DE60027097T2 - Steuergerät für eine Drosselklappe - Google Patents

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throttle opening
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Hitachi Ltd. Yasuhiro Chiyoda-ku Kamimura
Hitachi Ltd. Yasushi Chiyoda-ku Sasaki
Hitachi Ltd. Norio Chiyoda-ku Tomita
Hitachi Ltd. Tugio Chiyoda-ku Tomita
Hitachi Ltd. Syuuichi Chiyoda-ku Nakano
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Description

  • Hintergrund der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drosselsteuervorrichtung, zur elektronischen Steuerung eines Steuerventils zur Steuerung einer Ansaugluftmenge eines Verbrennungsmotors der in einem Fahrzeug montiert ist, unter Verwendung eines Aktuators wie zum Beispiel eines Elektromotors etc.
  • In den letzten Jahren wandelten sich Drosselsteuervorrichtungen von solchen, bei denen die Position einer Drosselklappe über ein mechanisch verbundenes Gaspedal gesteuert wird, zu solchen elektronischer Art, die mit Hilfe eines Aktuators wie zum Beispiel eines Elektromotors etc. elektronisch eine Drosselklappe steuern, um ein optimale Menge von Luft zu liefern, in Abhängigkeit des Betriebszustandes eines Verbrennungsmotors. Die Anordnung einer herkömmlichen, elektronisch steuernden Drosselklappensteuerung ist in JP-A-61-8441 beispielhaft gezeigt, wobei ein Signal das den Betriebszustand widerspiegelt wie das Ausgangssignal eines Beschleunigungssensors, zur Erfassung des Grads der Niederdrückung eines Gaspedals für den Berechnungsprozess herangezogen wird, um dadurch einen Zielöffnungswinkel eines Steuerungsventils festzulegen. Ferner wird in dieser Drosselsteuervorrichtung ein Beschleunigungssensor zur Erfassung der Position eines Steuerungsventils bereitgestellt, darüber hinaus wird der aktuelle Grad der Öffnung einer Drosselklappe basierend auf dem Ausgabewert des Beschleunigungssensors berechnet und die Position des Steuerungsventils unterliegt der Regelung, unter Verwendung eines Aktuators wie zum Beispiel eines Elektromotors etc., bis der Ist-Drosselklappenöffnungsgrad gleich dem Soll-Drosselklappenöffnungsgrad ist.
  • Ferner zeigt JP-A-10-306735 die beispielhafte Anordnung einer weiteren herkömmlichen, elektronisch gesteuerten Drosselklappensteuerung, bei der die Sicherstellung der Betriebssicherheit eines zu steuernden Drosselkörpers empfohlen wird, da das Verfahren zur Steuerung der Gaspedalposition des Drosselkörpers gänzlich durch Benützung elektrischer Signale ausgeführt wird und ein Rückfallmechanismus zur mechanischen Lieferung einer Ansaugluftmenge der imstande ist sich selbst fortzubewegen derart vorgesehen ist, dass sich ein Fahrzeug zu einer Werkstatt bewegen kann wenn eine Störung der Vorrichtung auftritt.
  • Zusammenfassung der Erfindung
  • Jedoch sind herkömmliche Drosselkörper die mit einem Rückfallmechanismus ausgestattet sind derart aufgebaut, dass wenn eine Anomalie eines Sensors etc. auftritt, die für das Antriebssystem des Aktuators nötige Stromquelle unterbrochen wird und ein vorgegebener Öffnungsgrad der Drosselklappe aufgrund der Vorspannkraft einer Feder mechanisch wiederhergestellt wird. Dadurch ist der Drosselkörper so ausgeprägt, dass er eine nichtlineare axiale Drehmoment-Kennlinie aufweist. Ferner wird die Drosselklappe derart gesteuert, dass der Drosselkörper mit dem nichtlinearen axialen Drehmoment durch den Einsatz eines Steuerungsverfahrens wie der PID-Regelung etc. gesteuert wird.
