DE4114834A1

DE4114834A1 - IC engine idling revs correction system - uses correction value obtained by integrating difference between actual and required setting motor current

Info

Publication number: DE4114834A1
Application number: DE19914114834
Authority: DE
Inventors: Norbert Reiss
Original assignee: Mannesmann VDO AG
Current assignee: Mannesmann VDO AG
Priority date: 1991-05-07
Filing date: 1991-05-07
Publication date: 1992-11-12

Abstract

The idling revs correction system allows a correction value to be superimposed on the required throttle position value, obtained via a learning process. The correction value is obtained by integrating the difference between the actual and required current for the throttle setting motor (4), when the latter is used to bring the throttle element against an idling stop. The correction value is stored when the difference between the actual and required current is below a given value. A current measuring element (3) lies in the current circuit of the motor (4), the difference value provided by a subtractor (15), coupled to an integrator (7). The integrator has a switch (11) at its output, controlled by a threshold stage (9), to supply the correction value to an adder (16) at the input of the throttle position regulator (2). ADVANTAGE - Provides precise correction of idling revs.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bildung eines Korrekturwertes für die Leerlaufstellung einer Drosselklappe einer Brennkraftmaschine, wobei ein Lagesensor, ein Stellgliedmotor für die Drosselklappe und ein Regler einen Lageregelkreis bilden.The invention relates to a method for forming a Correction value for the idle position of a throttle valve an internal combustion engine, wherein a position sensor, a Actuator motor for the throttle valve and a controller Form the position control loop.

Zur Steuerung von Brennkraftmaschinen ist es bekannt, einen Lageregelkreis vorzusehen, der sich aus einem Regler, einem Stellungssensor für die Drosselklappe und einem Stellgliedmotor für die Drosselklappe zusammensetzt. Zweck dieses Lageregelkreises ist es, die Drosselklappe jeweils entsprechend eines zugeführten Sollwertes einzustellen. Durch mechanische und elektrische Toleranzen ergeben sich hierbei jedoch Ungenauigkeiten, wobei insbesondere Fehleinstellungen im Bereich der Leerlaufstellung stören.It is known to control internal combustion engines, one Provide position control loop, which consists of a controller, a Position sensor for the throttle valve and one Actuator motor for the throttle valve. purpose this position control loop is the throttle valve each set according to a supplied setpoint. Mechanical and electrical tolerances result however inaccuracies here, in particular Incorrect settings in the area of the idle position disturb.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, in einfacher Weise die Bildung eines Korrekturwertes für die Leerlaufstellung einer Drosselklappe zu ermöglichen.The object of the present invention is to simplify Way the formation of a correction value for the To allow an idle position of a throttle valve.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß in einer Lernbetriebsart einem zugeführten Sollwert für die Drosselklappenstellung ein Korrekturwert überlagert wird, der durch Integration der Differenz des Istwertes und eines Sollwertes des Stroms durch den Stellgliedmotor gebildet wird, während der Stellgliedmotor gegen einen Anschlag in der Leerlaufstellung bewegt wird, und daß der Korrekturwert gespeichert wird, wenn die Differenz einen vorgegebenen Wert unterschreitet.The method according to the invention is characterized in that that in a learning mode a supplied setpoint for the throttle valve position overlaps a correction value which is achieved by integrating the difference between the actual value and a setpoint of the current through the actuator motor is formed while the actuator motor against one Stop is moved in the idle position, and that the Correction value is saved when the difference is one falls below the specified value.

Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, daß der Anschlag immer gefunden wird, unabhängig aus welcher Stellung der Lernvorgang gestartet wird. Die Zeit für den Lernvorgang ist in vorteilhafter Weise durch Festlegung des Sollwertes für den Lernvorgang und der Integrationskonstanten minimierbar.The inventive method has the advantage that the Stop is always found, regardless of which Position of the learning process is started. The time for that Learning process is advantageous by setting the Setpoint for the learning process and the Integration constants can be minimized.

Außerdem zeichnet sich das erfindungsgemäße Verfahren durch eine gute Reproduzierbarkeit des ermittelten Korrekturwertes aus. Liegt der vorgegebene Wert für die Differenz nahe bei 0, wird für den Korrekturwert immer derjenige Zahlenwert gefunden, der am nächsten zum tatsächlichen Anschlag liegt.In addition, the inventive method is characterized good reproducibility of the determined correction value out. The specified value for the difference is close to 0, always the numerical value for the correction value found that is closest to the actual stop.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch im Zusammenhang mit einer Leerlaufregelung anwendbar - sowohl bei der Leerlaufregelung mittels eines By-pass-Ventils als auch mit Hilfe der Drosselklappe. Bei letzterer wird in der Lernbetriebsart die Drosselklappe gegen den Anschlag mit der geringsten Öffnung gefahren, auch wenn die jeweils durch die Regelung bestimmte Leerlaufstellung davon abweicht. The method according to the invention is also in connection with an idle control applicable - both in the Idle control using a by-pass valve as well as with Help the throttle. The latter is in the Learning mode the throttle against the stop with the the smallest opening, even if each through the Regulation deviates certain idle position.

