DE102008054781A1 - Method for operating drive motor of engine system with speed limit, involves performing integration function for integrating speed difference between predetermined maximum speed and momentary speed of drive motor - Google Patents
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Abstract
Description
Technisches GebietTechnical area
Die Erfindung betrifft Antriebsmotoren, insbesondere Verbrennungsmotoren, deren maximale Drehzahl mit Hilfe eines Enddrehzahlreglers begrenzt wird.The The invention relates to drive motors, in particular internal combustion engines, whose maximum speed is limited by means of an end speed controller becomes.
Stand der TechnikState of the art
Motorsteuergeräte für Antriebsmotoren wie z. B. Verbrennungsmotoren weisen in der Regel Enddrehzahlregler auf, um die maximale Drehzahl zu begrenzen. Dadurch können Funktionen, die z. B. einen Schutz gegen eine Überdrehzahl gewährleisten, eine Höchstgeschwindigkeit eines mit dem Antriebsmotor betriebenen Fahrzeugs begrenzen sowie ein Getriebe z. B. bei einem Schaltvorgang schützen, realisiert werden. Üblicherweise werden als Enddrehzahlregler PI- oder PID-Regler (PI: Proportional-Integral-Regler, PID: Proportional-Integral-Differential-Regler) verwendet.Motor control units for drive motors such as B. Internal combustion engines usually have final speed controller to limit the maximum speed. This allows functions, the z. B. ensure protection against overspeed, a top speed limit a driven with the drive motor vehicle and a gear z. B. protect in a switching process can be realized. Usually are used as final speed controllers PI or PID controllers (PI: proportional-integral controller, PID: proportional-integral-derivative-controller) used.
Der Integratoranteil von Enddrehzahlreglern wird in der Regel begrenzt, um auch bei Erreichen der Stellgrenze (minimales bzw. maximales Motormoment) ein akzeptables Regelverhalten zu erreichen. Zur Begrenzung des Integratoranteils eines solchen Enddrehzahlreglers sind verschiedene Verfahren bekannt. Grundsätzlich kann auf feste oder variable Begrenzungswerte begrenzt werden. Bei einer Begrenzung auf fest vorgegebene Begrenzungswerte besteht jedoch der Nachteil, dass ein Ansteigen des integralen Anteils über den möglichen Stellbereich nicht sicher verhindert werden kann, wenn der Begrenzungswert über den aktuellen Stellgrenzen liegt. Liegt der Begrenzungswert unter den Stellgrenzen wird andererseits der verfügbare Stellbereich nicht genutzt.Of the Integrator share of final speed controllers is usually limited, even when reaching the setting limit (minimum or maximum Engine torque) to achieve an acceptable control behavior. To the limit the Integratoranteils of such Enddrehzahlreglers are different Known method. in principle can be limited to fixed or variable limit values. at however, there is a limit to fixed limit values the disadvantage that an increase in the integral share over the potential Setting range can not be safely prevented if the limit value over the current Setting limits is. If the limit value is below the setting limits on the other hand, the available one Adjustment area not used.
