eine Undichtigkeit im Ladedrucksystem hinweist. Wenn somit ermittelt wird, dass der tatsächliche Punkt P4, bei dem das Sollmotordrehmoment erreicht wird, vom geschätzten Punkt P3 abweicht, weist dies auf eine Undichtigkeit des Ladedrucksystems hin. Wenn somit ermittelt wird, dass der tatsächliche Punkt P3, bei dem das Sollmotordrehmoment erreicht wird, im Wesentlichen dem geschätzten Punkt P3 entspricht, weist dies auf eine ordnungsgemäße Funktion des Ladedrucksystems hin. Diese Diagnose ist ebenfalls möglich, wenn die Entwicklung des Motors von einem anderen Wert von verfügbarem Motordrehmoment, beispielsweise vom Punkt P1, ermittelt wird.
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Die ermittelte Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment dient als Grundlage für die Diagnose des Ladedrucksystems des Fahrzeugmotors.
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Zum Ermitteln des verfügbaren Drehmoments bis zu einem Wert beim Punkt P2, bei dem eine Abgasbegrenzungsfunktion des Verbrennungsmotors zum Begrenzen der Entwicklung des verfügbaren Motordrehmoment vor dem Schaltvorgang ausgebildet ist, wird der aktuelle Motorladedruck diskontinuierlich oder kontinuierlich ermittelt. Der Motorladedruck kann gemäß einer Ausführungsform mehrmals pro Sekunde ermittelt werden, um über eine gute Grundlage in Verbindung mit einem Schaltvorgang zu verfügen. Der Motorladedruck wird gemäß einer Ausführungsform mit einer Drucksensoreinheit ermittelt.
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Der Ladedruckabfall entsprechend dem ermittelten Motorladedruck während eines Schaltens des Schaltvorgangs wird durch Vergleichen des ermittelten Ladedrucks mit dem Ladedruckabfall auf solch einen Ladedruck, der durch Plotten von Ladedruckabfällen während Phase A und B des Schaltvorgangs für verschiedene Ladedrücke, die für das jeweilige Fahrzeuge durch Durchführen von Tests mit einem Fahrzeug ermittelt wurden, bewertet wurde, ermittelt. Ein Beispiel für solch einen Plot ist in 3a dargestellt. Der Ladedruck in Verbindung mit dem Gangwechseleinkuppeln, das heißt der Ladedruck beim Punkt P1 in 2, entspricht somit dem ermittelten Ladedruck, der durch den entsprechenden Ladedruckabfall subtrahiert wird.
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In Situationen, in denen der Motorladedruck vor dem Schaltvorgang relativ niedrig ist und ansteigt, wird der Ladedruckabfall durch Vergleichen einer ermittelten Ladedruck-Änderungsrate vor dem Schaltvorgang ermittelt. Solch eine Situation mit Motorladedrücken unterhalb eines bestimmten Werts liegt typischerweise bei einem Fahrzeugstart vor, wenn das Fahrzeug aus dem Stillstand oder nahezu dem Stillstand um ein gewünschtes Drehmoment beschleunigt. Diese Situation kann beim Stoppen an einer roten Ampel, in einem Kreisverkehr o. Ä. eintreten. Solch eine Situation kann ebenfalls beim Anfordern eines Drehmoments nach Motorbetrieb eintreten.
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Der Ladedruckabfall entsprechend der ermittelten Motorladedruck-Änderungsrate während eines Schaltens des Schaltvorgangs für solch eine Situation von niedrigem und ansteigendem Ladedruck wird durch Vergleichen der ermittelten Ladedruck-Änderungsrate mit dem Ladedruckabfall auf solch einen Ladedruck, der durch Plotten von Ladedruckabfällen während Phase A und B des Schaltvorgangs für verschiedene Ladedruck-Änderungsraten, die für das jeweilige Fahrzeuge ermittelt wurden, bewertet wurde, ermittelt. Ein Beispiel für solch einen Plot ist in 3b dargestellt. Der Ladedruck in Verbindung mit dem Gangwechseleinkuppeln, das heißt der Ladedruck beim Punkt P1 in 2, entspricht somit dem ermittelten Ladedruck, der durch den entsprechenden von der entsprechenden Ladedruck-Änderungsrate ermittelten Ladedruckabfall subtrahiert wird.
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Das verfügbare Motordrehmoment beim Punkt P2 wird auf der Basis des somit ermittelten Ladedrucks in Verbindung mit dem Gangwechseleinkuppeln ermittelt. Das verfügbare Motordrehmoment entsprechend der Aktivierung der Begrenzung von Motordrehmoment wird somit auf der Basis eines ermittelten Ladedruckabfalls während des Schaltvorgangs ermittelt.
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Für einen bestimmten Ladedruck in Verbindung mit dem Gangwechseleinkuppeln beim Punkt P1 für eine bestimmte Motordrehzahl gibt es ein bestimmtes niedrigstzulässiges Luft/Kraftstoff-Verhältnis. Das Luft/Kraftstoff-Verhältnis wird ebenfalls als Lambda λ bezeichnet.
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Somit wird ein niedrigstzulässiges Luft/Kraftstoff-Verhältnis für den ermittelten Ladedruck in Verbindung mit dem Gangwechseleinkuppeln für eine bestimmte Zahl von verschiedenen Motordrehzahlen ermittelt. Der niedrigstzulässige Lambdawert wird gemäß einer Ausführungsform von einem Abgasbegrenzungskennfeld ermittelt, das Daten für den Lambdawert für den Ladedruck bei P1 für verschiedene Motordrehzahlen enthält.
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Anschließend wird auf der Basis des ermittelten niedrigstzulässigen Luft/KraftstoffVerhältnis eine zulässige Kraftstoffmenge ermittelt. Dabei wird der aktuelle Luftdruck berücksichtigt. Der Ladedruck beim Punkt P1, die Ladetemperatur und die Sauerstoff-Leistungsmasse werden gemäß einer Ausführungsform ebenfalls beim Ermitteln der zulässigen Kraftstoffmenge berücksichtigt. Bei Selective-Catalytic-Reduction-(SCR)Systemen wird der Abgasrückführungs-(AGR-)Gehalt in Bezug auf das niedrigstzulässige Luft/Kraftstoff-Verhältnis berücksichtigt. Das stöchiometrische Luft/KraftstoffVerhältnis, das heißt die theoretisch erforderliche Beziehung zwischen Kraftstoff- und Luftmenge zum Bewirken einer vollständigen Verbrennung, wird ebenfalls berücksichtigt. Die für eine vollständige Verbrennung erforderliche Luft bzw. der dafür erforderliche Sauerstoff kann ermittelt werden, wenn die chemische Zusammensetzung des Kraftstoffs bekannt ist.