  • Die Integrationseinheit die der Konvergierung des zu steuernden Subjekts dient, um den Soll-Drosselklappenöffnungsgrad zu steuern, besitzt einen Nachlauf-Kennlinie zweiter Ordnung und hat ebenfalls eine nichtlineare axiale Kennlinie, da das zu steuernde Subjekt System aufgrund des Rückfallmechanismus eine nichtlineare Kennlinie aufweißt. Demnach dauert es lange Zeit bis der Integrationswert konvergiert. Insbesondere, wenn eine derartige Antwort ausgeführt wird, bei der sich der Soll-Drosselklappenöffnungsgrad und der Rückfallöffnungsgrad überkreuzen, tritt das Problem auf, dass die Reaktionszeit und die Zeit bis zur Konvergierung lange werden.
  • Das Dokument JP 10238370 (D1) bezieht sich auf eine elektronische Drosselsteuervorrichtung für Verbrennungsmotoren mit dem Ziel die Ansprechempfindlichkeit der Drosselsteuerung zu verbessern, wobei wenn ein Soll-Drosselklappenöffnungsgrad über eine regulierte Öffnung eines Öffners hinweg geändert wird, wird eine integrierte Einheit auf einen Lernwert einer Konvergenzvariable festgesetzt. Während der Änderung über diesen Wert wird unverzüglich ein Wechsel der Antriebskraft eines Motors auf einen Wert ausgeführt, der hinreichend groß ist um einer Last während der Änderung über diesen Wert entgegen zu stehen. Wenn die der Betrag der Änderung über diesen Wert klein ist, kann der Konvergenz Wert auf 0% gesetzt werden, um Überschwingen zu vermeiden.
  • Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Drosselsteuervorrichtung bereitzustellen die das oben genannte Problem des Stands der Technik umgehen kann und sowohl die Reaktionszeit wie auch die Zeit bis zur Konvergierung verkürzen kann.
  • Die Aufgabe wird entsprechend den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs gelöst. Die abhängigen Ansprüche beziehen sich auf vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung.
  • Entsprechend eines Gesichtspunkts der vorliegenden Erfindung, ist die vorliegende Erfindung derart angeordnet, dass in einer Drosselsteuervorrichtung, welche die Position einer Drosselklappe eines elektronisch gesteuerten Drosselkörpers steuert, der einen Rückfallmechanismus zum Sichern der Selbstfortbewegung eines Fahrzeugs im Zeitraum während einer Störung durch Verwendung eines Aktuators auf Basis eines Soll-Drosselöffnungsgrads, der von der Motorsteuereinheit geliefert wird, wenn ein Soll-Drosselöffnungsgrads der von der Motorsteuereinheit eingegeben wird den Rückfallöffnungsgrad des Rückfallmechanismus überkreuzt, wird ein Korrekturwert, der addiert wurde, auf einen Initialintegrationswert gesetzt und ein Korrekturwert, der nachfolgend berechnet wurde, wird zu dem Initialintegrationswert addiert um eine Regelung durchzuführen.
  • Entsprechend dieser Anordnung wird wenn der Soll-Drosselklappenöffnungsgrad den Rückfallöffnungsgrad überkreuzt der Korrekturwert auf den Initialintegrationswert gesetzt, so dass das Ansprechverhalten das eine Integrationseinheit benützt beschleunigt werden kann und damit sowohl die Reaktionszeit wie auch die Zeit bis zu Konvergierung verkürzt werden können.
  • In der obigen Anordnung ist der vorbestimmte Initialintegrationswert vorzugsweise auf 0 gesetzt.
  • Darüber hinaus ist in der obigen Anordnung vorzugsweise ein Tot-Band-Bereich vorgesehen der einen Rückfallöffnungsgrad beinhaltet und wenn der Soll-Drosselklappenöffnungsgrad der von der Motorsteuereinheit eingegeben wird den Unempfindlichkeitsbereich überschneidet, wird ein zuvor addierter Integrationswert auf den Initialintegrationswert gesetzt und ein anschließend berechneter Integrationswert wird zu dem Initialintegrationswert addiert um dadurch eine Regelung durchzuführen.
