DE10311019A1 - Controlling torque of drive device involves generating control signal from instantaneous desired torque of drive device and target torque to be achieved after defined period - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Drehmoments. Insbesondere bezieht sie sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Drehmoments eines Verbrennungsmotors über eine Drosseleinrichtung.The present invention relates relates to a method and a device for controlling a torque. In particular, it relates to a method and an apparatus for controlling a torque of an internal combustion engine via a Throttling device.
In modernen Motorsteuergeräten koordiniert eine Momentenstruktur gewünschte Motordrehmomente aus internen und externen Anforderungen, beispielsweise von einer Getriebesteuerung. Entsprechend dem aus dieser Koordination resultierenden Solldrehmoment des Motors wird das Drehmoment des Motors gesteuert bzw. geregelt.Coordinated in modern engine control units a moment structure desired Motor torques from internal and external requirements, for example from a transmission control. According to that from this coordination resulting target torque of the motor becomes the torque of the Motors controlled or regulated.
Dies ist schematisch in
Ein Element der Antriebseinrichtung
Beispielsweise öffnet eine Momentenerhöhung auf Füllungsebene die Drosselklappe bzw. Drosselvorrichtung. Die Öffnung der Drosselvorrichtung führt zu einer Erhöhung der Zylinderfüllung und damit zu einem steigenden Motordrehmoment.For example, an increase in torque opens filling level the throttle valve or throttle device. The opening of the throttle device leads to an increase the cylinder filling and thus to an increasing engine torque.
In
Ein schnelleres Folgeverhalten ergibt sich bei Verwendung des Zündzeitpunkts als Stellgröße. Dies hat jedoch den Nachteil, dass sich dabei ein erhöhter Kraftstoffverbrauch ergibt, da der Zündzeitpunkt für das im Zylinder vorhandene Benzin-/Luftgemisch nicht optimal ist.A faster follow-up behavior results when using the ignition timing as manipulated variable. this has but the disadvantage that this results in increased fuel consumption, since the ignition timing for the im Cylinder existing gasoline / air mixture is not optimal.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Drehmoments einer Antriebseinrichtung bereit zu stellen, wobei das Drehmoment einem Solldrehmoment möglichst schnell folgt und andererseits auch eine Stellgröße, der das Drehmoment nur relativ langsam folgt, zur Steuerung verwendet werden kann.It is therefore an object of the present Invention, a method and an apparatus for controlling a To provide torque of a drive device, wherein the Torque follows a target torque as quickly as possible and on the other hand also a manipulated variable that the torque follows relatively slowly, used for control can be.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 bzw. eine Vorrichtung nach Anspruch 7. Die abhängigen Ansprüche definieren vorteilhafte oder bevorzugte Ausführungsbeispiele des Verfahrens bzw. der Vorrichtung.This task is solved by a method according to claim 1 or an apparatus according to claim 7. The dependent Expectations define advantageous or preferred exemplary embodiments of the method or the device.
Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, dass aus einem momentanen Solldrehmoment der Antriebseinrichtung und einem nach einem bestimmten Zeitraum zu erreichenden Zieldrehmoment ein Stellsignal erzeugt wird, und dass die Antriebseinrichtung zur Erzeugung des Drehmoments mit dem Stellsignal angesteuert wird.According to the invention it is proposed that from a current target torque of the drive device and a target torque to be achieved after a certain period of time an actuating signal is generated, and that the drive device for Generation of the torque is controlled with the control signal.
Durch die zusätzliche Verwendung des nach einem bestimmten Zeitraum zu erreichenden Zieldrehmoments als Eingangsgröße für die Steuerung kann ein deutlich schnelleres Folgeverhalten eines Istdrehmoments auf das Solldrehmoment erzielt werden.Through the additional use of the after target torque to be reached within a certain period of time as an input variable for the control can have a significantly faster follow-up behavior of an actual torque to the target torque.