Im Falle variabler Begrenzungswerte ist weiterhin ein Verfahren bekannt, die Begrenzung abhängig von den aktuell verfügbaren Stellgrenzen durchzuführen. Dies hat jedoch den Nachteil einer eingeschränkten Regeldynamik, die insbesondere bei einer starken Reduktion der Stellgröße bzw. des Stellmoments und einer darauffolgenden plötzlichen Erhöhung der Stellgröße bzw. des Stellmoments zu einer starken Verzögerung des Umsetzens der Fahrervorgabe führen können.in the In the case of variable limit values, a method is also known, the limit depends from the currently available Make parking limits. However, this has the disadvantage of a limited control dynamics, in particular with a strong reduction of the manipulated variable or the actuating torque and a subsequent sudden increase the manipulated variable or the actuating torque to a strong delay of implementing the driver specification to lead can.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Enddrehzahlreglers bzw. einen Enddrehzahlregler zur Verfügung zu stellen, bei dem der Integratoranteil des Enddrehzahlreglers, insbesondere im Regeleingriff bei der Annäherung an die Enddrehzahl, den gesamten verfügbaren Stelleingriff gestattet und weiterhin auch nahe der Enddrehzahl ein schnelles Ansprechverhalten gegenüber einer Vorgabe eines Ansteuerwertes aufweist.It It is an object of the present invention to provide a method of operation a final speed controller or a final speed controller to provide in which the Integratoranteil the Enddrehzahlreglers, in particular in control at the approach to the final speed, the total available control intervention allowed and still near the final speed, a fast response across from has a specification of a control value.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren zum Betreiben eines Antriebsmotors eines Motorsystems mit einer Drehzahlbegrenzung gemäß Anspruch 1 sowie durch die Vorrichtung gemäß dem nebengeordneten Anspruch gelöst.These The object is achieved by the method for operating a drive motor an engine system with a speed limitation according to claim 1 and by the device according to the independent claim solved.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.Further advantageous embodiments of the invention are specified in the dependent claims.
Gemäß einem ersten Aspekt ist ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsmotors eines Motorsystems mit einer Drehzahlbegrenzung vorgesehen, wobei der Antriebsmotor mit einer Stellgröße betrieben wird, wobei die Stellgröße auf eine von einem Integratorwert abhängige Begrenzungsgröße begrenzt wird, wenn eine variable, insbesondere gefilterte Vorgabegröße zum Ansteuern des Antriebsmotors die Begrenzungsgröße überschreitet. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- – Durchführen einer Integrationsfunktion zum Integrieren einer Drehzahlabweichung zwischen einer vorgegebenen maximalen Drehzahl des Antriebsmotors und einer momentanen Drehzahl des Antriebsmotors über der Zeit, um den Integratorwert bereitzustellen;
- – Begrenzen des Integratorwerts der Integrationsfunktion auf einen Begrenzungswert, wenn der Betrag des Integratorwerts den Betrag des Begrenzungswert überschreitet, wobei der Begrenzungswert von der variablen Vorgabegröße und von einer Integratorgrenzgröße abhängt, so dass der Begrenzungswert bei einem Unterschreiten des Betrags der Integratorgrenzgröße durch den Betrag der Vorgabegröße auf die Integratorgrenzgröße festgelegt wird und andernfalls auf die Vorgabegröße festgelegt wird.
- - performing an integration function for integrating a speed deviation between a predetermined maximum speed of the drive motor and a current speed of the drive motor over time to provide the integrator value;
- Limiting the integrator value of the integration function to a limiting value when the magnitude of the integrator value exceeds the magnitude of the limiting value, wherein the limiting value depends on the variable default quantity and on an integrator limit quantity, such that the limiting value falls below the magnitude of the default quantity if the magnitude of the integrator limit value is undershot is set to the integrator limit size and otherwise set to the default size.
Eine Idee des obigen Verfahrens besteht darin, den Integratorwert der Integrationsfunktion auf einen variablen Begrenzungswert zu begrenzen, wobei der Begrenzungswert bei einer hohen Vorgabegröße z. B. der Vorgabegröße oder einem davon abhängigen Wert entspricht und bei einer niedrigen Vorgabegröße, d. h. einer Vorgabegröße unterhalb der Integratorgrenzgröße, den Integratorwert lediglich auf die Integratorgrenzgröße begrenzt. Dadurch wird das vollständige Rücksetzen des Integrators verhindert, wenn die Vorgabegröße für den Antriebsmotor weitestgehend zurückgenommen wird. Dadurch kann nach einer Rücknahme der Vorgabegröße und einer darauffolgenden schnellen Erhöhung der Vorgabegröße gewährleistet werden, dass die Drehzahlbegrenzung die maximale Drehzahl, auf die begrenzt werden soll, möglichst schnell wieder erreicht.A The idea of the above method is to calculate the integrator value of the Limit the integration function to a variable limit, wherein the limiting value at a high default size z. B. the default size or one of them dependent Value corresponds and at a low default size, i. H. a default size below the integrator limit, the Integrator value limited only to the Integratorgrenzgröße. This will do the full reset prevents the integrator when the default size for the drive motor as far as possible withdrawn becomes. This can be done after a withdrawal the default size and a subsequent one fast increase the default size guaranteed be that the speed limit, the maximum speed on the should be limited, if possible quickly reached again.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass eine Proportionalfunktion durchgeführt wird, um abhängig von der Drehzahlabweichung einen Proportionalwert zur Verfügung zu stellen, wobei die Begrenzungsgröße abhängig von dem Integratorwert und abhängig von dem Proportionalwert, insbesondere abhängig von deren Summe, bereitgestellt wird.Farther it can be provided that a proportional function is performed, depending on the speed deviation to a proportional value available set, whereby the limiting size depends on the integrator value and depends on the proportional value, in particular depending on the sum provided becomes.