  • Der Tot-Band-Bereich ist vorzugsweise auf einen Wert ±1.5 Grad des Tot-Band-Bereichs gesetzt.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das den gesamten Aufbau der Drosselsteuervorrichtung, entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, zeigt;
  • 2 ist ein Diagramm, zur Erklärung des Rückfallöffnungsgrads des elektronisch gesteuerten Drosselkörpers der in der Drosselklappenvorrichtung, entsprechend einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, verwendeten wird;
  • 3 ist ein Diagramm, zur Erklärung des Verhaltens eines tatsächlichen Drosselklappenöffnungsgrad und eines berechneten Inte grationswerts für den Fall, dass der elektronisch gesteuerte Drosselkörper gesteuert wird; und
  • 4 ist ein Diagramm, zur Erklärung des Verfahrens zur Bestimmung eines Soll-Drosselklappenöffnungsgrads unter Verwendung eines Mittels zum Löschen des Integrationswerts in der Drosselklappensteuerungsvorrichtung, entsprechend der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Detaillierte Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
  • Der Aufbau der Drosselsteuervorrichtung gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung wird Bezug nehmend auf die 1 bis 4 erklärt.
  • Zuerst, wird der gesamte Aufbau der Drosselsteuervorrichtung gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung Bezug nehmend auf 1 erklärt.
  • 1 ist ein Blockdiagramm, das den gesamten Aufbau der Drosselsteuervorrichtung, entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung, zeigt.
  • Eine Motorsteuereinheit 10 berechnet einen Soll-Drosselklappenöffnungsgrad, um einen Verbrennungsmotor mit einer optimalen Menge an Luft zu beliefern, auf der Basis von Signalen verschiedener Arten von Sensoren wie zum Beispiel einem Beschleunigungssensor 20, zur Ermittlung der Stellung des Gaspedals 22 und liefert den berechneten Wert an eine Drosselsteuereinheit 100.
  • Die Drosselsteuereinheit 100 liefert ein Signal an einen Motor 34, um eine Drosselklappe 32 zu drehen die sich in einem elektronisch gesteuerten Drosselkörper 30 befindet, auf der Basis des Soll-Drosselklappenöffnungsgrad, um die Position der Drosselklappe zu steuern. Der Öffnungsgrad der Drosselklappe 32 wird von einem Drosselsensor 36 erfasst und der erfasste Öffnungsgrad wird an die Dros selsteuerungseinheit 100, als ein Ist-Drosselklappenöffnungsgradsignal übertragen. Die Drosselsteuereinheit 100 berechnet den Ist-Drosselklappenöffnungsgrad auf der Basis des Ist-Drosselklappenöffnungsgradsignals und die Position des Steuerventils unterliegt der Regelung so, dass der Ist-Drosselöffnungsgrad zu dem Soll-Drosselöffnungsgrad konvergiert.
  • Die Drosselsteuereinheit 100 beinhaltet eine Subtraktionseinheit 110, eine PID Regelungseinheit 120, eine Regelbetragberechnungseinheit 130 und eine Einheit zu Erfassung der Löschung des Integrationswerts 140.
  • Die Subtraktionseinheit 110 berechnet eine Differenz zwischen dem Soll-Drosselöffnungsgrad und dem Ist-Drosselöffnungsgrad und gibt die so berechnete Differenz an die PID Regelungseinheit 120 aus.
  • Die PID Regelungseinheit 120 umfasst eine Proportionalanteil Berechnungseinheit 122, eine Integrationsanteil Berechnungseinheit 124, eine Ableitungsanteil Berechnungseinheit 126 und eine Additions-/Subtraktions-Einheit 128. Die Proportionalanteil Berechnungseinheit 122 multipliziert die Abweichung (Δθ) zwischen dem Soll-Drosselöffnungsgrad und dem Ist-Drosselöffnungsgrad mit einer proportionalen Verstärkung (P Verstärkung), um einen proportionalen Anteil zu erhalten. Die Integrationsanteil Berechnungseinheit 124 multipliziert einen Integrationswert (ΣΔθ) der Abweichung (Δθ) zwischen dem Soll-Drosselöffnungsgrad und dem Ist-Drosselöffnungsgrad mit einer Integrationsverstärkung (I Verstärkung) um einen Integrationsanteil zu erhalten. Die Ableitungsanteil Berechnungseinheit 126 multipliziert einen Differenzenquotienten (dθ/dt) des Ist-Drosselöffnungsgrads mit einer Ableitungsverstärkung (D Verstärkung), um einen Ableitungsanteil zu erhalten. Die Additions-/Subtraktions- Einheit 128 erhält die Summe des Ausgabewertes des Proportionalanteil Berechnungseinheit 122 und des Ausgabewertes des Integrationsanteil Berechnungseinheit 124 subtrahiert anschließend von der erhaltenen Summe den Ausgabewert der Ableitungsanteil Berechnungseinheit 126 um einen Substraktionswert zu erhalten und gibt den Subtraktionswert als ein PID Steuersignal an die Regelbetragberechnungseinheit 130 aus.
