RU2264549C2 - Способ и устройство управления силовым агрегатом транспортного средства - Google Patents

Способ и устройство управления силовым агрегатом транспортного средства Download PDF

Info

Publication number
RU2264549C2
RU2264549C2 RU2002119202/06A RU2002119202A RU2264549C2 RU 2264549 C2 RU2264549 C2 RU 2264549C2 RU 2002119202/06 A RU2002119202/06 A RU 2002119202/06A RU 2002119202 A RU2002119202 A RU 2002119202A RU 2264549 C2 RU2264549 C2 RU 2264549C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
power unit
characterizing
control
parameters
values
Prior art date
Application number
RU2002119202/06A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2002119202A (ru
Inventor
Юрген ГЕРХАРДТ (DE)
Юрген ГЕРХАРДТ
Бернхард МЕНХЕР (DE)
Бернхард МЕНХЕР
Вернер КИНД (DE)
Вернер КИНД
Вернер ХЕСС (DE)
Вернер ХЕСС
Original Assignee
Роберт Бош Гмбх
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
Priority claimed from DE10016649A external-priority patent/DE10016649A1/de
Application filed by Роберт Бош Гмбх filed Critical Роберт Бош Гмбх
Publication of RU2002119202A publication Critical patent/RU2002119202A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2264549C2 publication Critical patent/RU2264549C2/ru

Links

Images

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
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497—With detection of the mechanical response of the engine
    • 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
    • F02D31/00—Use of speed-sensing governors to control combustion engines, not otherwise provided for
    • F02D31/001—Electric control of rotation speed
    • F02D31/002—Electric control of rotation speed controlling air supply
    • F02D31/003—Electric control of rotation speed controlling air supply for idle speed control
    • F02D31/005—Electric control of rotation speed controlling air supply for idle speed control by controlling a throttle by-pass
    • 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
    • F02D41/0002—Controlling intake air
    • 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
    • F02D41/2409—Addressing techniques specially adapted therefor
    • F02D41/2422—Selective use of one or more tables
    • 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
    • F02D41/266—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor the computer being backed-up or assisted by another circuit, e.g. analogue
    • 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
    • F02D2250/18—Control of the engine output torque
    • 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
    • F02D2250/18—Control of the engine output torque
    • F02D2250/22—Control of the engine output torque by keeping a torque reserve, i.e. with temporarily reduced drive train or engine efficiency
    • 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
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/32—Controlling fuel injection of the low pressure type
    • F02D41/34—Controlling fuel injection of the low pressure type with means for controlling injection timing or duration
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02P—IGNITION, OTHER THAN COMPRESSION IGNITION, FOR INTERNAL-COMBUSTION ENGINES; TESTING OF IGNITION TIMING IN COMPRESSION-IGNITION ENGINES
    • F02P5/00—Advancing or retarding ignition; Control therefor
    • F02P5/04—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions
    • F02P5/145—Advancing or retarding ignition; Control therefor automatically, as a function of the working conditions of the engine or vehicle or of the atmospheric conditions using electrical means
    • F02P5/15—Digital data processing
    • F02P5/1502—Digital data processing using one central computing unit
    • F02P5/1504—Digital data processing using one central computing unit with particular means during a transient phase, e.g. acceleration, deceleration, gear change
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/40—Engine management systems