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Auf Basis der ermittelten zulässigen Kraftstoffmenge wird das Drehmoment beim Punkt P2 mit dem Verbrennungswirkungsgrad für den bestimmten Ladedruck und Verlusten wie Gesamtverlusten, das heißt Verlusten von Kompressor, Generator, Gebläse, Reibungsverlusten, Kühlverlusten, Pumpenverlusten, ermittelt. Solche Daten werden gemäß einer Ausführungsform von einem Kennfeld für die jeweilige Motordrehzahl geliefert.
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3a zeigt schematisch den Ladedruckabfall während eines Schaltvorgangs für verschiedene Ladedrücke vor dem Schaltvorgang.
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Im Graphen wurde der Ladedruckabfall für verschiedene Ladedrücke für 1-stufiges Schalten, 2-stufiges Schalten und 3-stufiges Schalten ermittelt. Im Graphen sind 1-stufiges Schalten, 2-stufiges Schalten und 3-stufiges Schalten als Beispiele dargestellt. Für Ladedrücke über einem bestimmten Wert, hier über etwa 1.500 mbar, nimmt der Ladedruckabfall im Wesentlichen linear zu, im Wesentlichen unabhängig davon, ob es sich um ein 1-stufiges Schalte, 2-stufiges Schalten oder 3-stufiges Schalten handelt. Im Graphen sind 1-stufiges Schalten, 2-stufiges Schalten und 3-stufiges Schalten als Beispiele dargestellt. Es sind aber alle Schaltungen anwendbar, das heißt es sind Schaltungen höher als 3-stufiges Schalten wie 4-stufiges Schalten, 5-stufiges Schalten usw. anwendbar und diese würden zur linearen Zunahme des Ladedruckabfalls über dem bestimmten Ladedruck führen.
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Während der Fahrt mit dem Fahrzeug wird der Ladedruck kontinuierlich oder diskontinuierlich ermittelt und für jeden ermittelten Ladedruck wird der Ladedruckabfall, der das Ergebnis eines Schaltvorgangs wäre, mit dem Plot ermittelt. Beispielsweise entspricht ein ermittelter Ladedruck von 2.500 mbar einem Ladedruckabfall von etwa 800 mbar in Verbindung mit einem Gangwechseleinkuppeln, sollte ein Schaltvorgang eingeleitet werden. Dies führt zu einem Ladedruck in Verbindung mit einem Gangwechseleinkuppeln während eines Schaltvorgangs von 2.500-800=1.700 mbar, der als Grundlage zum Ermitteln des verfügbaren Motordrehmoments entsprechend der Aktivierung der Begrenzung des Motordrehmoments durch die Abgasbegrenzungsfunktion verwendet wird.
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Für niedrige Ladedrücke, beispielsweise Ladedrücke unter etwa 1.500 mbar, wie mit L in 3a dargestellt, kann der Ladedruckabfall vorteilhafterweise mit der mit dem Ladedruck vor dem Schaltvorgang ermittelten Motorladedruck-Änderungsrate ermittelt werden. Dies ist in 3b dargestellt.
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3b zeigt schematisch den Ladedruckabfall während eines Schaltvorgangs für verschiedene Ladedruck-Änderungsraten vor dem Schaltvorgang.
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Der Graph wird für Situationen ermittelt, in denen der Motorladedruck vor dem Schaltvorgang relativ niedrig ist und ansteigt. Solch ein ansteigender niedriger Wert des Ladedrucks liegt unter einem bestimmten Wert, beispielsweise etwa 1.500 mbar. Solch eine Situation liegt typischerweise bei einem Fahrzeugstart vor, wenn das Fahrzeug aus dem Stillstand oder nahezu dem Stillstand um ein gewünschtes Drehmoment beschleunigt. Diese Situation kann beim Stoppen an einer roten Ampel, in einem Kreisverkehr o. Ä. eintreten. Solch eine Situation kann ebenfalls beim Anfordern eines Drehmoments nach Motorbetrieb eintreten.
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Im Graphen wurde der Ladedruckabfall für verschiedene Ladedruck-Änderungsraten für das Hochschalten für niedrige Gänge, das heißt Gänge vor einem Schaltvorgang bei 3 oder niedriger, und für hohe Gänge, das heißt Gänge bei 4 oder höher, ermittelt. Für solch relativ niedrige Ladedrücke bis zu einem bestimmten Wert nimmt der Ladedruckabfall im Wesentlichen linear mit der ansteigenden Ladedruck-Änderungsrate zu, im Wesentlichen unabhängig davon, ob es sich um ein Schalten aus einem niedrigen Gang oder ein Schalten aus einem hohen Gang handelt.
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Während der Fahrt mit dem Fahrzeug werden der Ladedruck und die Ladedruck-Änderungsrate kontinuierlich oder diskontinuierlich ermittelt und für jede ermittelte Ladedruck-Änderungsrate wird der Ladedruckabfall, der das Ergebnis eines Schaltvorgangs wäre, mit dem Plot ermittelt. Beispielsweise entspricht eine ermittelte Ladedruck-Änderungsrate von 700 mbar/s einem Ladedruckabfall von etwa 900 mbar in Verbindung mit einem Gangwechseleinkuppeln, sollte ein Schaltvorgang eingeleitet werden. Der Ladedruck in Verbindung mit einem Gangwechseleinkuppeln während eines Schaltvorgangs wird durch Subtrahieren des ermittelten Ladedruckabfalls vom Ladedruck entsprechend der ermittelten Ladedruck-Änderungsrate ermittelt. Der Ladedruck in Verbindung mit einem Gangwechseleinkuppeln wird als Grundlage zum Ermitteln des verfügbaren Motordrehmoments entsprechend der Aktivierung der Begrenzung des Motordrehmoments durch die Abgasbegrenzungsfunktion verwendet.
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4 zeigt schematisch ein System zum Ermitteln eines verfügbaren Motordrehmoments während eines Schaltvorgangs vor dem Durchführen des Schaltvorgangs gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
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Das System I umfasst eine elektronische Steuereinheit 100.
