CN1436279A - 用于调节驱动单元工作参数的方法和装置 - Google Patents
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Abstract
提出一种用于调节驱动单元工作参数的方法和装置，其中设有调节器，该调节器具有至少一个变化的参数。依据转换信号从第一参数转换到第二参数。此外在转换时刻对滤波器赋值，该值等于调节器在此时刻输出信号的变化值并通过滤波器在转换时刻实现调节器输出信号的连续变化。
Description
技术领域本发明涉及一种用于调节驱动单元工作参数的方法和装置。
背景技术
在汽车驱动单元的现代控制系统中经常采用调节系统，该调节系统将驱动单元的运行参数调节到给定的理论值。对于这类调节系统的一个示例是怠速调节器，通过该调节器将驱动单元怠速时的转速调节到给定的理论值。调节系统的其它示例是用于调节内燃机的空气流量、废气成分、转矩等。DE 30 39 435 A1(US专利4 441 471)给出一种怠速调节系统，其中为了改进调节特性规定，调节器的至少一个参数构成为可变化地。在所示的实施例中调节器的比例分量适配于调节偏差值。
如果在至少两个数值之间转换时实现该至少一个调节参数的适配性，则在其自身产生一个令人不满意的转换压力，该转换压力可能有损于调节的舒适性。
发明内容
在至少两个数值之间转换至少一个调节参数时通过对调节器输出信号滤波使调节舒适性明显得到改善，因为有效地避免了转换压力。
尤其具有优点的是，转换瞬时协调地变化，即，在驱动单元的转矩中不发生跳跃变化。由此使驾驶舒适性明显地得到改善。这些优点不仅对于调节器的比例分量而且对于调节器的微分分量都能实现。
如果所使用的滤波器在转换时直接以转换前存在的调节器输出信号赋值，则特别有利地实现驾驶舒适性。
下面要详细描述的工作原理在应用于针对转矩的发动机控制结构方面具有特殊的优点，其中怠速调节器的输出改变理论转矩，该理论转矩依赖于驱动单元转矩的调整。通过设置下述的滤波器在调节器参数转换时也能够实现理论转矩的瞬时协调变化。这一优点尤其在汽油直喷内燃机时得到体现，对于这种内燃机在运行方式变换和与此相关的调节参数转换时也能够实现转矩和/或理论转矩的瞬时协调变化。
其它优点由下面的实施例进行描述以及从从属权利要求中给出。
附图说明
下面根据借助于附图所示的实施例详细描述本发明。
图1示出调节器的电路简图，
图2以具有滤波的可转换比例分量为例示出调节器的流程图，
图3给出时间曲线，借助于该曲线明确地表示出在转换该至少一个调节器参数时滤波的工作原理。
具体实施方式
图1示出用于控制驱动单元的电子控制单元10，在该控制单元中执行用于调节至少一个运行参数的调节器。在优选的实施例中对于调节器而言是一个怠速调节器。在另一实施例中可能是空气量调节器、负载调节器、转矩调节器、废气成分调节器等。在图1中示出理论值发生器12，该发生器根据至少一个由控制单元10的输入导线14至18输入的运行参数构成一个用于调节运行参数的理论值SOLL。在优选的怠速调节器实施例中对于理论值形成所要考虑的参数涉及到发动机温度、附属设备如空调的运行状态等。此外控制单元10通过输入导线20输入一个信号，该信号表示要被调节的运行参数的实际值。在比较器22中将理论值与实际值相互比较。理论值与实际值之间的偏差作为调节偏差Δ输送给调节器24。这个调节器具有至少一个可变化的参数，在优选的实施例中这个参数由比例分量、微分分量和积分分量构成，其中比例分量和/或微分分量是变化的。
以执行的调节策略为基础，调节器24根据调节偏差形成至少一个输出信号τ，该信号由控制单元10输送给执行机构26的控制单元。在上面的示例中每个分量形成一个调节输出信号，这些信号聚集在一起(例如相加)形成输出信号τ。在优选的怠速调节实施例中执行机构26表示一个可电控的节流阀或旁通阀，该阀这样调节输送给内燃机的空气，以使实际值接近理论值。对于柴油机或汽油机直喷不是调节空气，而是由输出信号调节动力质量(Kraftmasse)，因此调节元件表示影响动力输送的调节装置。在输出另外的输出信号后实现补充，例如控制点火角，这些信号同样对实际值接近理论值作出贡献。