  • Die Regelbetragberechnungseinheit 130 berechnet einen Regelbetrag auf der Basis des PID Steuerungssignals, um dadurch den so berechneten Regelbetrag an den Motor 34 auszugeben.
  • Ferner ist diese Ausführungsform dadurch gekennzeichnet, dass sie mit einer Einheit zur Erfassung der Löschung des Integrationswertes 140 ausgestattet ist. Die Einheit zur Erfassung der Löschung des Integrationswertes 140 überwacht den Soll-Drosselklappenöffnungsgrad, um dadurch zu bestimmen, ob der Soll-Drosselklappenöffnungsgrad den Rückfallöffnungsgrad überkreuzt in dem Moment, wenn der Soll-Drosselklappenöffnungsgrad sich verändert. Falls ermittelt wird, dass der Soll-Drosselklappenöffnungsgrad den Rückfallöffnungsgrad überkreuzt, setzt die Einheit zur Erfassung der Löschung des Integrationswerts den Integrationswert der Integrationsanteil-Berechnungseinheit 124, der als Korrekturwert dient, auf 0.
  • Der Rückfallöffnungsgrad des elektronisch gesteuerten Drosselkörpers wird unter Bezugnahme auf 2 erklärt.
  • 2 ist ein Diagramm zur Erklärung des Rückfallöffnungsgrades des elektronisch gesteuerten Drosselkörpers, der in der Drosselklappenvorrichtung entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung verwendet wird. In 2 repräsentiert die Abszisse den Drosselklappenöffnungsgrad und die Ordinate repräsentiert das axiale Drehmoment.
  • Der elektronisch gesteuerte Drosselklappenkörper 30 ist derart konfiguriert, dass falls eine Anomalie etc. in dem Motor 34 etc. auftritt, die Stromquelle für den Motor 34 unterbrochen wird und die Drosselklappe mechanisch infolge der Vorspannkraft einer Feder etc. auf den Rückfallöffnungsgrad wieder eingestellt wird. Demnach ist der elektro nisch gesteuerte Drosselkörper 30 so ausgeprägt, dass er eine nichtlineare, axiale Drehmoment-Kennlinie wie in 2 gezeigt, besitzt.
  • Das heißt, wenn der Drosselklappenöffnungsgrad gleich dem Rückfallöffnungsgrad θ0 ist, beträgt das axiale Drehmoment den Wert 0. Demnach besitzt der elektronisch gesteuerte Drosselkörper eine derartige Kennlinie, dass falls die Stromquelle für den Motor 34 unterbrochen ist, der Rückfallöffnungsgrad θ0 der Drosselklappe wiederhergestellt wird. In einem Bereich, in dem der Drosselklappenöffnungsgrad größer als der Rückfallöffnungsgrad θ0 ist, besitzt der elektronisch gesteuerte Drosselkörper eine derartige Kennlinie, dass das axiale Drehmoment in Übereinstimmung mit dem Anstieg des Drosselklappenöffnungsgrades ansteigt und zudem eine Hysterese-Kennlinie aufweist. Ferner besitzt der elektronisch gesteuerte Drosselkörper eine derartige Kennlinie, dass in einem Bereich, in dem der Drosselklappenöffnungsgrad kleiner ist als der Rückfallöffnungsgrad θ0, das axiale Drehmoment zur negativen Seite ansteigt in Übereinstimmung mit dem Abfall des Drosselöffnungsgrades und zusätzlich eine Hysterse-Kennlinie aufweist. Mit anderen Worten, das axiale Drehmoment wechselt schlagartig von der negativen Seite zu der positiven Seite durch den Rückfallöffnungsgrad θ0. Insofern, liegt dieser Öffnungsgrad im Allgemeinen in einem Bereich von 7 bis 15 Grad, obwohl der Rückfallöffnungsgrad θ0 in Abhängigkeit von der Art des elektronisch gesteuerten Drosselkörpers 30 variiert.