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Das System ist zum Berücksichtigen einer Abgasbegrenzungsfunktion einer Verbrennungsmotorsteuerung eines Fahrzeugs ausgebildet.
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Das Fahrzeug wird mit einem Verbrennungsmotor angetrieben, der mit einem Turbolader turboaufgeladen wird, der zum Verdichten von Luft zu den Zylindern des Motors ausgebildet ist. Das Fahrzeug umfasst ein zum Durchführen automatischer Schaltvorgänge während des Fahrens des Fahrzeugs ausgebildetes automatisches oder halbautomatisches Getriebe. Das Fahrzeug umfasst eine Verbrennungsmotorsteuerung mit einer Abgasbegrenzungsfunktion zum Begrenzen der Abgase während der Verbrennung durch gegebenenfalls Begrenzen der zulässigen Kraftstoffmenge für die Zylinder.
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Das System I umfasst ein Mittel 160 zum Ermitteln einer Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment von einem bestimmten Wert verfügbaren Motordrehmoments bis zu einem Motordrehmoment entsprechend einem Sollmotordrehmoment.
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Das Mittel 160 zum Ermitteln einer Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment bis zu einem Motordrehmoment entsprechend einem Sollmotordrehmoment umfasst ein Mittel 162 zum Schätzen einer linearen Funktion mit einer bestimmten Drehmomententwicklungs-Anstiegsrate. Das Schätzen der linearen Funktion mit einer bestimmten Drehmomententwicklungs-Anstiegsrate erfolgt gemäß einer Ausführungsform mit Prüfständen, das heißt mit einem Kalibrieren des Motors, bei dem die erforderliche Zeit zum Erreichen des Sollmotordrehmoments ab dem Punkt der Begrenzung ermittelt wird. Das Schätzen der linearen Funktion mit einer bestimmten Drehmomententwicklungs-Anstiegsrate erfolgt gemäß einer Ausführungsform durch Modellieren der Drehmomententwicklungs-Anstiegsrate.
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Das Mittel 160 zum Ermitteln einer Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment umfasst ein Mittel 164 zum Schätzen des maximalen Motordrehmoments und der Reaktionszeit für den Motor vom Motorbetrieb bis zum maximalen Motordrehmoment für eine bestimmte Zahl von verschiedenen Motordrehzahlen. Das Schätzen der Reaktionszeit für den Motor vom Motorbetrieb bis zum maximalen Motordrehmoment wird gemäß einer Ausführungsform durch Kalibrieren des Motors auf einem Prüfstand erzielt.
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Die maximale Motordrehzahl bei Volllast für den Motor als eine Funktion der Motordrehzahl wird in der Kalibrierung geschätzt. Die somit ermittelte maximale Motordrehzahl wird durch die Reaktionszeit vom Motorbetrieb bis zum maximalen Motordrehmoment geteilt. Die Reaktionszeit vom Motorbetrieb bis zum maximalen Drehmoment wird mit einem Reaktionszeitfaktor als eine Funktion der Motordrehzahl mal das maximale Motordrehmoment als eine Funktion der Motordrehzahl geteilt durch einen Drehmomentfaktor als eine Funktion der Zylinderzahl des Motors ermittelt. Das maximale Drehmoment als eine Funktion der Motordrehzahl wird von der Motorsteuerung als ein Drehmoment oder eine Kraftstoffmenge geliefert. Der Reaktionszeitfaktor als eine Funktion der Motordrehzahl wird in einer Funktion umfassend die Motordrehzahl berechnet. Der Drehmomentfaktor als eine Funktion der Zylinderzahl des Motors ist eine Funktion, in der die Zylinderzahl des Motors als ein Parameter enthalten ist.
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Der bestimmte Wert von verfügbarem Motordrehmoment entspricht gemäß einer Ausführungsform der Aktivierung der Begrenzung von verfügbarem Motordrehmoment durch eine Abgasbegrenzungsfunktion einer Verbrennungsmotorsteuerung des Fahrzeugs.
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Das System I umfasst ein Mittel 110 zum Ermitteln des Motorladedrucks. Das Mittel 110 zum Ermitteln des Motorladedrucks umfasst gemäß einer Ausführungsform eine oder mehrere Druckmessfühlereinheiten 112 zum Messen des Motorladedrucks.
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Das System I umfasst ein Mittel 190 zum Ermitteln der Motorladedruck-Änderungsrate. Das Mittel 190 zum Ermitteln der Motorladedruck-Änderungsrate umfasst gemäß einer Ausführungsform eine oder mehrere Druckmessfühlereinheiten zum Messen des Motorladedrucks über einen bestimmten Zeitraum. Die eine oder mehreren Druckmessfühlereinheiten bestehen gemäß einer Ausführungsform aus den einen oder mehreren Druckmessfühlereinheiten 112. Das Mittel 190 zum Ermitteln der Motorladedruck-Änderungsrate umfasst gemäß einer Ausführungsform ein Mittel zum Verarbeitung des somit ermittelten Ladedrucks über eine bestimmte Zeit, um so die Ladedruck-Änderungsrate zu ermitteln. Das Mittel zum Verarbeiten des somit ermittelten Ladedrucks ist zum Ermitteln der Motorladedruck-Änderungsrate auf Basis eines gefilterten Mittelwerts der ermittelten Motorladedrücke über eine bestimmte Zeit ausgebildet.
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Das System I umfasst ein Mittel 120 zum Ermitteln eines Ladedruckabfalls.
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Das Mittel 120 zum Ermitteln eines Ladedruckabfalls ist zum Ermitteln von Ladedruckabfällen für Druckabfälle über einem bestimmten Wert, ausgebildet zum Ermitteln von Ladedruckabfällen entsprechend dem ermittelten Motorladedruck während eines Schaltens des Schaltvorgangs, ausgebildet. Dies trifft auf normale Fahrsituationen zu, bei denen Startsituationen wie nachfolgend beschrieben ausgeschlossen sind.