调节器24的不同分量具有参数，例如放大系数，其数值是可变化的。在图1所示实施例中存在两个参数值或参数组28和30，这些参数通过接通机构32供调节器24使用。在优选实施例中对于可转换的参数是比例调节器的放大系数和/或微分分量的放大系数。当在34中形成的转换条件出现时，接通机构32换接，34的信号同样供调节器24使用。在与汽油直喷内燃机有关的优选怠速调节实施例中，当内燃机的运行方式转换时，则产生转换条件，例如从均质运行转换到节流运行或者稀薄混合运行或者相反。在两种运行方式之间进行转换时，调节器从第一参数变换到第二参数。因此当运行方式改变时产生调节对象特性的重要变化(例如动力特性、振动特性等)。参数值适配于不同的要求。除了运行方式转换或对此进行的选择以外，也依据其它运行状态进行参数转换，这些运行状态导致调节对象的这种变化，例如当挡位接通或断开时，操纵离合器时，联接大功率消耗器时等等。当出现这类运行方式变化的时候，将通过单元34导致转换信号的产生并导致参数的转换。
在转换参数时调节器的输出是跳跃性的，这作为在汽车上的冲击是可以感觉到的。但是力求实现调节器输出的连续变化，以避免这种在汽车上可感觉到的冲击。这一点对于针对瞬时取向的控制结构的控制系统尤其是有效的，对于这种系统怠速调节器的输出还用于以控制为基础的理论值(理论转矩、司机愿望)修正。
根据二进制的转换信号选择适合的调节信号。在优选的实施例中，参数表示放大系数，调节偏差和/或转数或调节偏差在时间上的变化乘以该放大系数。调节器的输出信号在转换时是跳跃的，因为由于放大参数数值的变化在乘法器中引起乘积的跳跃性变化。为了改善这种状况，首先嵌入滤波器，最好是低通滤波器，该滤波器在发生转换信号(脉冲识别)的时刻赋予初值。滤波器的初值为该等于转换前后调节器输出值的差别的数值。在优选的实施例中，滤波器这样构成，即其输出信号在出现转换之后相对于零成指数变化。然后从调节器输出中减去该滤波器输出值，从而使产生的调节输出信号在时间上连续变化。这些措施应用于比例分量和/或微分分量。
在图2中示出了流程图，该流程图明确地表示出上述工作原理。该流程图以控制单元10的计算机程序表示上述措施的实现并以比例分量为例描述调节器24中的流程。
图2示出调节器24，如图1所示，调节偏差Δ通过接通元件32将所选择的参数P1，P2以及转换信号B-s输送给调节器。通过接通元件32选择的、在本实施例中依据运行参数(例如转数、调节偏差等)决定的比例常数(P1，P2)在相乘点100与调节偏差Δ相乘用于形成输出信号dm11r1。这个乘积在从一个参数转换到另一参数时给出一个跳跃的比例。在相乘点100形成的数值在下面的相减点102与来自前面的计算机脉冲的输出值(dmllrl(z-1))进行比较。后一个数值中间存储在存储器单元104中。然后将新、旧输出值之间的偏差输送给滤波器106，尤其是低通滤波器。这个滤波器在出现脉冲变化时在输入导线108上被赋予初值。作为输入值的初值为数值0。当在110中识别到转换信号B-s时进行赋值。当开始从一个参数转换到另一参数时或反过来从另一参数转换到这个参数时，将在相减点102形成的数值赋予滤波器。在相减点102形成的信号等于在输出信号dmllrl转换时的跃变高度。对于转换时刻，对于滤波器赋予该跃变高度值。在两次转换之间滤波器的输出信号dmumfil从相对于零的初值成指数变化。然后在相减点112将滤波器的输出信号与相乘点100的输出信号dmllrl进行比较，尤其是从这个信号中减去。由此产生调节器输出信号dmllr，其变化在转换期间是连续的。这个输出信号可能在考虑到其它调节分量的输出信号的条件下作为控制信号τ输出。
在本实施例中图示的工作原理补充地或选择地用于调节器的微分分量。积分分量不带有图示的问题，因为积分分量由于其功能一般具有连续的输出信号变化。
在图2中所示的优选的调节器实施例的工作原理在图3中借助于时间曲线表示。在此图3a示出转换信号B-s在时间上的变化，图3b示出滤波器的输出信号dmumfil在时间上的变化，图3c示出乘法级输出信号dmllrl在时间上的变化，而图3d示出调节器或调节分量的输出信号dmllr在时间上的变化。