Eine vorteilhafte Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß im Stromkreis des Stellgliedmotors ein Strommesser vorgesehen ist, dessen Ausgangssignal zusammen mit dem Sollwert einem Subtrahierer zuführbar ist, daß der Ausgang des Subtrahierers einerseits mit einem Integrierer und andererseits über eine Schaltung zur Bildung des Absolutwertes mit einer Schwellwertschaltung verbunden ist, daß der Ausgang des Integrierers an einen ersten Eingang eines Umschalters und an einen Eingang eines nichtflüchtigen Speichers angeschlossen ist, dessen Ausgang mit einem zweiten Eingang des Umschalters verbunden ist, daß ein Ausgang des Umschalters und der Ausgang eines Sollwertbildners über einen Addierer an den Eingang des Lagereglers angeschlossen ist und daß dem nichtflüchtigen Speicher vom Ausgang der Schwellwertschaltung ein Steuersignal zuführbar ist.An advantageous arrangement for carrying out the The method according to the invention is characterized in that an ammeter in the circuit of the actuator motor is provided, the output signal together with the Desired value can be fed to a subtractor that the output of the subtractor on the one hand with an integrator and on the other hand via a circuit for forming the Absolute value is connected to a threshold circuit, that the output of the integrator to a first input of a switch and to an input of a non-volatile Memory is connected, the output with a second input of the switch is connected that a Output of the switch and the output of a Setpoint generator via an adder to the input of the Position controller is connected and that the non-volatile Memory from the output of the threshold circuit Control signal can be fed.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann die Lernbetriebsart bei vorgegebenen Betriebszuständen automatisch oder durch ein von außen zugeführtes Signal aktiviert werden. Letzteres kann beispielsweise bei Wartungsarbeiten erfolgen, während zu einem automatischen Start der Lernbetriebsart Zeiten genutzt werden, in denen die Brennkraftmaschine ohnehin im Leerlauf betrieben wird. Da für die Lernbetriebsart der Betrieb der Brennkraftmaschine an sich nicht erforderlich ist, kann vor dem Start der Brennkraftmaschine automatisch die Lernbetriebsart aktiviert werden.In the method according to the invention, the learning mode automatically or by at given operating conditions an externally supplied signal can be activated. The latter can be done during maintenance work, for example for an automatic start of the learning mode times be used in which the internal combustion engine in anyway Is operated idle. As for the learning mode Operation of the internal combustion engine itself is not necessary is, can automatically before starting the engine the learning mode can be activated.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigt:Embodiments of the invention are in the drawing represented with several figures and in the following Description explained in more detail. It shows:

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Fig. 1 is a block diagram of an arrangement for performing the method according to the invention and

Fig. 2 ein Programm für die in der Anordnung nach Fig. 1 verwendete Steuereinheit. Fig. 2 shows a program for the control unit used in the arrangement of FIG. 1.

Bei der Anordnung nach Fig. 1 gibt ein Sollwertbildner 1 im Normalbetrieb eine Drosselklappenwinkelvorgabe aus, die beispielsweise durch die Stellung des Fahrpedals gegeben oder von einem Geschwindigkeitsregler bzw. Geschwindigkeitsbegrenzer erzeugt ist. Nach dieser Vorgabe wird mit Hilfe des Lagereglers 2 ein Stellgliedmotor 4 derart gesteuert, daß die Drosselklappe 6 den vorgegebenen Winkel einnimmt. Zur Messung des Drosselklappenwinkels bzw. der Drosselklappenlage ist ein Lagesensor 5 vorgesehen, der im wesentlichen aus einem mit der Drosselklappenwelle verbundenen Potentiometer besteht. Die Ausgangsspannung des Lagesensors 5 wird dem Lageregler 2 zugeführt, der als Proportionalregler ausgebildet ist.In the arrangement of Fig. 1, a desired value 1 are in the normal operation from a throttle angle input, which is for example given by the position of the accelerator pedal or generated by a speed control or speed limiter. According to this specification, an actuator motor 4 is controlled with the aid of the position controller 2 in such a way that the throttle valve 6 assumes the predetermined angle. To measure the throttle valve angle or the throttle valve position, a position sensor 5 is provided, which essentially consists of a potentiometer connected to the throttle valve shaft. The output voltage of the position sensor 5 is fed to the position controller 2 , which is designed as a proportional controller.