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Das Mittel 120 zum Ermitteln eines Ladedruckabfalls entsprechend dem ermittelten Motorladedruck während eines Schaltens des Schaltvorgangs umfasst gemäß einer Ausführungsform Daten für Ladedruckabfälle während eines Schaltvorgangs für verschiedene Ladedrücke vor einem Schaltvorgang. Die Daten für Ladedruckabfälle entsprechend verschiedenen Ladedrücken vor einem Schaltvorgang sind gemäß einer Ausführungsform Ladedruckabfälle, die für verschiedene Ladedrücke für 1-stufiges Schalten, 2-stufiges Schalten, 3-stufiges Schalten oder Schalten mit mehr Stufen während eines Schaltvorgangs ermittelt werden. Das Mittel 120 umfasst gemäß einer Ausführungsform Daten entsprechend dem in 3a dargestellten Plot.
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Das Mittel 120 zum Ermitteln eines Ladedruckabfalls ist zum Ermitteln von Ladedruckabfällen für Druckabfälle unter dem bestimmten Wert, ausgebildet zum Ermitteln von Ladedruckabfällen entsprechend der ermittelten Motorladedruck-Änderungsrate während eines Schaltens des Schaltvorgangs, ausgebildet. Dies gilt für Situationen, in denen der Motorladedruck vor dem Schaltvorgang relativ niedrig ist und ansteigt. Solch ein ansteigender niedriger Wert des Ladedrucks liegt unter einem bestimmten Wert. Solch eine Situation mit Motorladedrücken unterhalb eines bestimmten Werts liegt typischerweise bei einem Fahrzeugstart vor, wenn das Fahrzeug aus dem Stillstand oder nahezu dem Stillstand um ein gewünschtes Drehmoment beschleunigt.
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Das Mittel 120 zum Ermitteln eines Ladedruckabfalls entsprechend der ermittelten Motorladedruck-Änderungsrate während eines Schaltens des Schaltvorgangs umfasst gemäß einer Ausführungsform Daten für Ladedruckabfälle während eines Schaltvorgangs für verschiedene Ladedruck-Änderungsraten vor einem Schaltvorgang. Die Daten für Ladedruckabfälle entsprechend verschiedenen Ladedruck-Änderungsraten vor einem Schaltvorgang sind gemäß einer Ausführungsform Ladedruckabfälle, die für verschiedene Ladedruck-Änderungsraten für das Hochschalten für niedrige Gänge, beispielsweise Gänge vor einem Schaltvorgang bei 3 oder niedriger, und für hohe Gänge, das heißt Gänge vor einem Schaltvorgang bei 4 oder höher, ermittelt werden. Das Mittel 120 umfasst gemäß einer Ausführungsform Daten entsprechend dem in 3 dargestellten Plot.
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Das Mittel 120 ist zum Vorhersagen des Ladedruckabfalls während eines Schaltvorgangs ausgebildet, um den Ladedruck in Verbindung mit dem Gangwechseleinkuppeln zu ermitteln. Dies erfolgt entsprechend dem in Bezug auf 2 beschriebenen Schaltvorgang.
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Das Mittel 120 ist gemäß einer Ausführungsform zum Ermitteln des Ladedrucks in Verbindung mit dem Gangwechseleinkuppeln während des Schaltvorgangs durch Subtrahieren des somit ermittelten Ladedruckabfalls vom ermittelten Ladedruck vor dem Schaltvorgang ausgebildet. Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist die elektronische Steuereinheit 100 zum Ermitteln des Ladedrucks in Verbindung mit dem Gangwechseleinkuppeln während des Schaltvorgangs durch Subtrahieren des somit ermittelten Ladedruckabfalls vom ermittelten Ladedruck vor dem Schaltvorgang ausgebildet. Das System umfasst somit ein Mittel zum Ermitteln des Ladedrucks in Verbindung mit dem Gangwechseleinkuppeln während des Schaltvorgangs.
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Das Mittel 120 umfasst gemäß einer Ausführungsform eine Speichereinheit umfassend Daten für Ladedruckabfälle während eines Schaltvorgangs für verschiedene Ladedrücke vor einem Schaltvorgang. Die Speichereinheit ist gemäß einer Ausführungsform eine an Bord des Fahrzeugs angeordnete interne Speichereinheit. Die Speichereinheit ist gemäß einer Ausführungsform eine für das Fahrzeug zugängliche externe Speichereinheit.
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Das Mittel 120 ist gemäß einer Ausführungsform in der elektronischen Steuereinheit 100 enthalten.
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Das System I umfasst ein Mittel 130 zum Ermitteln eines verfügbaren Motordrehmoments entsprechend der Aktivierung der Begrenzung des Motordrehmoments durch die Abgasbegrenzungsfunktion auf Basis eines ermittelten Ladedruckabfalls während des Schaltvorgangs.
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Das Mittel 130 zum Ermitteln eines verfügbaren Motordrehmoments entsprechend der Aktivierung der Begrenzung des Motordrehmoments ist zum Ermitteln eines ermittelten Ladedruckabfalls während des Schaltvorgangs ausgebildet und verwendet den ermittelten Ladedruck in Verbindung mit dem Gangwechseleinkuppeln bestimmt durch den Ladedruckabfall.
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Das Mittel 130 umfasst ein Mittel 132 zum Ermitteln eines niedrigstzulässigen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses für eine bestimmte Zahl von verschiedenen Motordrehzahlen.
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Das Mittel 132 zum Ermitteln eines niedrigstzulässigen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses für eine bestimmte Zahl von verschiedenen Motordrehzahlen umfasst gemäß einer Ausführungsform Daten für niedrigstzulässige Luft/Kraftstoff-Verhältnisse für verschiedene Motordrehzahlen für verschiedene Ladedrücke. Der somit ermittelte Ladedruck in Verbindung mit dem Gangwechseleinkuppeln wird dadurch zum Ermitteln von niedrigstzulässigen Luft/Kraftstoff-Verhältnissen für verschiedene Motordrehzahlen verwendet. Die Motordrehzahl hängt vom Schalten des Gangs in Verbindung mit dem Schaltvorgang ab.
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Das Mittel 132 umfasst gemäß einer Ausführungsform eine Speichereinheit umfassend Daten für Daten für niedrigstzulässige Luft/Kraftstoff-Verhältnisse für verschiedene Motordrehzahlen für verschiedene Ladedrücke. Die Speichereinheit ist gemäß einer Ausführungsform eine an Bord des Fahrzeugs angeordnete interne Speichereinheit. Die Speichereinheit ist gemäß einer Ausführungsform eine für das Fahrzeug zugängliche externe Speichereinheit.