  • Da der elektronisch gesteuerte Drosselkörper 30 die in 2 gezeigte Drehmoment-Kennlinie besitzt, hat die Integrationsanteil-Berechnungseinheit 124 Integrationswerte von negativer und positiver Polarität, wenn ein derartiges Ansprechverhalten durchgeführt wird, dass der Soll-Drosselklappenöffnungsgrad den Rückfallöffnungsgrad überkreuzt. Demnach wird der Wert, des für den Betrieb der Drosselklappe benötigten Steuerbetrags kleiner berechnet als der tatsächlich erforderliche Betrag, bis der zuvor integrierte Integrationswert ver braucht ist und die Polarität des Integrationswertes wechselt. Diese Tatsache beeinflusst nicht nur die Ansprechzeit, sondern verursacht auch das Problem, dass die Konvergierung des Integrationswertes zu einem benötigten Wert, um den tatsächlichen Drosselklappenöffnungsgrad an den Soll-Drosselklappenöffnungsgrad zu halten, mehr Zeit in Anspruch nimmt. Demzufolge, wenn ein Ansprechverhalten durchgeführt wird, bei dem der Soll-Drosselklappenöffnungsgrad den Rückfallöffnungsgrad überkreuzt, verzögert sich der Integrationswert, der die Verzugscharakteristik besitzt, in seiner Reaktionszeit und der Konvergierungszeit zusätzlich zu der Kennlinie des mechanischen Drehmoments, wodurch sich eine Verschlechterung der Steuerungskennlinie ergibt.
  • Nun werden, unter Bezugnahme auf 3, Erklärungen zu dem Verhalten des tatsächlichen Drosselklappenöffnungsgrades und des berechneten Integrationswertes gemacht für den Fall, in dem der elektronisch gesteuerte Drosselkörper 30, der eine nicht-lineare, axiale Drehmoment-Kennlinie, wie in 2 gezeigt, besitzt, gesteuert wird.
  • 3 ist ein Diagramm zur Erklärung des Verhaltens eines Ist-Drosselklappenöffnungsgrades und eines berechneten Integrationswertes für den Fall, dass der elektronisch gesteuerte Drosselkörper gesteuert wird. In 3 repräsentiert die Abszisse die Zeit und die Ordinate repräsentiert den Drosselklappenöffnungsgrad und den Integrationswert.
  • Erklärungen werden zu dem Fall gemacht, in dem der Soll-Drosselklappenöffnungsgrad θTH, der von der Motorsteuereinheit 10 übermittelt wird, den Rückfallöffnungsgrad θ0, wie mit der durchgezogenen Linie dargestellt, zum Zeitpunkt T0 überkreuzt, d. h., der Soll-Drosselklappenöffnungsgrad wechselt von einem Wert, der kleiner ist als der Rückfallöffnungsgrad θ0, zu einem Wert größer als der Rückfallöffnungsgrad θ0. In diesem Fall wird, entsprechend herkömmlicher Verfahren, der Ist-Drosselklappenöffnungsgrad θold betätigt auf Basis des von der PID-Regelung berechneten Steuerbetrags, wie durch die Zweipunkt-Strich-Linie dargestellt, und der Ist-Drosselklappenöffnungsgrad ändert sich wie in 3 gezeigt. Ferner ändert sich in diesem Fall entsprechend dem herkömmlichen Verfahren der Integrationswert Iold mit einem Zeitverzug in Bezug auf die Betätigung des Ist-Drosselklappenöffnungsgrades θold, wie durch die durchgezogene Linie dargestellt.