Insbesondere kann die bereitgestellte Begrenzungsgröße auf die Vorgabegröße oder den Begrenzungswert begrenzt werden.Especially can set the provided limit size to the default size or limit the limit value.
Gemäß einer Ausführungsform kann die Integratorgrenzgröße einem momentanen Lastmoment des Antriebsmotors entsprechen oder von diesem abhängen.According to one embodiment the integrator limit size can be one correspond to current load torque of the drive motor or depend on this.
Weiterhin kann die Stellgröße zum Ansteuern des Antriebsmotors durch eine Minimumauswahl der Begrenzungsgröße und der Vorgabegröße ermittelt werden.Farther can the manipulated variable for driving of the drive motor by a minimum selection of the limit size and the Default size determined become.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist eine Vorrichtung zum Betreiben eines Antriebsmotors eines Motorsystems mit einer Drehzahlbegrenzung vorgesehen. Die Vorrichtung umfasst:
- – einen Integratorblock zum Durchführen einer Integrationsfunktion zum Integrieren einer Drehzahlabweichung zwischen einer vorgegebenen maximalen Drehzahl des Antriebsmotors und einer momentanen Drehzahl des Antriebsmotors über der Zeit, um einen Integratorwert bereitzustellen, wobei der Integratorblock ausgebildet ist, um den Integratorwert der Integrationsfunktion auf einen Begrenzungswert zu begrenzen, wenn der Betrag des Integratorwerts den Betrag des Begrenzungswerts überschreitet;
- – eine Einrichtung zum Bereitstellen einer Begrenzungsgröße abhängig von dem Integratorwert;
- – eine Einrichtung zum Bereitstellen einer variablen, insbesondere gefilterten Vorgabegröße zum Betreiben des Antriebsmotors;
- – eine Einrichtung zum Ansteuern des Antriebsmotors mit einer Stellgröße, die der auf die Begrenzungsgröße begrenzten Vorgabegröße entspricht, wenn die variable Vorgabegröße die Begrenzungsgröße überschreitet;
- – eine Einrichtung zum Vorgeben des Begrenzungswerts abhängig von der variablen Vorgabegröße und von einer Integratorgrenzgröße, so dass der Begrenzungswert bei einem Unterschreiten des Betrags der Integratorgrenzgröße durch den Betrag der Vorgabegröße auf die Integratorgrenzgröße festgelegt wird und andernfalls auf die Vorgabegröße festgelegt wird.
- An integrator block for performing an integration function for integrating a speed deviation between a predetermined maximum speed of the drive motor and a current speed of the drive motor over time to provide an integrator value, wherein the integrator block is configured to limit the integrator value of the integration function to a limiting value, when the amount of the integrator value exceeds the limit value;
- A means for providing a limiting quantity dependent on the integrator value;
- - means for providing a variable, in particular filtered default size for operating the drive motor;
- - A device for driving the drive motor with a manipulated variable, which corresponds to the limiting variable limited default size, when the variable default size exceeds the limiting amount;
- A means for specifying the clipping value in dependence on the variable preselected quantity and on an integrator clipping quantity such that the clipping value is set to the integrator clipping size if the magnitude of the integrator clipping size is less than the integrator clipping size and is otherwise set to the default size.