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Das Mittel 132 ist gemäß einer Ausführungsform in der elektronischen Steuereinheit 100 enthalten.
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Das Mittel 130 zum Ermitteln eines verfügbaren Motordrehmoments entsprechend der Aktivierung der Begrenzung des Motordrehmoments durch die Abgasbegrenzungsfunktion umfasst ein Mittel 134 zum Ermitteln einer zulässigen Kraftstoffmenge auf Basis des ermittelten niedrigstzulässigen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses.
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Das Mittel 134 zum Ermitteln einer zulässigen Kraftstoffmenge auf Basis des ermittelten niedrigstzulässigen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses umfasst das Erfassen des volumetrischen Wirkungsgrads, das heißt der Füllrate im Zylinder. Der volumetrische Wirkungsgrad wird von einem Vektor geliefert, der auf einem Prüfstand kalibriert wurde. Das Mittel 134 zum Ermitteln einer zulässigen Kraftstoffmenge auf Basis des ermittelten niedrigstzulässigen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses umfasst ferner das Erfassen der Ladetemperatur. Die Ladetemperatur wird mit einer oder mehreren im Ansaugkrümmer angeordneten Sensoreinheiten ermittelt. Das Mittel 134 zum Ermitteln einer zulässigen Kraftstoffmenge auf Basis des ermittelten niedrigstzulässigen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses wird in Bezug auf den ermittelten Ladedruck in Verbindung mit dem Gangwechseleinkuppeln bestimmt. Die Sauerstoff-Leistungsmasse wird gemäß einer Ausführungsform ebenfalls beim Ermitteln der zulässigen Kraftstoffmenge berücksichtigt. Bei Selective-Catalytic-Reduction-(SCR-)Systemen wird der Abgasrückführungs-(AGR-)Gehalt in Bezug auf das niedrigstzulässige Luft/Kraftstoff-Verhältnis berücksichtigt. Das stöchiometrische Luft/KraftstoffVerhältnis, ist das theoretisch erforderliche Verhältnis zwischen Kraftstoff- und Luftmenge zum Bewirken einer vollständigen Verbrennung. Die für eine vollständige Verbrennung erforderliche Luft bzw. der dafür erforderliche Sauerstoff kann ermittelt werden, wenn die chemische Zusammensetzung des Kraftstoffs bekannt ist.
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Das Mittel 130 zum Ermitteln eines verfügbaren Motordrehmoments entsprechend der Aktivierung der Begrenzung des Motordrehmoments durch die Abgasbegrenzungsfunktion ist ausgebildet, auf Basis der ermittelten zulässigen Kraftstoffmenge ausgeführt zu werden. Das Mittel 130 zum Ermitteln eines verfügbaren Motordrehmoments entsprechend der Aktivierung der Begrenzung des Motordrehmoments durch die Abgasbegrenzungsfunktion umfasst das Erfassen von Reibungsverlusten, Kühlverlusten, Pumpenverlusten und Gesamtverlusten wie Gebläseverlusten, Kompressorverlusten, Generatorverlusten.
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Das ermittelte verfügbare Motordrehmoment entsprechend der Aktivierung der Begrenzung des Motordrehmoments durch die Abgasbegrenzungsfunktion stellt eine Grundlage für den Schaltvorgang dar.
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Das System I umfasst ein Mittel 140 zum Ermitteln des Sollmotordrehmoments. Das Mittel 140 zum Ermitteln des Sollmotordrehmoments umfasst gemäß einer Ausführungsform ein Mittel zum Erkennen der Stellung des Gaspedals. Das Mittel 140 zum Ermitteln des Sollmotordrehmoments umfasst gemäß einer Ausführungsform ein Mittel zum Erkennen eines Geschwindigkeitsbegrenzers, eines Geschwindigkeitsreglers oder eines anderen ähnlichen Systems.
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Das System I umfasst ein Mittel 150 zum Ermitteln des Luftdrucks. Das Mittel 150 zum Ermitteln des Luftdrucks umfasst einen Luftdrucksensor. Das Mittel 150 zum Ermitteln des Luftdrucks umfasst gemäß einer Ausführungsform eine Barometereinheit. Das Mittel 150 zum Ermitteln des Luftdrucks umfasst gemäß einer Ausführungsform von einer externen Einheit, beispielsweise einer Wetterstation, empfangene Wetterdaten.
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Das System I umfasst ein Mittel 170 zum Ermitteln eines geeigneten Gandwechsels für einen Schaltvorgang.
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Das Mittel 170 zum Ermitteln eines geeigneten Gangwechsels für einen Schaltvorgang umfasst ein Mittel 172 zum Erfassen des ermittelten verfügbaren Motordrehmoments entsprechend der Aktivierung der Begrenzung des Motordrehmoments durch die Abgasbegrenzungsfunktion als Basis.
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Das Mittel 170 zum Ermitteln eines geeigneten Gangwechsels für einen Schaltvorgang umfasst ein Mittel 174 zum Erfassen der ermittelten Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment als Basis.
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Das System I umfasst ein Mittel 180 zur Diagnose des Ladedrucksystems des Fahrzeugs. Das Mittel 180 zur Diagnose des Ladedrucksystems des Fahrzeugs umfasst ein Mittel zum Ermitteln der tatsächlichen Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment nach dem ermittelten verfügbaren Motordrehmoment entsprechend der Aktivierung der Begrenzung des Motordrehmoments durch die Abgasbegrenzungsfunktion bis zu einem Motordrehmoment entsprechend nach dem Schaltvorgang ermittelten Sollmotordrehmoment. Das Mittel 180 umfasst ein Mittel zum Vergleichen der tatsächlichen Entwicklung von verfügbarem Drehmoment mit der vor dem Schaltvorgang mit dem Mittel 160 ermittelten Entwicklung von Motordrehmoment. Wenn ein Unterschied besteht, so dass die tatsächliche Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment das Solldrehmoment zu einem späteren Zeitpunkt als die bewertete Entwicklung von Motordrehmoment erreicht, liegt gegebenenfalls eine Undichtigkeit im Ladedrucksystem des Fahrzeugs vor.
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Die elektronische Steuereinheit 100 ist wirksam mit dem Mittel 160 zum Ermitteln einer Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment von einem bestimmten Wert verfügbaren Motordrehmoments bis zu einem Motordrehmoment entsprechend einem Sollmotordrehmoment über eine Verbindung 60a verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist über die Verbindung 60a zum Senden eines Signals an das Mittel 160 zur Darstellung von Daten für das Sollmotordrehmoment und Daten für das verfügbare Motordrehmoment entsprechend dem bestimmten Wert ausgebildet.