Zur Erzeugung des obengenannten Korrekturwertes wird die Anordnung nach Fig. 1 durch ein entsprechendes Signal, das über einen Eingang 12 einer Steuereinheit 13 zugeführt wird, in einen Lernbetriebszustand versetzt. Der Sollwertbildner 1 gibt dann einen konstanten Wert ab. Obwohl zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verschiedene Werte geeignet sind, wird bei der Erläuterung des Ausführungsbeispiels von einem Wert ausgegangen, der der Leerlaufstellung zugeordnet ist. Befindet sich die Drosselklappe nicht in ihrer Leerlaufstellung, in welcher sie einen mechanischen Anschlag berührt, wird die Drosselklappe 6 im Lernbetriebszustand in Richtung auf diesen Anschlag bewegt. Dabei wird in der Strommeßeinrichtung 3 der Istwert des Motorstroms gemessen.To generate the above-mentioned correction value, the arrangement according to FIG. 1 is put into a learning operating state by a corresponding signal, which is fed via an input 12 to a control unit 13 . The setpoint generator 1 then outputs a constant value. Although different values are suitable for carrying out the method according to the invention, in the explanation of the exemplary embodiment a value is assumed which is assigned to the idle position. If the throttle valve is not in its idle position, in which it touches a mechanical stop, the throttle valve 6 is moved in the learning operating state in the direction of this stop. The actual value of the motor current is measured in the current measuring device 3 .

Bei der üblichen Bewegung der Drosselklappe ist der Istwert des Motorstroms I_M wesentlich kleiner als ein bei 14 zugeführter Sollwert I_S, der denjenigen Motorstrom darstellt, mit welchem die Drosselklappe 6 gegen den Anschlag gefahren werden soll. Der Istwert und der Sollwert für den Motorstrom werden einem Subtrahierer 15 zugeführt, dessen Ausgang mit einem Integrierer 7 verbunden ist. Die Differenz beider Stromwerte wird integriert und über einen Umschalter 11 einem Addierer 16 zugeführt, wodurch die Ausgangsspannung des Integrierers 7 dem Sollwert überlagert wird.During the usual movement of the throttle valve, the actual value of the motor current I _{M is} substantially smaller than a set value I _S supplied at 14 , which represents the motor current with which the throttle valve 6 is to be driven against the stop. The actual value and the target value for the motor current are fed to a subtractor 15 , the output of which is connected to an integrator 7 . The difference between the two current values is integrated and fed to an adder 16 via a changeover switch 11, as a result of which the output voltage of the integrator 7 is superimposed on the target value.

Zu Beginn des Lernbetriebszustandes ist die Ausgangsspannung des Integrierers 7 klein, so daß der gesamte Sollwert dem Lageregler zugeführt wird. Die Ausgangsspannung des Integrierers 7 bewegt sich jedoch allmählich ins Negative, da I_S am Subtrahierer 15 überwiegt. Damit wird auch der Sollwert kleiner, so daß die Drosselklappe an den Anschlag herangefahren wird.At the beginning of the learning mode, the output voltage of the integrator 7 is low, so that the entire setpoint is supplied to the position controller. However, the output voltage of the integrator 7 gradually moves into the negative since I _S on the subtractor 15 predominates. This also reduces the setpoint so that the throttle valve is moved up to the stop.

Kann sich wegen des Erreichens des Anschlags der Motor 4 nicht mehr drehen, wird der Strom I_M größer. Sobald I_M den Sollwert I_S erreicht hat, ist die Differenz 0. Dieses wird mit Hilfe eines Absolutwertbildners 8 und einer Schwellwertschaltung 9 festgestellt. Der dem Lageregler zugeführte Sollwert SW′ entspricht dann demjenigen Wert, der die Leerlaufstellung zur Folge hat. Da der Sollwert SW derjenige Wert ist, welcher der Leerlaufstellung zugeordnet werden soll, ist die zu diesem Zeitpunkt vorhandene Ausgangsgröße des Integrierers 7 der Korrekturwert.If the motor 4 can no longer rotate because the stop has been reached, the current I _M increases. As soon as I _{M has reached} the target value I _S , the difference is 0. This is determined with the aid of an absolute value generator 8 and a threshold value circuit 9 . The setpoint value SW 'supplied to the position controller then corresponds to the value which results in the idle position. Since the setpoint value SW is the value which is to be assigned to the idle position, the output variable of the integrator 7 available at this point in time is the correction value.

