CN101384808A - 调整构件的自适应定位方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及调整构件的自适应定位方法。本发明公开了一种调整构件尤其是内燃发动机的节汽门的自适应定位方法。在自适应定位方法的范围内在对额定位置提出要求和选择一个预调值之后逼作调整构件的一个相应的预调位置。调节这预调位置，直到它相当于所要求的额定位置。然后测量对于这额定位置来说事实上必需要的调整值并将其存储作为对应额定位置的修正的预调值。

Description

调整构件的自适应定位方法
技术领域
本发明涉及一种调整构件的，尤其是内燃发动机的节气门的自适应定位方法。
背景技术
在内燃发动机中具有位置反馈的节气门借助于控制算法和调节算法来运行。这些算法保证了对司机所要求的节气门额定位置进行精确而快速的调整。这例如通过汽车司机偏转节气门踏板来进行。
节气门的额定位置用一个调整值表示特征。这调整值由一个预调值和反馈的调节器在节气门上的作用而组成。对于节气门或调整构件的一种快速的位置调节来说必须有利地得知:调整值和由此得出的位置处于什么关系情况。一种准确了解的关系情况意味着:人们减少反馈调节在调整值中的比重有利于预调。
预调相比于调节的优点在于:它是先激活有效的，并且取决于原理可以使节气门或调整构件实现更快的调整。
预调值和调整构件的位置或者节气门位置之间的关系受到加工公差、环境和老化的影响。为了准确地了解对于节气门来说必需要的预调值，因此必须要与其匹配。
DE-A-36 12 905 C2公开了一种自适应的调节，在此调节中学会了属于终点挡板的传感器值。在终点挡板的传感器值之间进行一种线性内插，以便求出位于它们之间的成对值。DE-A-35 10 176 A1，DE-A-40 05255 C2和DE-A-36-12 905 C2描述了另一种控制装置备选方案。这里例如从一个特性曲线组中取出用于一个所要求的额定位置的调整值。若通过调整值所实现的位置与额定位置不一致，那么进行一种相应的补充调节。补充调节被存储在一个修正特性曲线中并在进一步的方法中附加于特性曲线组中。按此方式应能降低补充调节的费用。这种修正特性曲线例如也考虑了边界条件，如温度。
发明内容
上述方法的缺点在于:它们必须要太多的时间用于达到由司机规定的调整构件，尤其是节气门的额定位置。因此本发明的任务是提出一种与技术背景相比更加有效的定位方法。
上述任务通过按照独立权利要求1所述的自适应定位方法来解决。这种方法的优选的实施形式、修改方案和改进扩展方案可以见以下的说明、附图和从属权利要求。
调整构件的、尤其是内燃发动机的节气门的自适应定位方法包括以下步骤:通过一个额定值规定额定位置，并选择一个调整构件的预调值用于达到额定值；对应于预调值调整这调整构件的预调位置；并将调整构件的预调位置与额定位置进行比较；调节预调位置直至到达对应于一个自适应调整值的额定位置；并取决于额定位置将自适应调整值存储作为预调值。
为了说明自适应的定位方法例如可以联系到汽车中一个内燃发动机的节气门的调整。汽车司机用脚偏转节气门踏板，由此通过一个额定值可以规定节气门的一个额定位置。为了尽可能快地达到这个额定位置，例如发动机控制装置从一个特性曲线组中取出一个配合这额定位置的预调值。这预调值用于尽可能快速地没有附加的、费时的调节作用而达到节气门的额定位置。在达到这对应于预调值的节气门预调位置之后将这位置与额定位置进行比较，以便实施对节气门的准确调节至所希望的额定位置。这种调节的结果在额定位置和预调位置相一致时就是一个测量的自适应调整值，它规定了所希望的额定位置。为了提高自适应定位方法的效率，将自适应调整值作为预调值取决于额定位置而存入或存储起来。由此得出:在紧接着通过司机要求有相同的额定位置时就不必要补充调节这预调值了，这是因为预调值已经相当于用于达到这个额定位置的自适应调整值。然而要是比较步骤又表示出额定位置与预调位置不一致，那么对预调值，并因此对可以自适应的调整值重新进行补充调节。
按照本定位方法的一种优选的实施形式取决于自适应的调整值进行额定位置的存储和这种关系的倒转，以便根据代表着额定位置的额定值得到自适应的调整值。