  • In dieser Hinsicht, da der Integrationswert selbst eine Verzugskennlinie zweiter Ordnung besitzt und der elektronisch gesteuerte Drosselkörper 30 eine Drehmoment-Kennlinie, wie in 2 gezeigt, hat, kommt es bei Ansprechverhalten, bei denen der Ziel-Drosselklappenöffnungsgrad den Rückfallöffnungsgrad überschneidet dazu, dass der Integrationswert sowohl negative wie auch positive Polarität besitzt. Deshalb wird die für den Betrieb der Drosselklappe benötigte Regelmenge zu einem Wert berechnet, der kleiner ist als der erforderliche Ist-Wert, bis der zuvor addierte Integrationswert aufgebraucht ist und sich die Polarität des Integrationswertes ändert. Diese Tatsache beeinflusst nicht nur die Reaktionszeit, sondern verursacht auch das Problem, dass mehr Zeit benötigt wird, bis der Integrationswert zu einem für das Halten des Ist-Drosselklappenöffnungsgrades benötigten Wertes konvergiert.
  • Demzufolge, wenn ein Ansprechverhalten derart durchgeführt wird, dass der Soll-Drosselklappenöffnungsgrad den Rückfallöffnungsgrad überschneidet, verzögert sich der Integrationswert der die Verzugskennlinie hat in seiner Reaktionszeit und der Konvergierungszeit t2 zusätzlich zu der mechanischen Drehmomentkennlinie, wodurch die Regelungskennlinie verschlechtert wird.
  • In Hinsicht auf das oben genannte, herkömmliche Problem überwacht, entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform, die Einheit zur Erfassung der Löschung des Integrationswertes 140 den Soll-Drosselklappenöffnungsgrad, um dadurch bestimmen zu können, ob der Soll-Drosselklappenöffnungsgrad den Rückfallöffnungsgrad in dem Moment überkreuzt, wenn sich der Soll-Drosselklappenöffnungsgrad verändert. Wenn ermittelt wird, dass der Soll-Drosselklappenöffnungsgrad den Rückfallöffnungsgrad überkreuzt, setzt die Einheit zur Erfassung der Löschung des Integrationswertes den Integrationswert der Integrationsanteil-Berechnungseinheit 124, der als Korrekturwert dient, auf 0. Das heißt, wenn die Einheit zur Erfassung der Löschung des Integrationswertes 140 ermittelt, dass der Soll-Drosselklappenöffnungsgrad den Rückfallöffnungsgrad überkreuzt in einem Moment, wenn sich der Soll-Drosselklappenöffnungsgrad verändert, setzt die Einheit zur Erfassung der Löschung des Integrationswertes den Integrationswert, der als Korrekturwert dient, auf 0, so dass die notwendige Zeit zum Verbrauch des Integrationswertes zu dem Zeitpunkt zu 0 wird, wenn sich der Drosselklappenöffnungsgrad von der positiven zu der negativen Seite oder von der negativen zu der positiven Seite verändert. Dementsprechend wird die Zeit, die für die Konvergierung der Integrationszeit benötigt wird, verkürzt, so dass nicht nur die Reaktionszeit verkürzt wird, sondern auch die Konvergierungszeit verkürzt wird und folglich die Regelkennlinie verbessert wird.
  • Wie in 3, entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform, gezeigt, wenn der von der Motorsteuereinheit 10 gesendete Soll-Drosselklappenöffnungsgrad θTH, sich so verändert, dass er den Rückfallöffnungsgrad θ0 zum Zeitpunkt t0 überkreuzt, wie durch die durchgezogene Linie dargestellt, so wird die Integrationsrechnung eines Integrationswertes Inew von einem Integrationswert 0, fast zu dem Zeitpunkt t0 gestartet, dargestellt durch die gepunktete Linie. Als Ergebnis ergibt sich daraus ein schneller Anstieg des Ist-Drosselklappenöffnungsgrades θnew, dargestellt durch die Strich-Punkt-Linie, im Vergleich zu dem herkömmlichen Ist-Drosselklappenöffnungsgrad θold, so dass nicht nur die Reaktionszeit verkürzt wird, sondern auch die Kon vergierungszeit t1 verkürzt wird und folglich die Regelungskennlinie verbessert wird.