Gemäß einem weiteren Aspekt ist ein Computerprogramm vorgesehen, das einen Programmcode enthält, der, wenn er auf einer Datenverarbeitungseinheit ausgeführt wird, das obige Verfahren ausführt.According to one Another aspect is a computer program is provided, the program code contains which, when executed on a data processing unit, performs the above method.
Kurzbeschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsformen der Erfindung werden nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:embodiments The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. It demonstrate:
Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments
In
Im
vorliegend beschriebenen Fall entspricht der Antriebsmotor
Das
Stellmoment MStell kann bei Verbrennungsmotoren
In
dem in
In
Die
Drehzahlabweichung Δn
wird weiterhin dem Integratorblock
Der
Integralanteil IA wird mit Hilfe einer ersten Begrenzungseinheit
In
einem Summierglied
Die
Reglerstellgröße RSG wird
einem zweiten Begrenzungsblock
Es
wird ein Fahrerwunschmoment FWM z. B. von einem (nicht gezeigten)
Fahrpedal vorgegeben, das zunächst
in einem dritten Begrenzungsblock
Der
Enddrehzahlregler
Da
das Begrenzungsmoment MLimit bei großem Abstand
der momentanen Drehzahl n des Verbrennungsmotors
Gemäß einem
Stand der Technik wird bei der Begrenzung in dem ersten Begrenzungsblock
Dieses
Verhalten ist in dem Diagramm der
Es
ist nun vorgesehen, den oberen Begrenzungswert des ersten Begrenzungsblockes
Der
obere Begrenzungswert des zweiten Begrenzungsblockes
In
Die Begrenzung des Integratoranteils IA auf das Integratorgrenzmoment IGM kann sinngemäß erweitert werden, wenn Integratoranteile IA höherer Ordnung implementiert werden. Auch kann ein Differenzialanteil bei einem PID-Regler als Enddrehzahlregler entsprechend vorgesehen werden. Der Differenzialanteil kann optional eine äquivalente Begrenzung erhalten, die entweder einem Begrenzungswert des Integratorgrenzmomentes IGM entspricht oder von diesem abhängig ist.The Limitation of the integrator component IA to the integrator limit torque IGM can be expanded accordingly when integrator portions IA of higher order are implemented become. Also, a differential component in a PID controller as End speed controller are provided accordingly. The differential share can optionally be an equivalent Get limit, either a limiting value of the Integratorgrenzmomentes IGM is or depends on this.
Im
Unterschied zu oben angeführtem
Motorsystem
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE200810054781 DE102008054781A1 (en) | 2008-12-16 | 2008-12-16 | Method for operating drive motor of engine system with speed limit, involves performing integration function for integrating speed difference between predetermined maximum speed and momentary speed of drive motor |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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Publications (1)
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DE102008054781A1 true DE102008054781A1 (en) | 2010-06-17 |
Family
ID=42168367
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---|---|---|---|
DE200810054781 Withdrawn DE102008054781A1 (en) | 2008-12-16 | 2008-12-16 | Method for operating drive motor of engine system with speed limit, involves performing integration function for integrating speed difference between predetermined maximum speed and momentary speed of drive motor |
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DE (1) | DE102008054781A1 (en) |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP2860378A1 (en) * | 2013-09-18 | 2015-04-15 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Vehicle speed control apparatus of industrial vehicle |
-
2008
- 2008-12-16 DE DE200810054781 patent/DE102008054781A1/en not_active Withdrawn
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EP2860378A1 (en) * | 2013-09-18 | 2015-04-15 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Vehicle speed control apparatus of industrial vehicle |
AU2014224089B2 (en) * | 2013-09-18 | 2016-03-17 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Vehicle speed control apparatus of industrial vehicle |
US9897018B2 (en) | 2013-09-18 | 2018-02-20 | Kabushiki Kaisha Toyota Jidoshokki | Vehicle speed control apparatus of industrial vehicle |
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