此外优选地，有目标地使多个预先规定的额定位置在调整构件或节气门的调整范围里逼近，求出对应的自适应调整值并将这个值作为新的预调值存起来。按此方式有目标地选择调整构件的调整范围中的决定性的点并作为用于自适应定位方法的支承点处理完。因此可以规定任意数量的涉及特有的调整构件的预调值，从而减少今后的调节费用。
按照本发明方法的另一种实施形式将自适应的调整值存储在一个特性曲线组里。同样也优选地取决于额定值和调整构件的至少一个边界条件，尤其是节气门上的压力差，温度和/或空气质量流量将自适应的调整值存入在这特性曲线组之内。
附图说明
对本发明的优选的实施形式参见附图加以详细说明。所示为:
图1:按照本发明的方法的一种优选的实施形式；
图2:简化示出在节气门的实际位置和节气门的经修正的预调值之间的关系；
图3:包含了图2所示的倒转的关系，它表示了预调值，取决于对应于节气门的一个所要求的额定位置的额定值；
图4:本发明方法的一种实施形式的一个简化流程图。
具体实施方式
本发明公开了一种调整构件的自适应定位方法，按汽车内燃发动机的一种节气门的实施例对此方法进行说明。
汽车司机通过偏转节气门踏板对内燃发动机要求一定的转矩。该转矩对应于节气门的开放角或者额定位置dr_pos_soll，它可以与一个额定值视为相同。内燃机的一个发动机控制系统例如将这额定值转换成节气门的额定位置dr_pos_soll。在额定值和用此值可以达到的节气门的位置之间的关系然而并不是理想的，因此例如制造公差、功能变化、老化和/或热波动都阻碍了单单用规定额定值来立即达到额定位置。因此为了达到额定位置首先选择一个预调值，用此预调值节气门就可以移动或调整到尽可能靠近额定位置。因此用这预调值使一个预调位置逼近或调整靠近这额定位置。
在一个与一个调节步骤相结合进行的比较步骤中使预调位置与要求的额定位置进行比较。通过节气门的位置调节器的一种调节作用(见图1)一直进行到使预调位置相当于所要求的额定位置。
为了使比较和调节步骤的时间花费最小化，在进行位置调节使预调位置到额定位置之后测量对于这位置必要的调整值作为自适应的调整值。然后通过对应于这额定位置的自适应调整值dr_st改写并存储这额定位置的预调值。自适应调整值也可以被称之为修正过的预调值dr_pos_vorst_korr。
为了保证快速而精确的节气门位置调节，不仅终点挡板的自适应调整值而且靠近节气门终点挡板的位置都有重要意义。而中间位置从总体来看是局部更重要的，这是因为这里对于气体通过量来说起决定作用的节气门有效断面与上面的挡板相比以局部大的取决于位置的梯度而变化。由于这种原因人们可以用预调值对于节气门调整范围里多于两个支承点的有目的的配合来实施与以前的解决办法相比更有效的调节。因而在节气门调整范围里至少有三个或者多个位置被选择作为预先规定的点。这些点的特征在于，它们往往是节流门的逼近的位置，或者在这些位置之间会有一个气体通过量的强烈梯度。参见图1例如位置1dr_pos_vordef_1就表示了一个这样预先规定的点。
如果预先规定的位置1dr_pos_vordef_1被司机要求或者有目标地被发动机控制装置预先规定作为额定位置dr_pos_soll，那么对应的预调值dr_vorst首先就规定了节气门的一个预调位置。在预调值dr_vorst中可以考虑到各种不同的参数、作用影响、状态，例如象环境影响、节气门存在有稳定的运动点dr_pos_stab_1，规定的额定位置dr_pos_soll和以前的自适应调整值或修正的预调值dr_pos_vorst_korr_1(见下面)。在用于达到额定值dr_pos_soll的调整值dr_st中因此考虑了预调值dr_vorst和一个调节成分dr_rgl。
本发明方法的调节成分dr_rgl将节气门的额定位置dr_pos_soll与节气门的实际位置dr_pos_ist相比较并补充调节，一直到实际位置dr_pos_ist与额定位置dr_pos_soll相一致为止。因此由预调值dr_vorst和调节成分dr_rgl的组合得出自适应的调整值dr_st。这个调整值例如可以被测量作为实际上的调整值，如果达到了所要求的额定位置的话。将自适应的调整值dr_st在一种可选择的滤波之后作为新的或者校正过的对于额定位置1的预调值dr_pos_vorst_korr_1存储在非易失存储器里。待存储的值优选地是老的值和现在值的一个加权平均值的结果。滤波的目的是使噪声最小化并减小或者消除间隔拍摄(shot to shot)的偏差。