  • Das Verfahren zur Bestimmung des Soll-Drosselklappenöffnungsgrades unter Verwendung der Einheit zur Erfassung der Löschung des Integrationswertes 140 entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform, wird unter Bezugnahme auf 4 erklärt.
  • 4 ist ein Diagramm zur Erklärung des Verfahrens zur Bestimmung des Soll-Drosselklappenöffnungsgrades durch die Einheit zur Erfassung der Löschung des Integrationswertes in der Drosselsteuervorrichtung entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • Entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform ist der Bereich des Drosselklappenöffnungsgrades zur Determination in drei Bereiche unterteilt, nämlich, einen Bereich A, einen Bereich B und einen Bereich C, wie in der Figur gezeigt. Der Bereich B ist ein Bereich in einer Zone von ±A Grad in Bezug auf den Rückfallöffnungsgrad θ0. Der Grad A ist beispielsweise 1,5 Grad. Dieser Grad wird auf den maximalen Fehlerwert des mechanischen Systems gesetzt, zwischen dem Konstruktionswert des Rückfallöffnungsgrades und dem Rückfallöffnungsgrad des aktuell elektronisch gesteuerten Drosselkörpers. Der Bereich A ist in einer Zone von dem minimalen Öffnungsgrad des Bereiches B bis zu der vollständig geschlossenen Stellung der Drosselklappe. Der Bereich C ist in einer Zone von dem maximalen Öffnungsgrad des Bereiches B bis zu der vollständig geöffneten Position der Drosselklappe.
  • Der Steuerbereich des Drosselklappenöffnungsgrades ist aus folgenden Gründen in diese Bereiche A, B und C unterteilt. Das heißt, da ein Lerneffekt bezüglich des Rückfallpunktes nicht durchgeführt wird, tritt eine Differenz zwischen dem Rückfallöffnungsgrad, der durch die Verwendung der Software festgesetzt wird, und dem mechanischen Ist- Rückfallöffnungsgrad auf. Demnach könnte das Phänomen auftreten, dass der Soll-Drosselklappenöffnungsgrad den durch die Software festgesetzten Rückfallöffnungsgrad überkreuzt, jedoch nicht den mechanischen Ist-Rückfallöffnungsgrad überkreuzt, oder umgekehrt. Deswegen wird zur Vermeidung eines solchen, den Betrieb der Drosselklappe beeinflussenden Phänomens ein Unempfindlichkeitsbereich wie der Bereich B vorgesehen, so dass, selbst wenn der Soll-Drosselklappenöffnungsgrad innerhalb einer Zone von ±A Grad in Bezug auf den Rückfallöffnungsgrad gesetzt wird, wobei der Rückfallöffnungsgrad überkreuzt wird, der Integrationswert nicht auf 0 gesetzt wird.
  • Die Einheit zur Erfassung der Löschung der Integrationsvariablen 140 überwacht den eingegebenen Soll-Drosselklappenöffnungsgrad, um dadurch zu ermitteln, ob der Soll-Drosselklappenöffnungsgrad verändert wird, von dem Bereich A zu dem Bereich C oder von dem Bereich C zu dem Bereich A. Die Einheit zur Erfassung der Löschung des Integrationswertes setzt den Integrationswert nur dann auf 0, wenn ermittelt wird, dass eingegeben wird, dass der Soll-Drosselklappenöffnungsgrad zwischen den Bereichen A und C verschoben wird, während in den übrigen Fällen die Additionsberechnung des Integrationswertes wie üblich durchgeführt wird.