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Die elektronische Steuereinheit 100 ist wirksam mit dem Mittel 160 zum Ermitteln einer Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment von einem bestimmten Wert verfügbaren Motordrehmoments bis zu einem Motordrehmoment entsprechend einem Sollmotordrehmoment über eine Verbindung 60b verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist über die Verbindung 60b zum Empfangen eines Signals vom Mittel 160 zur Darstellung von Daten für die Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment nach dem ermittelten verfügbaren Motordrehmoment bis zu einem Motordrehmoment entsprechend einem Sollmotordrehmoment ausgebildet.
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Die elektronische Steuereinheit 100 ist wirksam mit dem Mittel 162 zum Schätzen einer linearen Funktion mit einer bestimmten Drehmomententwicklungs-Anstiegsrate über eine Verbindung 62a verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist über die Verbindung 62a zum Senden eines Signals an das Mittel 162 zur Darstellung von Daten für die Reaktionszeit vom Motorbetrieb bis zum Sollmotordrehmoment und Daten für die Motordrehzahl ausgebildet.
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Die elektronische Steuereinheit 100 ist wirksam mit dem Mittel 162 zum Schätzen einer linearen Funktion mit einer bestimmten Drehmomententwicklungs-Anstiegsrate über eine Verbindung 62b verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist über die Verbindung 62b zum Senden eines Signals an das Mittel 162 zur Darstellung von Daten für die lineare Funktion mit einer bestimmten Drehmomententwicklungs-Anstiegsrate ausgebildet.
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Die elektronische Steuereinheit 100 ist wirksam mit dem Mittel 164 zum Schätzen des maximalen Motordrehmoments und der Reaktionszeit für den Motor vom Motorbetrieb bis zum maximalen Motordrehmoment für eine bestimmte Zahl von verschiedenen Motordrehzahlen über eine Verbindung 64a verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist über die Verbindung 64a zum Senden eines Signals an das Mittel 164 zur Darstellung von Daten für das maximale Motordrehmoment und die Reaktionszeit für den Motor ausgebildet.
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Die elektronische Steuereinheit 100 ist wirksam mit dem Mittel 164 zum Schätzen des maximalen Motordrehmoments und der Reaktionszeit für den Motor vom Motorbetrieb bis zum maximalen Motordrehmoment für eine bestimmte Zahl von verschiedenen Motordrehzahlen über eine Verbindung 64b verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist über die Verbindung 64b zum Empfangen eines Signals vom Mittel 164 zur Darstellung von Daten für die geschätzte Drehmomententwicklungs-Anstiegsrate auf Basis des maximalen Motordrehmoments und der Reaktionszeit für den Motor ausgebildet.
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Die elektronische Steuereinheit 100 ist wirksam mit dem Mittel 110 zum Ermitteln des Motorladedrucks über eine Verbindung 10 verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist über die Verbindung 10 zum Empfangen eines Signals vom Mittel 110 zur Darstellung von Daten für den Motorladedruck vor einem Schaltvorgang ausgebildet.
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Die elektronische Steuereinheit 100 ist wirksam mit der Druckmessfühlereinheit 112 zum Ermitteln des Motorladedrucks über eine Verbindung 12 verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist über die Verbindung 12 zum Empfangen eines Signals von der Druckmessfühlereinheit 112 zur Darstellung von Daten für den Motorladedruck vor einem Schaltvorgang ausgebildet.
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Die elektronische Steuereinheit 100 ist wirksam mit dem Mittel 190 zum Ermitteln der Motorladedruck-Änderungsrate über eine Verbindung 90a verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist über die Verbindung 90a zum Senden eines Signals an das Mittel 190 zur Darstellung von Daten für den Motorladedruck vor einem Schaltvorgang ausgebildet.
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Die elektronische Steuereinheit 100 ist wirksam mit dem Mittel 190 zum Ermitteln der Motorladedruck-Änderungsrate über eine Verbindung 90b verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist über die Verbindung 90b zum Empfangen eines Signals vom Mittel 190 zur Darstellung von Daten für die Motordruck-Änderungsrate vor einem Schaltvorgang ausgebildet.
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Die elektronische Steuereinheit 100 ist wirksam mit dem Mittel 120 zum Ermitteln eines Ladedruckabfalls während eines Gangwechsels des Schaltvorgangs über eine Verbindung 20a verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist über die Verbindung 20a zum Senden eines Signals an das Mittel 120 zur Darstellung von Daten für den Motorladedruck vor einem Schaltvorgang und/oder Daten für die Motorladedruck-Änderungsrate ausgebildet.
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Die elektronische Steuereinheit 100 ist wirksam mit dem Mittel 120 zum Ermitteln eines Ladedruckabfalls während eines Gangwechsels des Schaltvorgangs über eine Verbindung 20b verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist über die Verbindung 20b zum Empfangen eines Signals vom Mittel 120 zur Darstellung von Daten für den Ladedruckabfall während eines Gangwechsels des Schaltvorgangs ausgebildet. Gemäß einer Ausführungsform ist die elektronische Steuereinheit 100 über die Verbindung 20b zum Empfangen eines Signals vom Mittel 120 zur Darstellung von Daten für den Ladedruck in Verbindung mit dem Gangwechseleinkuppeln ausgebildet.
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Die elektronische Steuereinheit 100 ist wirksam mit dem Mittel 130 zum Ermitteln eines verfügbaren Motordrehmoments entsprechend der Aktivierung der Begrenzung des Motordrehmoments und ist angeordnet zum Ermitteln eines ermittelten Ladedruckabfalls während des Schaltvorgangs über eine Verbindung 30a verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist über die Verbindung 30a zum Senden eines Signals an das Mittel 130 zur Darstellung von Daten für den Ladedruck in Verbindung mit dem Gangwechseleinkuppeln ausgebildet.
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Die elektronische Steuereinheit 100 ist wirksam mit dem Mittel 130 zum Ermitteln eines verfügbaren Motordrehmoments entsprechend der Aktivierung der Begrenzung des Motordrehmoments und ist angeordnet zum Ermitteln eines ermittelten Ladedruckabfalls während des Schaltvorgangs über eine Verbindung 30b. Die elektronische Steuereinheit 100 ist über die Verbindung 30b zum Empfangen eines Signals vom Mittel 130 zur Darstellung von Daten für das verfügbare Motordrehmoment entsprechend der Aktivierung der Begrenzung des Motordrehmoments durch die Abgasbegrenzungsfunktion ausgebildet.
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Die elektronische Steuereinheit 100 ist wirksam mit dem Mittel 132 zum Ermitteln eines niedrigstzulässigen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses für eine bestimmte Zahl von verschiedenen Motordrehzahlen über eine Verbindung 32a ausgebildet. Die elektronische Steuereinheit 100 ist über die Verbindung 32a zum Senden eines Signals an das Mittel 132 zur Darstellung von Daten für den Ladedruck in Verbindung mit dem Gangwechseleinkuppeln ausgebildet.
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Die elektronische Steuereinheit 100 ist wirksam mit dem Mittel 132 zum Ermitteln eines niedrigstzulässigen Luft/Kraftstoff-Verhältnisses für eine bestimmte Zahl von verschiedenen Motordrehzahlen über eine Verbindung 32b ausgebildet. Die elektronische Steuereinheit 100 ist über die Verbindung 32b zum Empfangen eines Signals vom Mittel 132 zur Darstellung von Daten für das niedrigstzulässige Luft/KraftstoffVerhältnis für eine bestimmte Zahl von verschiedenen Motordrehzahlen ausgebildet.
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Die elektronische Steuereinheit 100 ist wirksam mit dem Mittel 134 zum Ermitteln einer zulässigen Kraftstoffmenge über eine Verbindung 34a verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist über die Verbindung 34a zum Senden eines Signals an das Mittel 134 zur Darstellung von Daten für das niedrigstzulässige Luft/KraftstoffVerhältnis für eine bestimmte Zahl von verschiedenen Motordrehzahlen ausgebildet.
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Die elektronische Steuereinheit 100 ist wirksam mit dem Mittel 134 zum Ermitteln einer zulässigen Kraftstoffmenge über eine Verbindung 34b verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist über die Verbindung 34b zum Empfangen eines Signals vom Mittel 134 zur Darstellung von Daten für eine zulässige Kraftstoffmenge ausgebildet.
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Die elektronische Steuereinheit 100 ist wirksam mit dem Mittel 140 zum Ermitteln des Sollmotordrehmoments über eine Verbindung 40 verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist über die Verbindung 40 zum Empfangen eines Signals vom Mittel 140 zur Darstellung von Daten für das Sollmotordrehmoment ausgebildet.
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Die elektronische Steuereinheit 100 ist wirksam mit dem Mittel 150 zum Ermitteln des Luftdrucks über eine Verbindung 50 verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist über die Verbindung 50 zum Empfangen eines Signals vom Mittel 150 zur Darstellung von Daten für den Luftdruck ausgebildet.
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Die elektronische Steuereinheit 100 ist wirksam mit dem Mittel 170 zum Ermitteln eines geeigneten Gangwechsels für einen Schaltvorgang über eine Verbindung 70a verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist über die Verbindung 70a zum Senden eines Signals an das Mittel 170 zur Darstellung von Daten für das verfügbare Motordrehmoment und Daten für die Motordrehmoment-Entwicklung ausgebildet.
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Die elektronische Steuereinheit 100 ist wirksam mit dem Mittel 170 zum Ermitteln eines geeigneten Gangwechsels für einen Schaltvorgang über eine Verbindung 70b verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist über die Verbindung 70b zum Empfangen eines Signals vom Mittel 170 zur Darstellung von Daten für den geeigneten Gangwechsel für einen Schaltvorgang ausgebildet.
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Die elektronische Steuereinheit 100 ist wirksam mit dem Mittel 172 zum Erfassen des ermittelten verfügbaren Motordrehmoments entsprechend der Aktivierung der Aktivierung der Begrenzung des Motordrehmoments durch die Abgasbegrenzungsfunktion als Basis für den Gangwechsel über eine Verbindung 72 verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist über die Verbindung 72 zum Senden eines Signals an das Mittel 172 zur Darstellung von Daten für das verfügbare Motordrehmoment ausgebildet.
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Die elektronische Steuereinheit 100 ist wirksam mit dem Mittel 174 zum Erfassen der ermittelten Entwicklung des verfügbaren Motordrehmoments als Basis für den Gangwechsel über eine Verbindung 74 verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist über die Verbindung 74 zum Senden eines Signals an das Mittel 174 zur Darstellung von Daten für die Motordrehmoment-Entwicklung ausgebildet.
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Die elektronische Steuereinheit 100 ist wirksam mit dem Mittel 180 zur Diagnose des Ladedrucksystems des Fahrzeugs über eine Verbindung 80a verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist über die Verbindung 80a zum Senden eines Signals an das Mittel 180 zur Darstellung von Daten für die tatsächliche Motordrehmoment-Entwicklung nach dem Schaltvorgang und Daten für die ermittelte Motordrehmoment-Entwicklung vor dem Schaltvorgang ausgebildet.
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Die elektronische Steuereinheit 100 ist wirksam mit dem Mittel 180 zur Diagnose des Ladedrucksystems des Fahrzeugs über eine Verbindung 80b verbunden. Die elektronische Steuereinheit 100 ist über die Verbindung 80b zum Empfangen eines Signals vom Mittel 180 zur Darstellung von Daten für die Diagnose des Ladedrucksystems des Fahrzeugs ausgebildet.
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5 zeigt schematisch ein Blockdiagramm eines Verfahrens zum Ermitteln eines verfügbaren Motordrehmoments während eines Schaltvorgangs vor dem Durchführen des Schaltvorgangs.
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Gemäß der Ausführungsform umfasst das Verfahren zum Ermitteln eines verfügbaren Motordrehmoments während eines Schaltvorgangs vor dem Durchführen des Schaltvorgangs einen Schritt S1. In diesem Schritt wird eine Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment von einem bestimmten Wert verfügbaren Motordrehmoments bis zu einem Motordrehmoment entsprechend einem Sollmotordrehmoment ermittelt.