本发明方法的结果是一种在节气门位置dr_pos_ist和自适应的调整值或修正过的预调值dr_pos_vorst_korr之间的自适应存储的关系。节气门位置在这方法的时刻既对应于所要求的额定位置dr_pos_soll又对应于实际位置dr_pos_ist。这关系表明于图2中，在此图中箭头说明了根据多个在相同的额定位置上的测量可能有的波动。
如果使图2表示的关系翻转并应用于由司机所要求的节气门的额定位置dr_pos_soll，那就使调节器作用dr_rgl的成分最小化。这种关系表示于图3中。图3表示出纵座标为预调值dr_vorst，该值单仅由修正的预调值dr_pos_vorst_korr或自适应的调整值或者由这个值和其它影响(见上面)构成。预调值dr_vorst与所要求的额定位置dr_pos_soll的额定值有关系。
为了提高精度将自适应的存储的相关关系优选地与节气门上的压力差、温度和/或质量流相联系地存起来。此外按照一种由所要求的额定位置来计算修正的预调值的实施形式应用一种通过已有测量的内插方法。这种内插法的支承点或者预先规定了(参见以上应用方法于预先规定的位置1dr_pos_vordef_1)或者借助于一种低位的优化路线连续地进行优化。按照另一种实施形式附带地也使用环境条件作为支承点，以实施多维的内插。
按照本发明方法的另一种实施方案，人们在至少三个点上调整设定预先规定的预调值并测量所出现的位置值。按此方式也实现了在节气门的预调值和位置之间的相关。
借助于上述方法因此改善了节气门的预调，从而总体上可以更快速地实施节气门的控制。调节只是用作为修正层次，它与此对应地可以设计得更准确。同样也有利的是:本发明定位方法的自适应特性费用有利地补偿了可能有的节气门的加工公差或者其老化。
图4再次一目了然地简略表示了按照最后所述的作用方案的自适应定位方法的流程图。按此流程首先借助于已知的预调值和一个位置调节器将节气门位置的一个预先规定的额定值调节到所要求的额定位置。在位置调节器达到节气门的一个稳定运动点之后，测量这由预调整和位置调节所得出的调整值。所得出的调整值人们也可以将之称为在节气门当前的运行点上的当前的调整值，它作为新的预调值对应于逼近的额定位置被存储起来。按此方法进行本次预调整的适配。在结束这步骤之后重复进行用于其它预先规定的额定值或额定位置的各个方法步骤。因此有目的地产生了在节气门调整范围里的多个支承点，由这些支承点例如通过内插可以推导出在节气门的整个调整范围上在节气门的修正的预调值和额定值之间的相关关系。

Claims (6)

1.调节构件尤其是内燃机节气门的自适应定位方法，该方法具有以下步骤:
a.通过一个额定值规定一个额定位置并选择调节构件用于达到额定位置的预调值，
b.根据预调值调整设定调整构件的预调位置并将调整构件的预调位置与额定位置比较，
c.调节预调位置直至达到对应于一个自适应调整值的额定位置，和
d.根据额定位置将自适应调整值作为预调值存入。
2.按权利要求1所述的定位方法，其特征在于具有另外的步骤:根据自适应的调整值存储额定位置并反转这种关系，以便根据代表着额定位置的额定值得到自适应的调整值。
3.按权利要求1所述的定位方法，其特征在于，将自适应的调整值存入在调整构件的调整范围里的多个预先规定的点上。
4.按权利要求1至3中之一所述的定位方法，其特征在于具有其它的步骤:将自适应的调整值存储在一个特性曲线组里。
5.按权利要求4所述的定位方法，其特征在于，特性曲线组包括自适应的调整值，该调整值取决于额定值和调整构件的至少一个边界条件，尤其是节气门上的压差、温度和空气质量流量。
6.按权利要求1所述的定位方法，其特征在于，有目的地规定了相继多个额定值，从而可以检测到调整构件的一个调整范围里的有特征性的点并且预调值可以适应于这些点。
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