Insbesondere wird vorgeschlagen, dass aus dem Solldrehmoment ein erstes Teilstellsignal und aus dem Zieldrehmoment ein zweites Teilstellsignal erzeugt wird und dass das erste Teilstellsignal und das zweite Teilstellsignal zu dem Stellsignal kombiniert wird.In particular, it is proposed that a first partial control signal from the target torque and from the Target torque a second partial control signal is generated and that the first control signal and the second control signal to the Control signal is combined.
Dabei kann das zweite Teilstellsignal vorteilhaft derart gebildet werden, dass eine Totzeit und/oder eine das Folgeverhalten der Antriebseinrichtung auf das erste Teilstellsignal charakterisierende Zeitkonstante, welche bei einer Ansteuerung der Antriebseinrichtung allein mit dem ersten Teilstellsignal auftreten würden, kompensiert werden.The second partial control signal are advantageously formed such that a dead time and / or a Subsequent behavior of the drive device on the first partial control signal characterizing time constant, which when the Drive device occur only with the first partial control signal would be compensated.
Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung kann dabei als reine Steuerung oder auch als Regelung ausgelegt sein, bei der als zusätzliche Eingangsgröße für die Regelung ein momentanes Istdrehmoment der Antriebseinheit dient.The method according to the invention and the device according to the invention can be designed as a pure control or as a regulation be at the as additional Input variable for the control a current actual torque of the drive unit is used.
Beispielsweise kann im Fall eines Verbrennungsmotors mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung eine Drosseleinheit des Verbrennungsmotors zur Steuerung bzw. Regelung des Drehmoments angesteuert werden. Dies führt gegenüber einer Steuerung beispielsweise des Zündzeitpunkts zu einem verminderten Treibstoffverbrauch und ermöglicht durch den Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. der erfindungsgemäßen Vorrichtung dennoch eine schnelle Steuerung.For example, in the case of a Internal combustion engine with the inventive method and the inventive device a throttle unit of the internal combustion engine for control or regulation of the torque can be controlled. This leads to a control, for example the ignition timing to reduced fuel consumption and made possible by the use of the method according to the invention or the device according to the invention nevertheless a quick control.
Zusätzlich zur Ansteuerung der Drosseleinheit kann auch weiterhin der Zündzeitpunkt bzw. Zündwinkel verändert werden, um verbleibende Abweichungen zwischen dem Solldrehmoment und dem Istdrehmoment auszugleichen. Die Abweichung des Zündzeitpunktes von dem optimalen Zündzeitpunkt ist dabei jedoch deutlich geringer als bei der herkömmlichen Steuerung, so dass auch der Kraftstoffverbrauch kaum negativ beeinflusst wird.In addition to controlling the Throttle unit can continue the ignition timing or ignition angle changed the remaining deviations between the target torque and balance the actual torque. The deviation of the ignition timing from the optimal ignition timing However, it is significantly lower than the conventional one Control, so that the fuel consumption is hardly affected becomes.
Die Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung anhand eines bevorzugten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigen:The invention is described below Reference to the attached Drawing explained in more detail using a preferred embodiment. It demonstrate:
Eine erste Auswerteeinheit
Die Vorrichtung kann sowohl als reine
Steuerung als auch als Regelung ausgeführt sein. Im Falle einer Regelung
wird bevorzugt das Solldrehmoment w und das Istdrehmoment y einem
Subtrahieren
Im Folgenden soll nun die Funktion
der Auswerteeinrichtungen
Die Ansteuerung einer Drosselvorrichtung, beispielsweise einer Drosselklappe, zur Steuerung des Drehmoments kann beispielsweise durch den Prozess dargestellt werden. Dies stellt ein System mit einer Totzeit und einem Verzögerungsglied erster Ordnung dar. Die Verzögerung ist dabei im Wesentlichen durch ein mit der Drosselklappe verbundenes Saugrohr bestimmt. In Wirklichkeit stellt dies ein Verzögerungsglied höherer Ordnung dar, zur Veranschaulichung eignet sich der in Gleichung (1) dargestellte Prozess jedoch gut.The control of a throttle device, for example a throttle valve, for controlling the torque can be done for example by the process being represented. This represents a system with a dead time and a first order delay element. The delay is essentially determined by an intake manifold connected to the throttle valve. In reality, this is a higher order delay, but the process shown in equation (1) is well suited for illustration.