Das Ausgangssignal der Schwellwertschaltung 9 steuert einen nichtflüchtigen Speicher 10, in welchen der Korrekturwert eingeschrieben wird. Damit ist die Lernbetriebsart beendet. Von der Steuereinheit 13 kann über einen Ausgang 17 eine Fertigmeldung abgegeben werden. Ferner wird der Umschalter 11 in die Stellung a bewegt. Die im folgenden vom Sollwertbildner 1 abgegebenen Sollwerte werden dann mit dem aus dem nichtflüchtigen Speicher 10 ausgelesenen Korrekturwert korrigiert und dem Lageregler 2 zugeführt. The output signal of the threshold circuit 9 controls a non-volatile memory 10 , in which the correction value is written. The learning mode is now ended. A finished message can be issued by the control unit 13 via an output 17 . Furthermore, the changeover switch 11 is moved into the position a. The setpoint values given below by the setpoint generator 1 are then corrected with the correction value read from the non-volatile memory 10 and fed to the position controller 2 .

Fig. 2 zeigt ein Programm, welches in der Steuereinheit 13 für den Fall der Lernbetriebsart abgearbeitet wird. Zu Beginn bei 21 verzweigt sich das Programm in Abhängigkeit davon, ob dem Eingang 12 (Fig. 1) eine Lernanfrage zugeführt ist. Ist dieses der Fall, so wird im Programmteil 22 der Schalter 11 in die Stellung b gebracht und der Sollwertbildner 1 derart angesteuert, daß er einen festen Wert, beispielsweise 0, abgibt. Dieser Zustand wird durch Wiederholung des Programmteils 22 solange aufrechterhalten, bis bei 23 der Anschlag gefunden ist und von der Schwellwertschaltung 9 ein Signal (Load-Impuls) ausgegeben wird, das während einer vorgegebenen Zeit von t = n ms ununterbrochen besteht. Damit werden Fehlsteuerungen durch das dynamische Verhalten beim Anfahren an den Anschlag ausgeschlossen. Danach wird im Programmteil 24 der Schalter 11 wieder in die Stellung a gebracht und der Sollwertbildner 1 freigegeben. Außerdem wird eine Fertigmeldung über den Ausgang 13 (Fig. 1) ausgegeben. Fig. 2 shows a program which is executed in the control unit 13 for the case of the learning mode. At 21 , the program branches depending on whether a learning request has been fed to input 12 ( FIG. 1). If this is the case, the switch 11 is set to the position b in the program part 22 and the setpoint generator 1 is controlled such that it outputs a fixed value, for example 0. This state is maintained by repeating the program part 22 until the stop is found at 23 and the threshold value circuit 9 outputs a signal (load pulse) which exists continuously for a predetermined time of t = n ms. This rules out incorrect controls due to the dynamic behavior when approaching the stop. Thereafter, the switch 11 is returned to the position a in the program part 24 and the setpoint generator 1 is released. A ready message is also output via output 13 ( FIG. 1).

Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens können in vielfältiger Weise verwirklicht werden. So können beispielsweise Teile der in Fig. 1 dargestellten Anordnung mit diskreten Schaltungen in analoger oder digitaler Technik realisiert werden. Anstelle von diskreten Schaltungen können für einige der Funktionen der Anordnung nach Fig. 1, insbesondere für die mathematischen Operationen, auch entsprechende Programme in einem Mikrocomputer verwendet werden.The method according to the invention and the arrangement for carrying out the method according to the invention can be implemented in a variety of ways. For example, parts of the arrangement shown in FIG. 1 can be implemented with discrete circuits in analog or digital technology. Instead of discrete circuits, corresponding programs in a microcomputer can also be used for some of the functions of the arrangement according to FIG. 1, in particular for the mathematical operations.

Claims

1. A method for forming a correction value for the idle position of a throttle valve of an internal combustion engine, wherein a position sensor, an actuator motor for the throttle valve and a controller form a position control circuit, characterized in that a correction value is superimposed on a supplied setpoint for the throttle valve position in a learning mode is formed by integrating the difference of the actual value and a target value of the current through the actuator motor while the actuator motor is moved against a stop in the idle position, and that the correction value is stored if the difference falls below a predetermined value.

2. Arrangement for performing the method according to claim 1, characterized in that in the circuit of the actuator motor ( 4 ) a current meter ( 3 ) is provided, the output signal together with the setpoint a subtractor ( 15 ) can be fed that the output of the subtractor ( 15 ) on the one hand with an integrator ( 7 ) and on the other hand via a circuit ( 8 ) to form the absolute value with a threshold circuit ( 9 ) that the output of the integrator ( 7 ) to a first input of a switch ( 11 ) and to one Input of a non-volatile memory ( 10 ) is connected, the output of which is connected to a second input of the switch ( 11 ), that an output of the switch ( 11 ) and the output of a setpoint generator ( 1 ) via an adder ( 16 ) to the input of the Position controller ( 2 ) is connected and that a control signal can be fed to the non-volatile memory ( 10 ) from the output of the threshold circuit ( 9 ) is.

3. The method according to claim 1, characterized in that the learning mode for given operating conditions is automatically activated.

4. The method according to claim 1, characterized in that the learning mode by an externally supplied signal is activated.