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Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst der Schritt zum Ermitteln einer Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment von einem bestimmten Wert verfügbaren Motordrehmoments bis zu einem Motordrehmoment entsprechend einem Sollmotordrehmoment den Schritt zum Ermitteln einer Schätzung einer linearen Funktion mit einer bestimmten Drehmomententwicklungs-Anstiegsrate. Das Schätzen der linearen Funktion mit einer bestimmten Drehmomententwicklungs-Anstiegsrate erfolgt gemäß einer Ausführungsform mit Prüfständen, das heißt mit einem Kalibrieren des Motors, bei dem die erforderliche Zeit zum Erreichen des Sollmotordrehmoments ab dem Punkt der Begrenzung ermittelt wird. Das Schätzen der linearen Funktion mit einer bestimmten Drehmomententwicklungs-Anstiegsrate erfolgt gemäß einer Ausführungsform durch Modellieren der Drehmomententwicklungs-Anstiegsrate.
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Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst der Schritt zum Ermitteln einer Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment von einem bestimmten Wert verfügbaren Motordrehmoments bis zu einem Motordrehmoment entsprechend einem Sollmotordrehmoment den Schritt zum Schätzen des maximalen Drehmoments und der Reaktionszeit für den Motor vom Motorbetrieb bis zum maximalen Drehmoment für eine bestimmte Zahl von verschiedenen Motordrehzahlen. Das Schätzen der Reaktionszeit für den Motor vom Motorbetrieb bis zum maximalen Motordrehmoment wird gemäß einer Ausführungsform durch Kalibrieren des Motors auf einem Prüfstand erzielt.
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Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens entspricht der bestimmte Wert der Aktivierung der Begrenzung von verfügbarem Motordrehmoment durch eine Abgasbegrenzungsfunktion einer Verbrennungsmotorsteuerung des Fahrzeugs.
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Gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens wird das verfügbare Motordrehmoment entsprechend der Aktivierung der Begrenzung von Motordrehmoment auf der Basis eines ermittelten Ladedruckabfalls während des Schaltvorgangs ermittelt.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt zum Erfassen der ermittelten Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment als Grundlage für den Schaltvorgang.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Schritt zum Erfassen der ermittelten Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment als Grundlage zur Diagnose des Ladedrucksystems des Fahrzeugmotors.
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Das zuvor in Bezug auf 5 beschriebene Verfahren und die Verfahrensschritte werden gemäß einer Ausführungsform mit dem System I gemäß 4 ausgeführt.
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6 zeigt ein Diagramm einer Vorrichtung 500. Die in Bezug auf 4 beschriebene Steuereinheit 100 kann gemäß einer Ausführungsform die Vorrichtung 500 umfassen. Die Vorrichtung 500 umfasst einen nichtflüchtigen Speicher 520, eine Datenverarbeitungsvorrichtung 510 und einen Schreib/Lese-Speicher 550. Der nichtflüchtige Speicher 520 weist ein erstes Speicherelement 530 auf, in dem ein Computerprogramm, beispielsweise ein Betriebssystem, zum Steuern der Funktion der Vorrichtung 500 gespeichert ist. Die Vorrichtung 500 umfasst einen Buscontroller, einen seriellen Kommunikationsanschluss, E/A-Mittel, einen A/D-Wandler, eine Eingabe- und Übertragungseinheit für Datum und Uhrzeit, einen Ereigniszähler und einen Unterbrechungscontroller (nicht dargestellt). Der nichtflüchtige Speicher 520 weist ebenfalls einen zweiten Speicherteil 540 auf.
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Ein Computerprogramm P wird bereitgestellt, das Routinen zum Ermitteln eines verfügbaren Motordrehmoments während eines Schaltvorgangs vor dem Durchführen des Schaltvorgangs umfasst. Das Programm P umfasst Routinen zum Ermitteln einer Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment von einem bestimmten Wert verfügbaren Motordrehmoments bis zu einem Motordrehmoment entsprechend einem Sollmotordrehmoment. Das Computerprogramm P kann in einer ausführbaren Form oder einem komprimierten Zustand in einem separaten Speicher 560 und/oder einem Schreib/Lese-Speicher 550 gespeichert werden.
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Wenn festgestellt wird, dass die Datenverarbeitungsvorrichtung 510 eine bestimmte Funktion ausführt, ist darunter zu verstehen, dass die Datenverarbeitungsvorrichtung 510 einen bestimmten Teil des im separaten Speicher 560 gespeicherten Programms oder einen bestimmten Teil des im Schreib/Lese-Speicher 550 gespeicherten Programms ausführt.
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Die Datenverarbeitungsvorrichtung 510 kann über einen Datenbus 515 mit einem Datenkommunikationsanschluss 599 kommunizieren. Der nichtflüchtige Speicher 520 ist zur Kommunikation mit der Datenverarbeitungsvorrichtung 510 über einen Datenbus 512 ausgebildet. Der separate Speicher 560 ist zur Kommunikation mit der Datenverarbeitungsvorrichtung 510 über einen Datenbus 511 ausgebildet. Der Schreib/Lese-Speicher 550 ist zur Kommunikation mit der Datenverarbeitungsvorrichtung 510 über einen Datenbus 514 ausgebildet. An den Datenkommunikationsanschluss 599 können beispielsweise die an den Steuereinheiten 100 angeschlossenen Verbindungen angeschlossen werden.
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Wenn Daten am Datenanschluss 599 empfangen werden, werden sie vorübergehend im zweiten Speicherteil 540 gespeichert. Sobald die empfangenen Eingangsdaten vorübergehend gespeichert wurden, wird die Datenverarbeitungsvorrichtung 510 zum Durchführen der Codeausführung auf eine zuvor beschriebene Weise vorbereitet. Die am Datenanschluss 599 empfangenen Signale können von der Vorrichtung 500 zum Ermitteln einer Entwicklung von verfügbarem Motordrehmoment von einem bestimmten Wert verfügbaren Motordrehmoments bis zu einem Motordrehmoment entsprechend einem Sollmotordrehmoment verwendet werden.
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Teile der hier beschriebenen Verfahren können von der Vorrichtung 500 mit der Datenverarbeitungsvorrichtung 510 durchgeführt werden, die das im separaten Speicher 560 oder Schreib/Lese-Speicher 550 gespeicherte Programm ausführt. Wenn die Vorrichtung 500 das Programm ausführt, werden Teile der hier beschriebenen Verfahren ausgeführt.