Das Zieldrehmoment u eile dem Solldrehmoment
um acht Abtast- bzw. Zeitschritte voraus:
Gewünscht ist beispielsweise eine Umsetzung des Solldrehmoments w(z) auf das Istdrehmoment y(z) gemäß einem Führungsübertragungsverhaltens T(z), wobei For example, it is desirable to convert the target torque w (z) to the actual torque y (z) in accordance with a guide transmission behavior T (z), wherein
Die Übertragungsfunktion der ersten
Auswerteeinrichtung
Für
die erste Auswerteeinrichtung
Aus den Gleichungen (1) bis (4) ergibt
sich dann für
die Übertragungsfunktion
der durch die zweite Auswerteeinrichtung
Für andere Übertragungsfunktionen der ersten Auswerteeinheit muss die Übertragungsfunktion S(z) dementsprechend anders gewählt werden.For other transfer functions the transfer function S (z) must correspond to the first evaluation unit chosen differently become.
- 11
- erste Auswerteeinheitfirst evaluation
- 22
- zweite Auswerteeinheitsecond evaluation
- 33
- ZusammenfassungseinrichtungCombining means
- 44
- Antriebseinheitdrive unit
- 55
- SubtrahierenSubtract
- 66
- Verlauf des Zieldrehmomentscourse of the target torque
- 77
- Verlauf des Solldrehmomentscourse of the target torque
- 88th
- Verlauf des Istdrehmoments ohne Vorsteuerungcourse of the actual torque without feedforward control
- 99
- Verlauf des Istdrehmoments mit Vorsteuerungcourse of the actual torque with feedforward control
- 1010
- Reglerregulator
- 1111
- Antriebseinheitdrive unit
- 1212
- Verlauf des Öffnungswinkels einer Drosselklappecourse of the opening angle a throttle valve
- 1313
- Verlauf des Istdrehmomentscourse of the actual torque
- ww
- Solldrehmomenttarget torque
- uu
- Zieldrehmomenttarget torque
- yy
- Istdrehmomentactual torque
- s1s1
- erstes Teilstellsignalfirst Part positioning signal
- s2s2
- zweites Teilstellsignalsecond Part positioning signal
- ss
- Stellsignalactuating signal
- sbsb
- Stellsignalactuating signal
- tt
- Zeittime
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE2003111019 DE10311019A1 (en) | 2003-03-13 | 2003-03-13 | Controlling torque of drive device involves generating control signal from instantaneous desired torque of drive device and target torque to be achieved after defined period |
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DE2003111019 Withdrawn DE10311019A1 (en) | 2003-03-13 | 2003-03-13 | Controlling torque of drive device involves generating control signal from instantaneous desired torque of drive device and target torque to be achieved after defined period |
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- 2003-03-13 DE DE2003111019 patent/DE10311019A1/en not_active Withdrawn
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BÖTTIGER,A.: Regelungstechnik, 2.Auflage,Oldenbourg-Verlag, München, 1991, S.109-115,150-153 * |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
8181 | Inventor (new situation) |
Inventor name: BIZENBERGER, THOMAS, 38116 BRAUNSCHWEIG, DE Inventor name: BLATH, JAN PETER, DR., 38518 GIFHORN, DE Inventor name: DüNOW, PETER, DR., 18196 KAVELSTORF, DE Inventor name: PELZ, NORBERT, 38479 TAPPENBECK, DE Inventor name: SCHILLING, RALF, 38518 GIFHORN, DE Inventor name: SCHULTALBERS, MATTHIAS, 38536 MEINERSEN, DE Inventor name: STELLET, HANS-PETER, 38112 BRAUNSCHWEIG, DE |
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