Bestimmung des Motordrehmoments aus dem Drehzahlsignal

In Serienfahrzeugen ist eine Sensorik zur Erfassung des Motormoments nicht vorhanden, so daß die Motorsteuerung keine Rückmeldung über das tatsächliche Moment erhält. Diese Information hätte allerdings eine Reihe von Vorteilen. Es wird daher ein kostengünstiges Verfahren zur Ermittlung des indizierten Motormoments vorgestellt. Ausgangspunkt für die 'sensorlose' Drehmomentenbestimmung ist die hochgenaue Winkelgeschwindigkeitsmessung. Mit Hilfe eines induktiven Sensors oder eines Hallsensors als Aufnehmer wird entweder am Anlasserzahnkranz oder einem speziellen Drehgeberrad das Drehzahlsignal abgenommen. Hierbei kommt ausschließlich die motoreigene Sensorik zum Einsatz. Durch eine Tiefpassfilterung wird dieses Signal von hochfrequenten Störungen befreit. Aus dieser Messung wird der Verlauf der Winkelgeschwindigkeit und nach anschließender Differenziation der Verlauf der Winkelbeschleunigung bestimmt. Die Bestimmung des Drehmoments wird durch verschiedene motor- und betriebspunktabhängige Einflußgrößen erschwert. Diese Einflußgrößen wie z.B. Geometriefehler der Geberräder und die Ladedruckabhängigkeit müssen erkannt und in geeigneter Form berücksichtigt und kompensiert werden. Der gezeigte erweiterte Modellansatz berücksichtigt diese Einflußgrößen und macht das Drehmomentmessverfahren somit für den Einsatz im Fahrzeug tauglich. Das Blockschaltbild des Drehmomentschätzverfahrens wird gezeigt. Eine echtzeitfähige Variante des Verfahrens wurde in einem Entwicklungssteuergerät implementiert. Während der Applikationsphase kann dieses Steuergerät als Meßgerät zur Abstimmung des Motors dienen. Die leistungsfähigen Prozessoren der neuesten Steuergeräte-Generation erlauben es, den Algorithmus im Seriensteuergerät zu implementierten. Dann kann das Momentensignal auch dem Motormanagement zur Verfügung gestellt werden.