  • Obwohl in der oben genannten Erklärung der Integrationswert auf 0 gesetzt wird, wenn eine Verschiebung des Soll-Drosselklappenöffnungsgrades zwischen den Bereichen A und C eingegeben wird, könnte der Integrationswert auf einen vorbestimmten Initial-Integrationswert, der von 0 verschieden ist, voreingestellt werden. Der Initial-Integrationswert kann auf Basis des axialen Drehmomentes des elektronisch gesteuerten Drosselkörpers und der Drehmoment-Kennlinie des Motors festgelegt werden. Wenn sich beispielsweise der Soll-Drosselklappenöffnungsgrad von der geschlossenen Seite zu der offenen Seite der Drosselklappe (von dem Bereich A zu dem Bereich C) verändert, werden 5% des Integrationswertes Imax, die dem völlig ge öffneten Zustand der Drosselklappe entsprechen, als Initial-Integrationswert festgelegt. Wenn sich im Gegensatz dazu der Soll-Drosselklappenöffnungsgrad von der geöffneten Seite zu der geschlossenen Seite der Drosselklappe (von dem Bereich C zu dem Bereich A) verschiebt, so werden 5% des Integrationswertes Imin, die dem völlig geschlossenen Zustand der Drosselklappe entsprechen, als Initial-Integrationswert festgelegt.
  • Weiterhin könnte die Initial-Integration variiert werden zwischen dem Fall, in dem der Soll-Drosselklappenöffnungsgrad sich von der geschlossenen Seite zu der offenen Seite verändert und dem Fall, wenn der Soll-Drosselklappenöffnungsgrad sich von der offenen Seite zu der geschlossenen Seite ändert. Wenn beispielsweise der Soll-Drosselklappenöffnungsgrad sich von der geschlossenen Seite zu der offenen Seite der Drosselklappe ändert, so könnten 6% des Integrationswertes Imax, die dem völlig geöffneten Zustand der Drosselklappe entsprechen, als Initial-Integrationswert festgelegt werden. Wenn im Gegensatz dazu der Soll-Drosselklappenöffnungsgrad sich von der offenen Seite zu der geschlossenen Seite der Drosselklappe verschiebt, so könnten 4% des Integrationswertes Imin, der dem völlig geschlossenen Zustand der Drosselklappe entspricht, als Initial-Integrationswert festgelegt werden.
  • Wie oben erklärt, entsprechend einer vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung in der Steuerung des elektronisch gesteuerten Drosselkörpers, der mit der nicht-linearen, axialen Drehmomentkennlinie ausgestattet ist, wird aufgrund der Bereitstellung des Rückfallmechanismus, wenn empfangen wird, dass der Soll-Drosselklappenöffnungsgrad den Rückfallöffnungsgrad überkreuzt, der zuvor addierte Integrationswert auf den Initial-Stellungswert festgesetzt, so dass das Ansprechverhalten der Drosselklappe verbessert werden kann.
  • Wie oben beschrieben, kann entsprechend der vorliegenden Erfindung sowohl die Reaktionszeit wie auch die Konvergierungszeit verkürzt werden.

Claims (3)

  1. Drosselsteuervorrichtung, die eine Position einer Drosselklappe (32) eines elektronisch gesteuerten Drosselkörpers (30) steuert, mit einem Rückfallmechanismus zum Sichern eines Selbstfortbewegens eines Fahrzeugs zu einer Zeit eines Fehlers durch Verwenden eines Aktuators (34) basierend auf einem Soll-Drosselklappenöffnungsgrad θth erhalten durch eine Motorsteuereinheit (10), wobei, wenn der Soll-Drosselklappenöffnungsgrad θth eingegeben von der Motorsteuereinheit (10) einen Rückfallöffnungsgrad θ0 des Rückfallmechanismus überkreuzt, ein Integrationswert I geändert wird, dadurch gekennzeichnet, dass der Integrationswert I auf einen vorbestimmten Initialintegrationswert gesetzt wird, wenn der Soll-Drosselklappenöffnungsgrad θth zwischen den Bereichen A und C unter und über einem Totbandbereich B geändert wird, enthaltend den Rückfallöffnungsgrad θ0 und eine Regelung durchgeführt wird, unter Verwendung eines addierten Korrekturwerts berechnet, basierend auf dem vorbestimmten Initialintegrationswert.
  2. Drosselsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der vorbestimmte Initialintegrationswert 0 ist.
  3. Drosselsteuervorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wert des Totbandbereichs ±1,5 Grad ist.
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