直到时刻t0调节器都以第一参数P1工作。对于时刻t0，例如由于改变运行方式而产生参数转换。相应地转换信号B-s按照图3a置于数值true。这一点的后果是按照图3c对于时刻t0在输出信号dmllrl中出现跳跃性变化。为了对其进行补偿，按照图3b在时刻t0对滤波器赋值，该数值等于乘法级输出信号中的跃变高度。对应于滤波器功能，滤波器输出信号从时刻t0由这一数值相对于零成指数变化(见图3b)。因为为了形成输出信号dmllr从乘法级输出信号中减去滤波器输出信号，所以按照图3d得到这个输出信号在转换期间的连续变化。
按照图2的实施例示出一个优选的一般解决方案的结构，通过设置滤波器使转换时刻的相应跃变变得平滑，对滤波器赋予在参数转换时在调节器输出信号中跃变的高度数值。在这个一般解决方案范围内同样可以设想以滤波器功能具体结构为基础的其它特殊实施例，尤其是这样的解决方案，即其中在转换时对滤波器直接赋予转换前的输出值而调节器输出信号自动成指数地变化到新的数值，在此滤波器在除转换以外的正常运行状态中是不作用的。
Claims (12)
1.用于调节驱动单元工作参数的方法，其中设有调节器，该调节器具有至少一个变化的参数，在此调节器依据调节偏差在考虑到变化参数的情况下产生一个输出信号，其中在出现转换信号时从第一参数值转换到第二参数值，其特征在于，设有滤波器，该滤波器在转换时从一个参数值作用到另一参数值并对其赋值，该数值起到在转换时刻使输出信号连续变化的作用。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当被调节对象出现变化时，尤其是当汽油直喷发动机由于挡位接通或断开、操纵离合器、接通大功率消耗器而出现运行方式转换时，形成转换信号。
3.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，该至少一个参数是比例调节器的放大系数和/或微分调节器的常数。
4.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，对于比例调节器该至少一个变化参数与用于形成输出信号的调节偏差相乘。
5.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，形成一个值，该值等于在调节器输出信号中从第一参数值到第二参数值的跃变高度。
6.如权利要求4或5所述的方法，其特征在于，当出现转换信号时对滤波器赋值，该滤波器被赋予代表该跃变值的信号并且其输出信号自此时起相对于0指数输出。
7.如权利要求4，5或6所述的方法，其特征在于，为了形成平滑输出信号从输出信号中减去滤波器输出信号。
8.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述调节器是怠速调节器。
9.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述输出信号表示调节器分量的输出信号或调节器的总输出信号。
10.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述调节器输出信号接通控制内燃机的理论值，尤其是理论转矩。
11.如上述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，对于微分调节器转速信号和/或调节偏差在时间上的导出通过可转换的触点形成。
12.用于调节驱动单元运行参数的装置，其具有包括至少一个调节器的控制单元，该调节器产生影响运行参数的输出信号，其中该调节器具有至少一个可转换的参数，通过转换措施在出现至少一个转换信号时从第一参数转换到第二参数，其特征在于，该调节器包括滤波器，该滤波器在出现转换信号时被赋值并且赋予在参数转换时等于输出信号变化的数值并且该数值在转换时刻影响到调节器输出信号的持续变化。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |