EP2999870A1 - Method and control unit for calibrating a drive of a throttle valve of an internal combustion engine in a motor vehicle - Google Patents

Method and control unit for calibrating a drive of a throttle valve of an internal combustion engine in a motor vehicle

Info

Publication number
EP2999870A1
EP2999870A1 EP14715234.2A EP14715234A EP2999870A1 EP 2999870 A1 EP2999870 A1 EP 2999870A1 EP 14715234 A EP14715234 A EP 14715234A EP 2999870 A1 EP2999870 A1 EP 2999870A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
throttle valve
drive
motor vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
EP14715234.2A
Other languages
German (de)
French (fr)
Other versions
EP2999870B1 (en
Inventor
Reiner Schweinfurth
Simon Dierolf
Udo Sieber
Dieter Schwarzmann
Tobias MAUK
Andreas ORTSEIFEN
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Publication of EP2999870A1 publication Critical patent/EP2999870A1/en
Application granted granted Critical
Publication of EP2999870B1 publication Critical patent/EP2999870B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2432—Methods of calibration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D11/105—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the function converting demand to actuation, e.g. a map indicating relations between an accelerator pedal position and throttle valve opening or target engine torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D11/106—Detection of demand or actuation
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04—Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/045—Detection of accelerating or decelerating state
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2438—Active learning methods
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2464—Characteristics of actuators
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2474—Characteristics of sensors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D9/00—Controlling engines by throttling air or fuel-and-air induction conduits or exhaust conduits
    • F02D9/08—Throttle valves specially adapted therefor; Arrangements of such valves in conduits
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D2011/101—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the means for actuating the throttles
    • F02D2011/102—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the means for actuating the throttles at least one throttle being moved only by an electric actuator
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/04—Engine intake system parameters
    • F02D2200/0404—Throttle position
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2250/00—Engine control related to specific problems or objectives
    • F02D2250/16—End position calibration, i.e. calculation or measurement of actuator end positions, e.g. for throttle or its driving actuator

Definitions

  • the present invention relates to a method for calibrating a drive of a throttle valve of an internal combustion engine in a motor vehicle and to a control unit designed to carry out such a method and to a motor vehicle having such a control unit.
  • a throttle valve In a motor vehicle having an internal combustion engine, a throttle valve generally serves to regulate an amount of air supplied to the internal combustion engine. To the throttle, for example, in the intake manifold of the
  • Combustion engine suitable position the position of the
  • Throttle can be adjusted using a suitable drive.
  • electric motors in the form of, for example, brushed DC motors have been used.
  • brushed DC motors have been used.
  • BLDC motor BrushLess Direct Current Motor
  • Such motors are sometimes referred to as electrically commutated electrical machines.
  • An activation of such a BLDC motor should generally be designed in such a way that the motor is always as optimal as possible Efficiency is operated.
  • the drive can react very sensitively, for example, to parameter fluctuations and angle errors between a rotor and a stator of the motor.
  • An angular error is a deviation between an actual rotor position and a rotor position assumed by the control software.
  • the rotor position can be determined by means of a current-based angle detection.
  • a Ström based angle detection In a Ström based
  • Angle detection uses an algorithm based on a motor model to calculate or estimate the position of the rotor from the measured currents. Such a current-based angle detection may be below
  • a current control requires a current sensor for detecting the current actual values.
  • a generally non-linear relationship between a rotor position and an output voltage of the throttle angle sensor can be represented, for example, as a characteristic curve. This characteristic is initially unknown and can, for example, before an actual start-up of the electrical
  • Drosselklappenverstellü be determined.
  • Basic adaptation ie the characteristic curve, can then be carried out in a control unit (ECU). stored and subsequently used to drive the BLDC motor.
  • ECU control unit
  • Throttle angle sensor during a later operation, for example, by external influences, in particular by temperature fluctuations, and over the life, in particular by wear and tear, change.
  • the originally recorded characteristic can then deviate from the actual prevailing relationship between the rotor position and the output voltage of the throttle angle sensor, so that the control of the BLDC motor can be faulty.
  • a method and a control device for a motor vehicle executing such a method can be provided with which the above-mentioned characteristic can be corrected during the operation of the motor vehicle and thus the drive of the throttle valve can be calibrated.
  • a method for calibrating a drive of a throttle valve of an internal combustion engine in a motor vehicle is proposed.
  • a correlation between a rotor position of the drive and an output voltage of a throttle angle sensor follows a characteristic curve.
  • the method is characterized by the following steps: First, it is detected whether the internal combustion engine is currently running or stationary. If it is detected that the internal combustion engine is currently stationary, the drive of the throttle valve is actuated to displace the throttle valve into a desired position.
  • the electric motor driving the throttle during the standstill of the internal combustion engine is selectively energized such that the throttle valve should shift to a desired position.
  • the target position preferably differs from a rest position of the throttle valve, that is, for example, a complete closed position of the throttle.
  • Throttle valve are moved to a largely or fully open position.
  • the characteristic is then calibrated at this nominal position.
  • One idea here is that a correction or a calibration of the characteristic has hitherto been carried out exclusively while the internal combustion engine is running. In order to be able to detect and compensate, for example, deviations between an originally recorded characteristic curve and an actually prevailing correlation between the rotor position of the drive and the output voltage of the throttle angle transmitter, and can compensate
  • Adaptation methods are performed to calibrate the characteristic at least at these throttle positions.
  • One such method is described in DE 10 201 1 005 774 A1 and is sometimes referred to as a "shuttle method".
  • Throttle positions for example, from the current
  • Throttle typically only rarely and only for short periods of time. These periods of time usually suffice for the execution of one
  • Characteristic section of the characteristic curve are not examined for deviations and thus not be adapted to fully calibrate the entire curve to the current situation.
  • the internal combustion engine supplied fuel-air mixture does not affect in a negative way, the throttle valve can be moved in any position with the internal combustion engine, without the operation of the
  • the throttle may also be displaced to positions that are rarely or only briefly reached during operation of the motor vehicle with the engine stationary.
  • the characteristic curve can be determined, for example, by means of a first
  • Calibration method are calibrated, whereas when recognizing a running internal combustion engine, the characteristic curve can be calibrated by means of a second calibration.
  • the first and the second calibration method can be up to date, in particular with regard to the throttle valve
  • the two calibration methods can also, for example, in terms of the way how
  • Deviations from an original characteristic can be recognized and corrected.
  • the characteristic curve is calibrated at positions to which the throttle is moved following current driver requirements.
  • Position is shifted.
  • a control unit provided for carrying out the calibration method should therefore also be in operation during periods in which the internal combustion engine is momentarily stationary, and should be able both to control the drive of the engine
  • Throttle flap as well as the calibration process itself.
  • the control unit will continue to be in operation and thus be able to the described calibration method perform.
  • the calibration method described above can, for example, in a
  • Control unit for a motor vehicle to be performed A programmable controller can in this case of a computer program product
  • the computer program product can be stored on a computer-readable medium, for example in the form of a nonvolatile memory.
  • FIG. 1 shows an arrangement with a controlled by a control unit
  • Throttle valve in which the method according to the invention can be carried out.
  • FIG. 2 shows a flowchart for illustrating a method according to the invention.
  • a motor vehicle typically has a
  • the air is supplied via a suction pipe 13.
  • a suction pipe 13 In the suction pipe 13, one or more throttle valves 1 is arranged.
  • Throttle valve 1 can be pivoted into different positions, so that they can give more or less free air flow through the suction pipe 13.
  • a throttle valve adjusting unit 4 is provided, which serves as a drive 3 brushless
  • the electric motor does not have a rotor position detection device, for example in the form of its own rotor position angle sensor or a current-based angle detection. There is also no subordinate current control provided.
  • a throttle angle sensor 7 is provided which can measure the position or the arrangement angle of the throttle valve 1. Because the
  • Throttle 1 via the transmission 5 with serving as a drive 3
  • the angle information provided by the throttle angle encoder 7 allows an indirect inference to the currently prevailing position of the rotor in the electric motor, so that this information can be used after appropriate processing for controlling the drive 3.
  • a characteristic curve is initially recorded as part of a basic adaptation, which reproduces the correlation between the rotor position of the electric motor and an output voltage of the throttle angle sensor 7. Based on this characteristic, a control unit 1 1, the drive 3 of the
  • the characteristic can be, for example, due to
  • Calibration method described as it can be performed, for example, in the control unit 1 1.
  • a first step S1 it is first detected whether the internal combustion engine 9 of the motor vehicle is currently running or stationary. On the basis of the information obtained in this case, it is then decided in a step S2 whether a first or a second calibration strategy is to be carried out.
  • step S5 When it is detected that the engine 9 is currently running, the characteristic is calibrated in a conventional manner (step S5). It is not actively intervened in the global positioning of the throttle valve 1 as part of the calibration process, since this can affect the operation of the engine 9 in an unintentional manner. Instead, the throttle valve 1 of the
  • Control unit 1 1 following current driver requirements positioned, that is, the throttle valve 1 is positioned by means of the throttle actuator 4 such that the expressed by the stepping of the accelerator pedal driver's desire for providing engine power can be met.
  • the characteristic curve can then be calibrated, for example using conventional methods such as the shuttle method cited above. This may require a local, within certain limits negligible, and time-limited movement of the throttle around the target position.
  • the throttle valve 1 can be moved to any desired position.
  • the current positioning of the throttle valve 1 can be selected independently of current driver requirements.
  • the drive 3 can thus be controlled in a step S3, preferably by the controller 11, in such a way that the throttle valve 1 is displaced into a predefinable desired position.
  • the characteristic curve is calibrated at this desired position. Since the throttle valve 1 can be moved to any desired position when the internal combustion engine 9 is stationary, the characteristic curve can be calibrated over any desired partial range.
  • a special correction algorithm can be carried out which specifically corrects those sections of the characteristic curve which have been corrected less frequently or not at all during the preceding operation of the motor vehicle. For example, in city traffic, throttle 1 is typically open only a little most of the time. Accordingly, only those portions of the engine 9 characteristic curve are also corrected according to the above-described first calibration strategy associated with a small throttle angle. For a longer one
  • Stance phase for example, in front of a red light, then at
  • shut off internal combustion engine 9 are corrected those portions of the characteristic curve corresponding to larger throttle angles.
  • the throttle valve 1 is opened correspondingly wide and the characteristic is calibrated by reading current measured values from the throttle angle transmitter 7 and optionally from the electric motor of the drive 3.
  • the Throttle valve 1 is typically wide open, then the characteristic is already corrected.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Control Of Throttle Valves Provided In The Intake System Or In The Exhaust System (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)

Abstract

The invention relates to a method and to a control unit for calibrating a drive (3) of a throttle valve (1) of an internal combustion engine (9) in a motor vehicle. The drive (3) can preferably have a brushless direct current motor for displacing the throttle valve (1). Since it can be necessary to know the rotor position of said direct current motor sufficiently accurately in order to control the direct current motor, but additional rotor position sensors should be avoided for cost reasons, it has been found advantageous to be able to know and also calibrate accurately the characteristic curve that represents a correlation between a rotor position of the drive (3) and an output voltage of a throttle valve angle sensor (7) that is provided on the throttle valve (1) in any case, in order for example to be able to track temperature- or wear-induced changes. According to the invention the characteristic curve should not or not only be calibrated when the internal combustion engine (9) is running, but in particular when the internal combustion engine (9) is off, since then the throttle valve (1) can be moved by the drive (3) into any desired position and the characteristic curve can be calibrated in said position.

Description

BESCHREIBUNG  DESCRIPTION
Verfahren und Steuergerät zum Kalibrieren eines Antriebs einer Drosselklappe eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug Method and control unit for calibrating a drive of a throttle valve of an internal combustion engine in a motor vehicle
GEBIET DER ERFINDUNG Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalibrieren eines Antriebs einer Drosselklappe eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug sowie ein Steuergerät, das zum Ausführen eines solchen Verfahrens ausgelegt ist und ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Steuergerät. STAND DER TECHNIK FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a method for calibrating a drive of a throttle valve of an internal combustion engine in a motor vehicle and to a control unit designed to carry out such a method and to a motor vehicle having such a control unit. STATE OF THE ART
Bei einem Kraftfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor dient eine Drosselklappe im Allgemeinen dazu, eine dem Verbrennungsmotor zugeführte Luftmenge zu regulieren. Um die Drosselklappe beispielsweise im Saugrohr des In a motor vehicle having an internal combustion engine, a throttle valve generally serves to regulate an amount of air supplied to the internal combustion engine. To the throttle, for example, in the intake manifold of the
Verbrennungsmotors geeignet zu positionieren, kann die Stellung der Combustion engine suitable position, the position of the
Drosselklappe mithilfe eines geeigneten Antriebs eingestellt werden. Als mögliche Antriebe wurden dabei bisher meist Elektromotoren in Form von beispielsweise bürstenbehafteten Gleichstrommotoren eingesetzt. Beispielsweise wegen ihres besseren Wirkungsgrades oder ihrer geringeren Throttle can be adjusted using a suitable drive. As a possible drives mostly electric motors in the form of, for example, brushed DC motors have been used. For example, because of their better efficiency or lower
Baugröße sollen in elektrischen Drosselklappenverstelleinheiten zukünftig sogenannte bürstenlose Gleichstrommotoren (im Englischen auch als BrushLess Direct Current Motor, BLDC Motor bekannt) eingesetzt werden. Solche Motoren werden teilweise auch als elektrisch kommutierte elektrische Maschinen bezeichnet. Eine Ansteuerung eines solchen BLDC-Motors sollte in der Regel derart ausgelegt sein, dass der Motor möglichst immer mit optimalem Wirkungsgrad betrieben wird. Die Ansteuerung kann jedoch sehr empfindlich beispielsweise auf Parameterschwankungen und Winkelfehler zwischen einem Rotor und einem Stator des Motors reagieren. Ein Winkelfehler ist dabei eine Abweichung zwischen einer tatsächlichen Rotorposition und einer von der Steuersoftware angenommenen Rotorposition. Size should be used in electrical Drosselklappenverstelleinheiten future so-called brushless DC motors (in English also known as BrushLess Direct Current Motor, BLDC motor). Such motors are sometimes referred to as electrically commutated electrical machines. An activation of such a BLDC motor should generally be designed in such a way that the motor is always as optimal as possible Efficiency is operated. However, the drive can react very sensitively, for example, to parameter fluctuations and angle errors between a rotor and a stator of the motor. An angular error is a deviation between an actual rotor position and a rotor position assumed by the control software.
Zur präzisen Ansteuerung eines BLDC-Motors schien es daher bisher For precise control of a BLDC motor, it seemed so far
erforderlich, die momentane Lage des Rotors beispielsweise mithilfe eines Winkelgebers sehr genau zu bestimmen. Alternativ kann die Rotorlage mittels einer strombasierten Winkelerfassung bestimmt werden. Bei einer ström basiertenrequired, for example, to determine the current position of the rotor very accurately using an angle encoder. Alternatively, the rotor position can be determined by means of a current-based angle detection. In a Ström based
Winkelerfassung wird mithilfe eines Algorithmus, der auf einem Motormodell basiert, aus den gemessenen Strömen die Lage des Rotors berechnet bzw. geschätzt. Eine derartige strombasierte Winkelerfassung kann sich unter Angle detection uses an algorithm based on a motor model to calculate or estimate the position of the rotor from the measured currents. Such a current-based angle detection may be below
Umständen realisieren lassen, weil für die Drehzahl- bzw. Drehmoment- Regelung des BLDC-Motors oftmals eine Stromregelung als unterlagerterRealize circumstances, because for the speed or torque control of the BLDC motor often a current control as a subordinate
Regelkreis vorhanden ist. Eine Stromregelung benötigt eine Stromsensorik zum Erfassen der Strom-Istwerte. Control circuit is present. A current control requires a current sensor for detecting the current actual values.
Zur Kostenreduktion sollen in zukünftigen Drosselklappenverstelleinheiten weder eine Stromsensorik, und somit auch keine Stromregelung, vorgesehen sein noch ein zusätzlicher Winkelgeber an der Motorwelle angeordnet sein. Stattdessen soll die momentane Lage des Rotors indirekt mithilfe eines bereits vorhandenen Drosselklappen-Winkelgebers erfasst werden, der die aktuelle Winkellage der Drosselklappe messen soll und der z.B. mit der Welle des BLDC-Motors über ein Getriebe verbunden ist. To reduce costs, neither a current sensor, and thus also no current regulation, nor an additional angle sensor should be arranged on the motor shaft in future Drosselklappenverstelleinheiten. Instead, the instantaneous position of the rotor should be detected indirectly by means of an already existing throttle angle sensor, which is to measure the actual angular position of the throttle valve and which, e.g. is connected to the shaft of the BLDC motor via a transmission.
Ein im Allgemeinen nichtlinearer Zusammenhang zwischen einer Rotorlage und einer Ausgangsspannung des Drosselklappen-Winkelgebers ist beispielsweise als Kennlinie darstellbar. Diese Kennlinie ist zunächst unbekannt und kann beispielsweise vor einer eigentlichen Inbetriebnahme der elektrischen A generally non-linear relationship between a rotor position and an output voltage of the throttle angle sensor can be represented, for example, as a characteristic curve. This characteristic is initially unknown and can, for example, before an actual start-up of the electrical
Drosselklappenverstelleinheit bestimmt werden. Beispielsweise kann die  Drosselklappenverstelleinheit be determined. For example, the
Kennlinie automatisiert durch einen softwaregesteuerten Prozess bestimmt werden, was auch als Grundadaption bezeichnet wird. Ein möglicher solcher Prozess ist in DE 10 2009 063 326 A1 beschrieben. Ein Ergebnis der Characteristic automatically determined by a software-controlled process, which is also referred to as basic adaptation. One possible such process is described in DE 10 2009 063 326 A1. A result of
Grundadaption, das heißt die Kennlinie, kann dann in einem Steuergerät (ECU) gespeichert und nachfolgend für die Ansteuerung des BLDC-Motors verwendet werden. Basic adaptation, ie the characteristic curve, can then be carried out in a control unit (ECU). stored and subsequently used to drive the BLDC motor.
Allerdings kann sich der ursprünglich ermittelte und als Kennlinie abgespeicherte Zusammenhang zwischen Rotorlage und Ausgangsspannung des However, the originally determined and stored as a characteristic relationship between rotor position and output voltage of the
Drosselklappen-Winkelgebers während eines späteren Betriebs beispielsweise durch äußere Einflüsse, insbesondere durch Temperaturschwankungen, und über die Lebensdauer, insbesondere durch Abnutzungserscheinungen, ändern. Die ursprünglich aufgenommene Kennlinie kann dann vom tatsächlich vorherrschenden Zusammenhang zwischen Rotorlage und Ausgangsspannung des Drosselklappen-Winkelgebers abweichen, so dass die Ansteuerung des BLDC-Motors fehlerbehaftet sein kann.  Throttle angle sensor during a later operation, for example, by external influences, in particular by temperature fluctuations, and over the life, in particular by wear and tear, change. The originally recorded characteristic can then deviate from the actual prevailing relationship between the rotor position and the output voltage of the throttle angle sensor, so that the control of the BLDC motor can be faulty.
OFFENBARUNG DER ERFINDUNG DISCLOSURE OF THE INVENTION
Mithilfe von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung kann ein Verfahren sowie ein ein solches Verfahren ausführendes Steuergerät für ein Kraftfahrzeug bereitgestellt werden, mit dem die oben genannte Kennlinie während des Betriebs des Kraftfahrzeugs korrigiert und somit der Antrieb der Drosselklappe kalibriert werden kann. By means of embodiments of the present invention, a method and a control device for a motor vehicle executing such a method can be provided with which the above-mentioned characteristic can be corrected during the operation of the motor vehicle and thus the drive of the throttle valve can be calibrated.
Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zum Kalibrieren eines Antriebs einer Drosselklappe eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug vorgeschlagen. Eine Korrelation zwischen einer Rotorlage des Antriebs und einer Ausgangsspannung eines Drosselklappen-Winkelgebers folgt dabei einer Kennlinie. Das Verfahren kennzeichnet sich durch die folgenden Schritte: Zunächst wird detektiert, ob der Verbrennungsmotor momentan läuft oder stillsteht. Wenn detektiert wird, dass der Verbrennungsmotor momentan stillsteht, wird der Antrieb der Drosselklappe zum Verlagern der Drosselklappe in eine Soll-Position angesteuert. Mit anderen Worten wird der die Drosselklappe antreibende Elektromotor während des Stillstands des Verbrennungsmotors gezielt derart bestromt, dass sich die Drosselklappe in eine Soll-Position verlagern soll. Die Soll-Position unterscheidet sich dabei vorzugsweise von einer Ruheposition der Drosselklappe, das heißt, einer beispielsweise vollständig geschlossenen Position der Drosselklappe. Beispielsweise kann die According to one aspect of the present invention, a method for calibrating a drive of a throttle valve of an internal combustion engine in a motor vehicle is proposed. A correlation between a rotor position of the drive and an output voltage of a throttle angle sensor follows a characteristic curve. The method is characterized by the following steps: First, it is detected whether the internal combustion engine is currently running or stationary. If it is detected that the internal combustion engine is currently stationary, the drive of the throttle valve is actuated to displace the throttle valve into a desired position. In other words, the electric motor driving the throttle during the standstill of the internal combustion engine is selectively energized such that the throttle valve should shift to a desired position. The target position preferably differs from a rest position of the throttle valve, that is, for example, a complete closed position of the throttle. For example, the
Drosselklappe in eine weitgehend oder vollständig geöffnete Position verlagert werden. An dieser Soll-Position wird dann die Kennlinie kalibriert. Eine Idee ist hierbei, dass eine Korrektur bzw. eine Kalibrierung der Kennlinie bislang ausschließlich bei laufendem Verbrennungsmotor durchgeführt wurde. Um zum Beispiel Abweichungen zwischen einer ursprünglich aufgenommenen Kennlinie und einer tatsächlich vorherrschenden Korrelation zwischen der Rotorlage des Antriebs und der Ausgangsspannung des Drosselklappen- Winkelgebers erkennen und ausgleichen zu können, können dabei an Throttle valve are moved to a largely or fully open position. The characteristic is then calibrated at this nominal position. One idea here is that a correction or a calibration of the characteristic has hitherto been carried out exclusively while the internal combustion engine is running. In order to be able to detect and compensate, for example, deviations between an originally recorded characteristic curve and an actually prevailing correlation between the rotor position of the drive and the output voltage of the throttle angle transmitter, and can compensate
Positionen, an die die Drosselklappe während des Betriebs des Fahrzeugs aktuellen Fahreranforderungen folgend verlagert wird, geeignete  Positions where the throttle valve is displaced following actual driver demands during operation of the vehicle are appropriate
Adaptionsverfahren durchgeführt werden, um die Kennlinie zumindest an diesen Drosselklappenpositionen zu kalibrieren. Ein mögliches solches Verfahren ist in DE 10 201 1 005 774 A1 beschrieben und wird teilweise als„Pendelverfahren" bezeichnet. Adaptation methods are performed to calibrate the characteristic at least at these throttle positions. One such method is described in DE 10 201 1 005 774 A1 and is sometimes referred to as a "shuttle method".
Eine solche Vorgehensweise kann jedoch darunter leiden, dass während des Betriebs des Kraftfahrzeugs bestimmte Drosselklappenpositionen typischerweise häufiger vorkommen als andere Drosselklappenpositionen. Eine Häufigkeit derHowever, such an approach may suffer from certain throttle positions typically occurring more frequently than other throttle positions during operation of the motor vehicle. A frequency of
Drosselklappenpositionen kann dabei beispielsweise von der aktuellen Throttle positions, for example, from the current
Verkehrssituation und/oder dem Fahrprofil abhängen. In bestimmten Bereichen, beispielsweise nahe einer vollständig geöffneten Position, hält sich die Depending on the traffic situation and / or the driving profile. In certain areas, such as near a fully open position, the holds
Drosselklappe typischerweise nur sehr selten und nur für kurze Zeitspannen auf. Diese Zeitspannen reichen in der Regel für die Ausführung eines Throttle typically only rarely and only for short periods of time. These periods of time usually suffice for the execution of one
Korrekturverfahrens nicht aus. Folglich kann ein diese Bereiche  Correction procedure is not enough. Consequently, one of these areas
charakterisierender Abschnitt der Kennlinie nicht auf Abweichungen untersucht werden und somit auch nicht zum vollständigen Kalibrieren der gesamten Kennlinie an die aktuelle Situation angepasst werden. Characteristic section of the characteristic curve are not examined for deviations and thus not be adapted to fully calibrate the entire curve to the current situation.
Dieser Mangel, dass die Kennlinie im Allgemeinen nicht in all ihren Bereichen für eine Kalibrierung korrigiert werden kann, kann mit dem hierin vorgeschlagenen Kalibrierungsverfahren dadurch eliminiert werden, dass eine Kalibrierung der Kennlinie nicht oder zumindest nicht nur dann durchgeführt wird, wenn der Verbrennungsmotor des Kraftfahrzeugs läuft. Stattdessen wird vorgesehen, den Betriebszustand des Verbrennungsmotors fortwährend zu überwachen, um zu erkennen, ob dieser momentan läuft oder stillsteht. Während bei einem laufenden Verbrennungsmotor nicht beliebig in die Positionierung der Drosselklappe eingegriffen werden sollte, um das demThis deficiency that the characteristic generally can not be corrected for calibration in all its ranges can be eliminated with the calibration method proposed herein by not performing a calibration of the characteristic, or at least not only when the internal combustion engine of the motor vehicle is running , Instead, it is provided to continuously monitor the operating state of the internal combustion engine to detect whether it is currently running or stationary. While in a running internal combustion engine should not be arbitrarily intervened in the positioning of the throttle to the the
Verbrennungsmotor zugeführte Brennstoff-Luft-Gemisch nicht in negativer Weise zu beeinflussen, kann die Drosselklappe bei stillstehendem Verbrennungsmotor beliebig an Positionen gefahren werden, ohne den Betrieb des The internal combustion engine supplied fuel-air mixture does not affect in a negative way, the throttle valve can be moved in any position with the internal combustion engine, without the operation of the
Verbrennungsmotors zu gefährden. Insbesondere kann die Drosselklappe bei stillstehendem Verbrennungsmotor auch an Positionen verlagert werden, die während des Betriebs des Kraftfahrzeugs typischerweise selten bzw. nur kurzzeitig erreicht werden. Endanger internal combustion engine. In particular, the throttle may also be displaced to positions that are rarely or only briefly reached during operation of the motor vehicle with the engine stationary.
Prinzipiell kann eine Kalibrierung der Kennlinie ausschließlich während In principle, a calibration of the characteristic exclusively during
Zeiträumen durchgeführt werden, in denen der Verbrennungsmotor stillsteht, da die Drosselklappe während solcher Stillstandszeiträume in jede beliebige Soll- Position verlagert werden kann und dort Abweichungen von einer ursprünglich aufgezeichneten Kennlinie ermittelt und die Kennlinie somit kalibriert werden kann. Periods are carried out in which the internal combustion engine is stationary, since the throttle valve can be moved during such downtime periods in any desired position and there determined deviations from an originally recorded characteristic and the characteristic can thus be calibrated.
Allerdings kann es bevorzugt sein, die Kennlinie teilweise sowohl bei laufendem Verbrennungsmotor und teilweise bei stillstehendem Verbrennungsmotor zu kalibrieren. Wenn detektiert wird, dass der Verbrennungsmotor momentan stillsteht, kann die Kennlinie beispielsweise mittels eines ersten However, it may be preferable to partially calibrate the characteristic curve both when the internal combustion engine is running and partly when the internal combustion engine is stationary. If it is detected that the internal combustion engine is currently stationary, the characteristic can be determined, for example, by means of a first
Kalibrierverfahrens kalibriert werden, wohingegen bei Erkennen eines laufenden Verbrennungsmotors die Kennlinie mittels eines zweiten Kalibrierverfahrens kalibriert werden kann. Das erste und das zweite Kalibrierverfahren können sich dabei insbesondere hinsichtlich der von der Drosselklappe aktuell Calibration method are calibrated, whereas when recognizing a running internal combustion engine, the characteristic curve can be calibrated by means of a second calibration. The first and the second calibration method can be up to date, in particular with regard to the throttle valve
eingenommenen Position unterscheiden. Die beiden Kalibrierverfahren können sich jedoch auch beispielsweise hinsichtlich der Art und Weise, wie different position. However, the two calibration methods can also, for example, in terms of the way how
Abweichungen von einer ursprünglichen Kennlinie erkannt werden und korrigiert werden, unterscheiden. Deviations from an original characteristic can be recognized and corrected.
Beispielsweise kann in Zeiträumen, in denen detektiert wird, dass der For example, in periods when it is detected that the
Verbrennungsmotor läuft, die Kennlinie an Positionen kalibriert werden, an die die Drosselklappe aktuellen Fahreranforderungen folgend verlagert wird. Internal combustion engine is running, the characteristic curve is calibrated at positions to which the throttle is moved following current driver requirements.
Während des laufenden Verbrennungsmotors kann dabei ermittelt werden, in welchen Bereich die Drosselklappe aktuellen Fahreranforderungen folgend überwiegend verlagert wird. Beispielsweise kann bei innerstädtischen Fahrten erkannt werden, dass die Drosselklappe meist zwischen einer beinahe geschlossenen und einer nur teilweise geöffneten Position verlagert wird. Bei Autobahnfahrten hingegen kann erkannt werden, dass die Drosselklappe meist zwischen einer teilweise geöffneten und einer weit geöffneten Position verlagert wird. While the internal combustion engine is running, it can be determined in which area the throttle valve is predominantly displaced according to current driver requirements. For example, it can be seen in inner-city journeys that the throttle valve is usually shifted between an almost closed and a partially open position. When driving on the motorway, however, it can be seen that the throttle valve is usually shifted between a partially open and a wide open position.
Je nachdem, welcher Verlagerungsbereich der Drosselklappe als während des laufenden Verbrennungsmotors dominierend eingenommener Bereich erkannt wird, kann zu einem späteren Zeitpunkt, wenn detektiert wird, dass der Depending on which displacement range of the throttle valve is detected as dominant during the current engine occupied area, at a later time, when it is detected that the
Verbrennungsmotor momentan stillsteht, der Antrieb der Drosselklappe derart angesteuert werden, dass diese in eine außerhalb dieses Bereichs liegende Soll-Momentarily stationary, the drive of the throttle valve are controlled such that it lies in a lying outside this range target
Position verlagert wird. Position is shifted.
Mit anderen Worten kann es vorteilhaft sein, während der Zeiträume, in denen der Verbrennungsmotor stillsteht, die Drosselklappe gezielt in diejenigen In other words, it may be advantageous, during the periods in which the engine is stationary, the throttle specifically in those
Positionen zu verlagern, die während des vorangehenden Betriebs des Shifting positions that occurred during the previous operation of the
Verbrennungsmotors kaum bzw. nicht erreicht wurden, um auf diese Weise eine Kalibrierung der Kennlinie an allen einnehmbaren Drosselklappenpositionen zu ermöglichen. Voraussetzung für das Durchführen der Kalibrierung bei stillstehendem  Internal combustion engine were hardly or not reached, in order to allow in this way to calibrate the characteristic at all ingestible throttle positions. Prerequisite for performing the calibration when the system is at a standstill
Verbrennungsmotor ist, dass sich die Drosselklappe gezielt mithilfe des zur Verfügung stehenden, als Stelleinrichtung wirkenden Antriebs verlagern lässt. Ein zum Durchführen des Kalibrierverfahrens vorgesehenes Steuergerät sollte daher auch in Zeiträumen, in denen der Verbrennungsmotor momentan stillsteht, in Betrieb sein und sowohl in der Lage sein, das Ansteuern des Antriebs der Internal combustion engine is that the throttle valve can be targeted using the available, acting as an actuator drive relocate. A control unit provided for carrying out the calibration method should therefore also be in operation during periods in which the internal combustion engine is momentarily stationary, and should be able both to control the drive of the engine
Drosselklappe als auch das Kalibrierverfahren selbst durchzuführen. Throttle flap as well as the calibration process itself.
Dies kann beispielsweise einfach bei Kraftfahrzeugen implementiert werden, die über ein sogenanntes Start-Stopp-System verfügen, bei dem, beispielsweise bei vorübergehendem Stillstand des Fahrzeugs vor einer Ampel, zur Senkung des Treibstoffverbrauchs der Verbrennungsmotor kurzzeitig abgeschaltet wird, das Steuergerät aber weiterhin aktiv und mit Energie versorgt bleibt. This can for example be easily implemented in motor vehicles having a so-called start-stop system, in which, for example, at a temporary stop of the vehicle in front of a traffic light to reduce the Fuel consumption of the internal combustion engine is switched off for a short time, but the control unit remains active and energized.
Ähnlich kann auch bei Kraftfahrzeugen, die als Hybridfahrzeug dazu ausgelegt sind, bei stillstehendem Verbrennungsmotor mit Hilfe eines Zusatzmotors, beispielsweise eines Elektromotors, angetrieben zu werden, auch während des stillstehenden Verbrennungsmotors das Steuergerät weiterhin in Betrieb sein und somit in der Lage sein, das beschriebene Kalibrierverfahren durchzuführen. Das zuvor beschriebene Kalibrierverfahren kann beispielsweise in einem Similarly, in motor vehicles which are designed as a hybrid vehicle to be driven with the internal combustion engine by means of an additional motor, such as an electric motor, even during the stationary internal combustion engine, the control unit will continue to be in operation and thus be able to the described calibration method perform. The calibration method described above can, for example, in a
Steuergerät für ein Kraftfahrzeug durchgeführt werden. Ein programmierbares Steuergerät kann hierbei von einem Computerprogrammprodukt  Control unit for a motor vehicle to be performed. A programmable controller can in this case of a computer program product
computerlesbare Anweisungen erhalten, die es dazu anweisen, das oben beschriebene Verfahren durchzuführen. Das Computerprogrammprodukt kann dabei auf einem computerlesbaren Medium, beispielsweise in Form eines nichtflüchtigen Speichers, gespeichert sein. receive computer readable instructions instructing it to perform the method described above. The computer program product can be stored on a computer-readable medium, for example in the form of a nonvolatile memory.
Es wird darauf hingewiesen, dass mögliche Merkmale und Vorteile von It should be noted that possible features and benefits of
Ausführungsformen der Erfindung hierin teilweise mit Bezug auf ein Verfahren zum Kalibrieren eines Antriebs einer Drosselklappe eines Verbrennungsmotors und teilweise mit Bezug auf ein ein solches Verfahren ausführendes Steuergerät bzw. ein mit einem solchen Steuergerät ausgestattetes Kraftfahrzeug Embodiments of the invention herein in part with reference to a method for calibrating a drive of a throttle valve of an internal combustion engine and partially with respect to a such a method executing controller or equipped with such a control unit motor vehicle
beschrieben sind. Ein Fachmann erkennt, dass die Merkmale in geeigneter Weise ausgetauscht bzw. kombiniert werden können, um zu weiteren are described. One skilled in the art will recognize that the features may be appropriately interchanged or combined to provide additional ones
Ausführungsformen zu gelangen. To get to embodiments.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
Nachfolgend werden Ausführungsformen der Erfindung mit Bezug auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben, wobei weder die Zeichnungen noch die Beschreibung als die Erfindung einschränkend auszulegen sind. Fig. 1 zeigt eine Anordnung mit einer über ein Steuergerät gesteuerten Embodiments of the invention will now be described with reference to the accompanying drawings, wherein neither the drawings nor the description are to be construed as limiting the invention. Fig. 1 shows an arrangement with a controlled by a control unit
Drosselklappe, bei der das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden kann. Throttle valve, in which the method according to the invention can be carried out.
Fig. 2 zeigt ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung eines erfindungsgemäßen Verfahrens. FIG. 2 shows a flowchart for illustrating a method according to the invention.
Die Figuren sind lediglich schematisch und nicht maßstabsgetreu. The figures are only schematic and not to scale.
AUSFÜHRUNGSFORMEN DER ERFINDUNG EMBODIMENTS OF THE INVENTION
Nachfolgend werden Ausführungsformen eines erfindungsgemäßen Hereinafter, embodiments of an inventive
Kalibrierungsverfahrens bzw. eines ein solches Verfahren ausführenden Calibration method or of such a method exporting
Steuergeräts mit Bezug auf die in Fig. 1 dargestellte Struktur sowie mit Bezug auf das in Fig. 2 dargestellte Flussdiagramm erläutert. Control device with reference to the structure shown in Fig. 1 and explained with reference to the flowchart shown in Fig. 2.
Wie in Fig. 1 dargestellt, weist ein Kraftfahrzeug typischerweise einen As shown in Fig. 1, a motor vehicle typically has a
Verbrennungsmotor 9 auf, dem Luft über ein Saugrohr 13 zugeführt wird. In dem Saugrohr 13 ist eine oder mehrere Drosselklappen 1 angeordnet. Die Internal combustion engine 9, the air is supplied via a suction pipe 13. In the suction pipe 13, one or more throttle valves 1 is arranged. The
Drosselklappe 1 lässt sich in verschiedene Positionen verschwenken, so dass sie einen Luftstrom durch das Saugrohr 13 mehr oder weniger frei geben kann. Zum Verschwenken der Drosselklappe 1 ist eine Drosselklappenverstelleinheit 4 vorgesehen, welche einen als Antrieb 3 dienenden bürstenlosen Throttle valve 1 can be pivoted into different positions, so that they can give more or less free air flow through the suction pipe 13. For pivoting the throttle valve 1, a throttle valve adjusting unit 4 is provided, which serves as a drive 3 brushless
Gleichstrommotor sowie ein Getriebe 5 aufweist. DC motor and a transmission 5 has.
Um Kosten gering zu halten, verfügt der Elektromotor dabei nicht über eine Rotorlageerfassungsvorrichtung beispielsweise in Form eines eigenen Rotorlage- Winkelgebers oder einer strombasierte Winkelerfassung. Es ist auch keine unterlagerte Stromregelung vorgesehen. In order to keep costs low, the electric motor does not have a rotor position detection device, for example in the form of its own rotor position angle sensor or a current-based angle detection. There is also no subordinate current control provided.
Allerdings ist ein Drosselklappen-Winkelgeber 7 vorgesehen, der die Position bzw. den Anordnungswinkel der Drosselklappe 1 messen kann. Da die However, a throttle angle sensor 7 is provided which can measure the position or the arrangement angle of the throttle valve 1. Because the
Drosselklappe 1 über das Getriebe 5 mit dem als Antrieb 3 dienenden Throttle 1 via the transmission 5 with serving as a drive 3
Elektromotor gekoppelt ist, ermöglicht die von dem Drosselklappen-Winkelgeber 7 zur Verfügung gestellte Winkelinformation einen indirekten Rückschluss auf die aktuell vorherrschende Lage des Rotors in dem Elektromotor, so dass diese Information nach geeigneter Verarbeitung zur Regelung des Antriebs 3 benutzt werden kann. Electric motor coupled, the angle information provided by the throttle angle encoder 7 allows an indirect inference to the currently prevailing position of the rotor in the electric motor, so that this information can be used after appropriate processing for controlling the drive 3.
Hierzu wird anfänglich im Rahmen einer Grundadaption eine Kennlinie aufgenommen, welche die Korrelation zwischen der Rotorlage des Elektromotors und einer Ausgangsspannung des Drosselklappen-Winkelgebers 7 wiedergibt. Anhand dieser Kennlinie kann ein Steuergerät 1 1 den Antrieb 3 der For this purpose, a characteristic curve is initially recorded as part of a basic adaptation, which reproduces the correlation between the rotor position of the electric motor and an output voltage of the throttle angle sensor 7. Based on this characteristic, a control unit 1 1, the drive 3 of the
Drosselklappen-Stelleinheit hiernach geeignet ansteuern. Actuate throttle valve actuator accordingly.
Allerdings kann sich die Kennlinie beispielsweise aufgrund von However, the characteristic can be, for example, due to
Temperatureinflüssen oder Abnutzungserscheinungen mit der Zeit verändern und muss somit in gewissen Zeitabständen kalibriert werden. Temperature effects or wear and tear with time change and must therefore be calibrated at certain intervals.
Mit Bezug auf Fig. 2 wird nun ein mögliches erfindungsgemäßes With reference to Fig. 2, a possible inventive
Kalibrierungsverfahren beschrieben, wie es beispielsweise in dem Steuergerät 1 1 ausgeführt werden kann. Calibration method described as it can be performed, for example, in the control unit 1 1.
In einem ersten Schritt S1 wird zunächst detektiert, ob der Verbrennungsmotor 9 des Kraftfahrzeugs momentan läuft oder stillsteht. Anhand der hierbei erhaltenen Information wird dann in einem Schritt S2 entschieden, ob eine erste oder eine zweite Kalibrierungsstrategie durchgeführt werden soll. In a first step S1, it is first detected whether the internal combustion engine 9 of the motor vehicle is currently running or stationary. On the basis of the information obtained in this case, it is then decided in a step S2 whether a first or a second calibration strategy is to be carried out.
Wenn erkannt wird, dass der Verbrennungsmotor 9 momentan läuft, wird die Kennlinie in herkömmlicher Weise kalibriert (Schritt S5). Dabei wird im Rahmen des Kalibriervorgangs nicht aktiv in die globale Positionierung der Drosselklappe 1 eingegriffen, da dies den Betrieb des Verbrennungsmotors 9 in ungewollter Weise beeinflussen kann. Stattdessen wird die Drosselklappe 1 von dem When it is detected that the engine 9 is currently running, the characteristic is calibrated in a conventional manner (step S5). It is not actively intervened in the global positioning of the throttle valve 1 as part of the calibration process, since this can affect the operation of the engine 9 in an unintentional manner. Instead, the throttle valve 1 of the
Steuergerät 1 1 aktuellen Fahreranforderungen folgend positioniert, das heißt, die Drosselklappe 1 wird mithilfe der Drosselklappen-Stelleinheit 4 derart positioniert, dass dem durch das Treten des Gaspedals ausgedrückten Wunsch des Fahrers nach Bereitstellung von Motorleistung entsprochen werden kann. An den dementsprechend eingenommenen Positionen der Drosselklappe kann dann die Kennlinie aktuell kalibriert werden, beispielsweise mit herkömmlichen Verfahren wie dem oben zitierten Pendelverfahren. Dies erfordert unter Umständen eine lokale, innerhalb gewisser Grenzen vernachlässigbar kleine, und zeitlich begrenzte Bewegung der Drosselklappe um die Sollposition. Control unit 1 1 following current driver requirements positioned, that is, the throttle valve 1 is positioned by means of the throttle actuator 4 such that the expressed by the stepping of the accelerator pedal driver's desire for providing engine power can be met. At the positions of the throttle valve assumed accordingly, the characteristic curve can then be calibrated, for example using conventional methods such as the shuttle method cited above. This may require a local, within certain limits negligible, and time-limited movement of the throttle around the target position.
Wenn jedoch erkannt wird, dass der Verbrennungsmotor 9 momentan nicht läuft, sondern stillsteht, beispielsweise weil er von einem Start-Stopp-System temporär abgeschaltet wurde oder bei einem Hybridfahrzeug temporär auf den Antrieb durch den Zusatzmotor umgeschaltet wurde, kann eine andere However, if it is detected that the internal combustion engine 9 is not currently running, but is stationary, for example, because it was temporarily switched off by a start-stop system or temporarily switched in a hybrid vehicle to the drive by the auxiliary engine, another
Kalibrierungsstrategie durchgeführt werden. Da bei stillstehendem Calibration strategy are performed. As at a standstill
Verbrennungsmotor 9 die aktuelle Positionierung der Drosselklappe 1 keine Relevanz hat, kann die Drosselklappe 1 in jede beliebige Soll-Position verlagert werden. Insbesondere kann die aktuelle Positionierung der Drosselklappe 1 unabhängig von aktuellen Fahreranforderungen gewählt werden. Im Rahmen der zweiten Kalibrierungsstrategie kann somit in einem Schritt S3 der Antrieb 3 vorzugsweise durch die Steuerung 1 1 derart angesteuert werden, dass die Drosselklappe 1 in eine vorgebbare Soll-Position verlagert wird. Anschließend wird in einem Schritt S4 die Kennlinie an dieser Soll-Position kalibriert. Da bei stillstehendem Verbrennungsmotor 9 die Drosselklappe 1 an jede beliebige Soll- Position verfahren werden kann, kann die Kennlinie über jeden beliebigen Teilbereich hin kalibriert werden. Internal combustion engine 9, the current positioning of the throttle valve 1 has no relevance, the throttle valve 1 can be moved to any desired position. In particular, the current positioning of the throttle valve 1 can be selected independently of current driver requirements. In the context of the second calibration strategy, the drive 3 can thus be controlled in a step S3, preferably by the controller 11, in such a way that the throttle valve 1 is displaced into a predefinable desired position. Subsequently, in a step S4, the characteristic curve is calibrated at this desired position. Since the throttle valve 1 can be moved to any desired position when the internal combustion engine 9 is stationary, the characteristic curve can be calibrated over any desired partial range.
Beispielsweise kann ein spezieller Korrekturalgorithmus durchgeführt werden, der gezielt diejenigen Abschnitte der Kennlinie korrigiert, die während des vorangehenden Betriebs des Kraftfahrzeugs weniger häufig oder gar nicht korrigiert worden sind. Zum Beispiel ist die Drosselklappe 1 im Stadtverkehr typischerweise die meiste Zeit nur wenig geöffnet. Dementsprechend werden auch nur diejenigen Abschnitte der Kennlinie bei laufendem Verbrennungsmotor 9 gemäß der oben geschilderten ersten Kalibrierungsstrategie korrigiert, die einem kleinen Drosselklappenwinkel zugeordnet sind. Bei einer längeren For example, a special correction algorithm can be carried out which specifically corrects those sections of the characteristic curve which have been corrected less frequently or not at all during the preceding operation of the motor vehicle. For example, in city traffic, throttle 1 is typically open only a little most of the time. Accordingly, only those portions of the engine 9 characteristic curve are also corrected according to the above-described first calibration strategy associated with a small throttle angle. For a longer one
Standphase, beispielsweise vor einer roten Ampel, können dann bei Stance phase, for example, in front of a red light, then at
abgeschaltetem Verbrennungsmotor 9 diejenigen Abschnitte der Kennlinie korrigiert werden, die größeren Drosselklappenwinkeln entsprechen. Dazu wird im Rahmen der zweiten Kalibrierungsstrategie die Drosselklappe 1 entsprechend weit geöffnet und die Kennlinie durch Auslesen aktueller Messwerte aus dem Drosselklappen-Winkelgeber 7 und gegebenenfalls aus dem Elektromotor des Antriebs 3 kalibriert. Für eine anschließende Überlandfahrt, bei der die Drosselklappe 1 typischerweise weit geöffnet ist, ist dann die Kennlinie bereits korrigiert. shut off internal combustion engine 9 are corrected those portions of the characteristic curve corresponding to larger throttle angles. For this purpose, as part of the second calibration strategy, the throttle valve 1 is opened correspondingly wide and the characteristic is calibrated by reading current measured values from the throttle angle transmitter 7 and optionally from the electric motor of the drive 3. For a subsequent overland trip, in which the Throttle valve 1 is typically wide open, then the characteristic is already corrected.

Claims

Ansprüche claims
1 . Verfahren zum Kalibrieren eines Antriebs (3) einer Drosselklappe (1 ) eines Verbrennungsmotors (9) eines Kraftfahrzeugs, wobei eine Korrelation zwischen einer Rotorlage des Antriebs (3) und einer Ausgangsspannung eines Drosselklappen-Winkelgebers (7) einer Kennlinie folgt, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: 1 . Method for calibrating a drive (3) of a throttle flap (1) of an internal combustion engine (9) of a motor vehicle, wherein a correlation between a rotor position of the drive (3) and an output voltage of a throttle angle transmitter (7) follows a characteristic, characterized in that the method comprises the following steps:
Detektieren (S1 ), ob der Verbrennungsmotor (9) momentan läuft oder stillsteht; wenn detektiert wird, dass der Verbrennungsmotor (9) momentan stillsteht, Ansteuern (S3) des Antriebs zum Verlagern der Drosselklappe (1 ) in eine Soll-Position; und Detecting (S1) whether the engine (9) is currently running or stationary; if it is detected that the internal combustion engine (9) is momentarily stationary, driving (S3) the drive to displace the throttle valve (1) to a desired position; and
Kalibrieren (S4) der Kennlinie an der Soll-Position. Calibrating (S4) the characteristic curve at the nominal position.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , wobei ein Kalibrieren (S4) der Kennlinie mittels eines ersten Kalibrierungsverfahrens durchgeführt wird, wenn detektiert wird, dass der Verbrennungsmotor (9) momentan stillsteht, und ein Kalibrieren2. The method of claim 1, wherein calibrating (S4) the characteristic curve is performed by means of a first calibration method, when it is detected that the internal combustion engine (9) is currently stationary, and a calibration
(S5) der Kennlinie mittels eines zweiten Kalibrierungsverfahrens (S5) of the characteristic by means of a second calibration method
durchgeführt wird, wenn detektiert wird, dass der Verbrennungsmotor (9) momentan läuft.  is performed when it is detected that the internal combustion engine (9) is currently running.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei, wenn detektiert wird, dass der3. The method of claim 1 or 2, wherein when it is detected that the
Verbrennungsmotor (9) momentan läuft, ermittelt wird, in welchen Bereich die Drosselklappe (1 ) aktuellen Fahreranforderungen folgend überwiegend verlagert wird, und wobei, wenn detektiert wird, dass der Verbrennungsmotor (9) momentan stillsteht, der Antrieb (3) zum Verlagern der Drosselklappe (1 ) in eine außerhalb dieses Bereichs liegende Soll-Position angesteuert wird. Internal combustion engine (9) is currently running, it is determined in which area the throttle valve (1) following current driver requirements is mainly displaced, and wherein when it is detected that the internal combustion engine (9) is currently stationary, the drive (3) for displacing the throttle (1) is driven to a target position outside this range.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei, wenn detektiert wird, dass der Verbrennungsmotor (9) momentan läuft, die Kennlinie an Positionen kalibriert wird, an die die Drosselklappe (1 ) aktuellen 4. The method of claim 1, wherein when it is detected that the engine is currently running, the characteristic is calibrated at positions to which the throttle valve is current
Fahreranforderungen folgend verlagert wird.  Driver requirements is relocated following.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei der Antrieb (3) der Drosselklappe (1 ) einen bürstenlosen Gleichstrommotor aufweist. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, wherein the drive (3) of the throttle valve (1) comprises a brushless DC motor.
6. Steuergerät (1 1 ) für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät (1 1 ) dazu ausgelegt ist, ein Verfahren nach einem der6. Control unit (1 1) for a motor vehicle, characterized in that the control unit (1 1) is adapted to a method according to one of
Ansprüche 1 bis 5 durchzuführen. Perform claims 1 to 5.
7. Kraftfahrzeug mit einem Steuergerät (1 1 ) nach Anspruch 6. 7. Motor vehicle with a control unit (1 1) according to claim 6.
8. Kraftfahrzeug nach Anspruch 7, wobei das Kraftfahrzeug ein Start-Stopp-8. Motor vehicle according to claim 7, wherein the motor vehicle is a start-stop
System aufweist. System has.
9. Kraftfahrzeug nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Kraftfahrzeug als 9. Motor vehicle according to claim 7 or 8, wherein the motor vehicle as
Hybridfahrzeug dazu ausgelegt ist, bei stillstehendem Verbrennungsmotor (9) mit Hilfe eines Zusatzmotors angetrieben zu werden.  Hybrid vehicle is designed to be driven with the internal combustion engine (9) by means of an additional motor.
10. Computerprogrammprodukt, aufweisend computerlesbare Anweisungen, welche bei Ausführung auf einem programmierbaren Steuergerät dieser dazu anweisen, ein Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5 durchzuführen. A computer program product comprising computer readable instructions which, when executed on a programmable controller, instructs it to perform a method according to any one of claims 1 to 5.
1 1 . Computerlesbares Medium mit einem darauf gespeicherten 1 1. Computer readable medium with a stored on it
Computerprogrammprodukt nach Anspruch 10.  Computer program product according to claim 10.
EP14715234.2A 2013-05-23 2014-03-26 Method and control unit for calibrating a drive of a throttle valve of an internal combustion engine in a motor vehicle Active EP2999870B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013209624.0A DE102013209624A1 (en) 2013-05-23 2013-05-23 Method and control unit for calibrating a drive of a throttle valve of an internal combustion engine in a motor vehicle
PCT/EP2014/056054 WO2014187593A1 (en) 2013-05-23 2014-03-26 Method and control unit for calibrating a drive of a throttle valve of an internal combustion engine in a motor vehicle

Publications (2)

Publication Number Publication Date
EP2999870A1 true EP2999870A1 (en) 2016-03-30
EP2999870B1 EP2999870B1 (en) 2024-02-21

Family

ID=50439341

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP14715234.2A Active EP2999870B1 (en) 2013-05-23 2014-03-26 Method and control unit for calibrating a drive of a throttle valve of an internal combustion engine in a motor vehicle

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9822724B2 (en)
EP (1) EP2999870B1 (en)
JP (1) JP6143948B2 (en)
KR (1) KR20160011632A (en)
CN (1) CN105247196B (en)
DE (1) DE102013209624A1 (en)
WO (1) WO2014187593A1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109083750A (en) * 2018-06-29 2018-12-25 北京长城华冠汽车技术开发有限公司 Throttle opening automatic control system and autocontrol method

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016209366A1 (en) * 2016-05-31 2017-11-30 Robert Bosch Gmbh Method and device for calibrating a positioner system

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4505169A (en) * 1975-09-25 1985-03-19 Ganoung David P Apparatus using a continuously variable transmission to improve fuel economy
US4197822A (en) * 1977-02-14 1980-04-15 Colt Industries Operating Corp. Circuit means and apparatus for controlling the air-fuel ratio supplied to a combustion engine
US4224908A (en) * 1978-07-13 1980-09-30 Colt Industries Operating Corp. Apparatus and system for controlling the air-fuel ratio supplied to a combustion engine
JPS618433A (en) 1984-06-20 1986-01-16 Nissan Motor Co Ltd Accel control device for vehicle
JPH0635846B2 (en) 1984-06-20 1994-05-11 日産自動車株式会社 Remote control device for vehicle throttle valve
US4656407A (en) * 1985-06-14 1987-04-07 A.R.A. Manufacturing Company Of Delware, Inc. Electric motor servo control system and method
JP2001329867A (en) * 2000-05-23 2001-11-30 Mitsubishi Electric Corp Device for controlling intake air flow
CN100371579C (en) * 2004-06-07 2008-02-27 株式会社电装 Sensor output regulating method
DE102004030326B4 (en) 2004-06-23 2007-04-26 Festo Ag & Co. Electronically commutated motor
JP4450228B2 (en) 2005-10-28 2010-04-14 株式会社デンソー Engine control device
DE102007003151A1 (en) * 2007-01-22 2008-07-31 Siemens Ag Method for adjusting a setting angle of a folding device of a suction device
US8347859B2 (en) * 2009-04-29 2013-01-08 Marine Canada Acquisition Inc. Automatic throttle calibration in a marine vessel
CN101761401A (en) * 2010-03-04 2010-06-30 霸州市华威发动机技术有限公司 Method and device for controlling electronic throttle of engine
DE102010063326A1 (en) 2010-05-25 2011-12-01 Robert Bosch Gmbh Method and device for operating a position indicator with a brushless electric motor
CN102121834B (en) * 2010-11-30 2012-07-04 力帆实业(集团)股份有限公司 Detection method for throttle valve position sensor detection device
DE102011005774A1 (en) 2011-03-18 2012-09-20 Robert Bosch Gmbh Method and device for adapting a commutation for an electronically commutated electrical machine

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See references of WO2014187593A1 *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109083750A (en) * 2018-06-29 2018-12-25 北京长城华冠汽车技术开发有限公司 Throttle opening automatic control system and autocontrol method
CN109083750B (en) * 2018-06-29 2020-11-06 北京长城华冠汽车技术开发有限公司 Automatic control system and automatic control method for opening of throttle valve

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014187593A1 (en) 2014-11-27
US20160102627A1 (en) 2016-04-14
JP6143948B2 (en) 2017-06-07
CN105247196A (en) 2016-01-13
DE102013209624A1 (en) 2014-11-27
KR20160011632A (en) 2016-02-01
JP2016524067A (en) 2016-08-12
CN105247196B (en) 2018-10-16
EP2999870B1 (en) 2024-02-21
US9822724B2 (en) 2017-11-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010043238B4 (en) Motor control system with an actuator control algorithm
EP2649287B1 (en) Method for operating an internal combustion engine with assistance from an electric machine, and internal combustion engine
DE102014202101B4 (en) MITIGATION OF ERROR TREND TO DEGRADATE AIR-FUEL RATIO SENSORS
WO2012163585A2 (en) Method and apparatus for angle estimation in a synchronous machine
DE102004004490A1 (en) Method for operating an internal combustion engine with at least two exhaust gas turbochargers
WO2011018340A1 (en) Method for operating a controller for a starter device, controller, and computer program product
DE102015111713B4 (en) Control operation deviation compensation method of a turbocharger
DE102016106963A1 (en) Control device for an internal combustion engine
DE102006035385A1 (en) Abnormal condition detection device for e.g. exhaust gas recirculation device, of e.g. diesel engine of automobile vehicle, has control unit to stop energy supply to motor, to determine whether condition occur in motor and/or supply lines
DE102009011281A1 (en) Method for operating an internal combustion engine
EP2671319A2 (en) Method, device, and computer program for determining an offset angle in an electric machine
DE102006005701A1 (en) Operating process for drive unit involves adapting losses during period in which drive unit is switched off
EP2652281A1 (en) Method and device for carrying out a zero point adaptation of a lambda probe of an internal combustion engine
WO2013117455A1 (en) Method for calibrating exhaust gas probes and fuel-metering devices in a hybrid vehicle
DE19513370B4 (en) Method and device for controlling the power of an internal combustion engine
DE102006007698A1 (en) Method for operating an internal combustion engine comprises adjusting operating points with low and high loads in an alternating manner for a single monitoring process
EP2999870B1 (en) Method and control unit for calibrating a drive of a throttle valve of an internal combustion engine in a motor vehicle
DE102010005889B4 (en) Procedure for idle speed control
DE102015207710B4 (en) Method for increasing the accuracy of a sensorless pressure detection
DE102011086715A1 (en) Method for operating a motor control device for a drive system
DE102010037503A1 (en) Control device for rotary electrical machine of vehicle, has moment production/absorption instruction unit instructing torque change unit, which produces amount of torque to time, where torque is adjusted by value adjusting unit
DE102009053088B4 (en) Apparatus and method for solenoid current control with direct forward prediction and iterative reverse status estimation
DE102014226259B4 (en) Method for operating an internal combustion engine
EP1894761B1 (en) Method for contolling the power train of a motor vehicle
DE102010021448A1 (en) Method for controlling electrical polarization of piezoelectric actuator of injection element in internal combustion engine of vehicle, involves changing polarization of actuator by adaptation of polarization of determined parameter

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20151223

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

AX Request for extension of the european patent

Extension state: BA ME

DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: ROBERT BOSCH GMBH

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

17Q First examination report despatched

Effective date: 20210408

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: EXAMINATION IS IN PROGRESS

RIC1 Information provided on ipc code assigned before grant

Ipc: F02D 11/10 20060101ALI20230824BHEP

Ipc: F02D 41/24 20060101AFI20230824BHEP

GRAP Despatch of communication of intention to grant a patent

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR1

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: GRANT OF PATENT IS INTENDED

INTG Intention to grant announced

Effective date: 20231020

GRAS Grant fee paid

Free format text: ORIGINAL CODE: EPIDOSNIGR3

GRAA (expected) grant

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009210

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE PATENT HAS BEEN GRANTED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: B1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

REG Reference to a national code

Ref country code: GB

Ref legal event code: FG4D

Free format text: NOT ENGLISH

REG Reference to a national code

Ref country code: CH

Ref legal event code: EP

REG Reference to a national code

Ref country code: DE

Ref legal event code: R096

Ref document number: 502014016769

Country of ref document: DE

REG Reference to a national code

Ref country code: IE

Ref legal event code: FG4D

Free format text: LANGUAGE OF EP DOCUMENT: GERMAN

REG Reference to a national code

Ref country code: LT

Ref legal event code: MG9D