Motordrehmoment begrenzen

[UncleRobb]

Franz,
lies doch mal das hier, das klärt schon mal deine 2. Frage: https://de.wikipedia.org/wiki/Gaspedal#Elektronisches_Gaspedal_.28E-Gas.29

Frage 1 wurde letztlich auch beantwortet. Sensoren, die Motordrehmoment oder -Leistung messen, gibt es im Auto nicht. Das Auto hat aber praktisch die volle Kontrolle über den Verbrennungsvorgang, d.h. es weiß sehr genau, mit wie viel Luft und Treibstoff die Zylinder gerade gefüllt werden. Daraus und aus der momentanen Drehzahl errechnet sich dann das aktuelle Drehmoment.

Ansonsten ist Till hier der Experte in Fragen Motortuning.

[TurboRoger]

Auch der Sachverhalt läßt sich mathematisch beschreiben :

Ein Drehmoment M eines Motors läßt sich anhand eines funktionalen Zusammenhangs für den Zündzeitpunkt wie folgt annähern :

M = - A(TZ - B)² + C

wobei A, B und C jeweils Koeffizienten sind, die mit dem Betriebszustand des Motors variieren und TZ der Zündzeitpunkt ist.
Dabei sind A, B, C die Koeffizienten, die jeweils in Form eines Kennfeldes vorbestimmt sind, das anhand der Drehzahl n des Motors und eines Lufteinfüllgrads LE als Parameter hergestellt wird.


Gruß Roger

[Wutzer]

Hallo zusammen,

da die Frage wie das Motorsteuergerät das aktuell anliegende Drehmoment berechnet, zu meinem täglichem Brot gehört, will ich einmal kurz schildern wie es gemacht wird:

Im Motorsteuergerät sind folgende Größes abgelegt:
Maximales indiziertes Drehmoment über der Drehzahl als Kennlinie bei maximaler Füllung.
Ein optimales Zündwinkelkennfeld, bei dem ein Zündwinkelwirkungsgrad von 1 erreicht wird.
Eine Wirkungsgradkennlinie, die beschreibt, wie sich der Zündwinkelwirkungsgrad mit Spätzündung ändert.
Und letztlich eine Kennlinie für den Wirkungsgrad über Lambda, also dem Gemischverhältnis.
Zusätzlich wird das Schleppmoment des Motors über Last und Drehzahl mit Korrekturfaktor für die Temperatur abgelegt.

Über das Signal vom Luftmassenmesser lässt sich damit der Füllungswirkungsgrad berechnen.
Der ausgegebene Zündwinkel (begrenzt bspw. durch die Klopfregelung) liefert den Zündwinkelwirkungsgrad.
Die stetigen Lambdasonden liefern das Lambda und damit den Gemischwirkungsgrad.

Im Motorsteuergerät wird dann das maximal mögliche indizierte Moment mit diesen Wirkungsgraden multipliziert und danach das momentane Schleppmoment subtrahiert. Weiterhin werden noch die Verluste von Verbrauchern wie Klimaanlage und Generator abgezogen. Die Größen der Verbraucher bekommt das Motorsteuergerät über den CAN-Bus mitgeteilt. So kann dann das aktuelle Kupplungsmoment vom Motorsteuergerät errechnet werden (Genauigkeit +/- 2%!) um dann ebenfalls auf den CAN-Bus gestellt zu werden, wo es beispielsweise für das ESP- und Getriebesteuergerät eine der wichtigsten Eingangsgrößen ist.

Gruß

Wutzer

[TurboRoger]

Danke Wutzer für die Erklärung

Wenn ich es richtig verstanden habe :

Das Moment bei optimaler Zünding und Lambda=1 wird in einem Kennfeld in Abhängigkeit der Füllung und Drehzahl abgelegt. Die Abweichungen von diesem Bezugspunkt werden durch sogenannte Wirkungsgerade berücksichtigt mit denen das indizierte Moment bei opt. Zündung und Lambda=1 dann multipliziert wird. Der Zündwinkelwirkungsgrad wird einer Kennlinie entnommen,
die vom Abstand Zündwinkel zum opt. Zündwinkel abhängt. Allerdings kann der opt. Zündwinkel früher als der Zündwinkel der Klopfgrenze sein. Der Gemischwirkungsgrad orientiert sich nach dem Lamdawirkungsgrad und hat ebenfalls eine Kennlinie. Nach der Multiplikation des inneren Momentes mit diesen Wirkungsgraden werden zuletzt die Verluste (Verbraucher, Wandler, Getriebe) abgezogen.


Gruß Roger

[fluthell]

Erst mal merci für die Antworten. Ich denke ich hab's verstanden:

Der Motor "weiss was er tut" und kennt daher sein erzeugtes Drehmoment. Gaspedal und Drosselklappe sind über das Motorsteuergerät entkoppelt, so dass die von Robert angesprochene Drehmomentbegrenzung schlicht und einfach über die Kontrolle der Drosselklappe durch das ECM realisiert wird (Reduced Engine Power Mode).