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Control Of Vehicle Engines Or Engines For Specific Uses (AREA)
  • Control Of Eletrric Generators (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к способам и устройствам управления силовым агрегатом. Изобретение позволяет предложить меры, которые помимо согласования задаваемых или заданных значений позволяли бы также согласовывать связанные с ними качественные или характеризующие некоторые их свойства параметры и/или учитывать их при преобразовании в управляющие воздействия для управления силовым агрегатом. В способе управления силовым агрегатом транспортного средства в зависимости от задаваемых или заданных значений регулируют по меньшей мере один выходной параметр силового агрегата, используя для такого регулирования одно из задаваемых или заданных значений, выбираемое из числа всех поступивших на обработку задаваемых или заданных значений. Помимо задаваемых или заданных значений используют качественные или характеризующие некоторые свойства параметры, определяющие характер установки на такие задаваемые или заданные значения, и для управления силовым агрегатом из этих качественных или характеризующих некоторые свойства параметров независимо от задаваемых или заданных значений выбирают по меньшей мере один такой качественный или характеризующий некоторое свойство параметр. Устройство управления силовым агрегатом транспортного средства имеет блок управления по меньшей мере с одним вычислительным элементом или процессором, в который поступают задаваемые или заданные значения для управления силовым агрегатом и который имеет средства, позволяющие выбирать из числа всех поступающих в него задаваемых или заданных значений одно такое задаваемое или заданное значение и использовать это значение для управления силовым агрегатом. В вычислительный элемент или процессор помимо задаваемых или заданных значений поступают качественные или характеризующие некоторые свойства параметры, определяющие характер установки на такие задаваемые или заданные значения. Вычислительный элемент или процессор независимо от задаваемых или заданных значений выбирает по меньшей мере один такой качественный или характеризующий определенные свойства параметр. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Настоящее изобретение относится к способу и устройству управления силовым агрегатом транспортного средства.
В современных системах управления, которыми оснащают транспортные средства, на предусмотренные конструкцией транспортного средства исполнительные органы (например, силовые агрегаты, коробки передач и т.п.) подаются управляющие воздействия, которые иногда могут противоречить друг другу. Так, например, управление работой силового агрегата транспортного средства должно осуществляться на основании задаваемого водителем режима движения, а также на основании различных заданных значений, задаваемых внешними и/или внутренними системами регулирования и управления, такими, например, как противобуксовочная система, система регулирования тягового момента, развиваемого двигателем, система управления коробкой передач, система ограничения частоты вращения вала двигателя и/или скорости движения автомобиля и/или система регулирования частоты вращения при холостом ходе. Формируемые на основании этих заданных значений управляющие воздействия иногда носят взаимоисключающий характер, и поэтому такие заданные значения, поскольку какой-либо рабочий параметр силового агрегата может устанавливаться только на одно из них, необходимо соответствующим образом согласовывать, т.е. выбирать только одно заданное значение, на которое должен установиться рабочий параметр силового агрегата.
Применительно к управлению силовым агрегатом транспортного средства указанное выше согласование различных задаваемых значений крутящего момента известно из заявки DE 19739567 А1. В этой заявке раскрыт способ управления силовым агрегатом транспортного средства, согласно которому в зависимости от задаваемых или заданных значений регулируют по меньшей мере один выходной параметр силового агрегата, используя для такого регулирования одно из задаваемых или заданных значений, выбираемое из числа всех поступивших на обработку задаваемых или заданных значений. В частности, путем выбора максимального и/или минимального значения из нескольких заданных значений крутящего момента определяется то заданное значение, на которое рабочий параметр должен установиться в текущем рабочем режиме путем задания величин отдельных регулируемых параметров силового агрегата, которыми для двигателя внутреннего сгорания (ДВС) являются, например, степень наполнения цилиндров, угол опережения зажигания и/или количество впрыскиваемого топлива. Помимо значений самих задаваемых величин с последними могут быть связаны различные их свойства или качественные параметры, которыми определяется, например, требуемая динамика установки на такие заданные значения, их приоритет и т.д. и которые также могут носить взаимоисключающий характер и не учитываются в известном способе согласования заданных значений.
Из заявки DE 19709317 А1 известен способ, в котором для всего транспортного средства предусмотрены координаторы, которые определяют потребность в тех или иных ресурсах различных систем управления всем транспортным средством и распределяют такие ресурсы, в частности, на основании поступающей информации о граничных условиях, например информации о требуемой динамике изменения рабочего параметра. Однако в этой заявке отсутствуют какие-либо сведения о применении этого способа для управления силовым агрегатом прежде всего с учетом вышеуказанных свойств, связанных с задаваемыми или заданными значениями.
Исходя из вышеизложенного, в основу настоящего изобретения была положена задача предложить меры, которые помимо согласования задаваемых или заданных значений позволяли бы также согласовывать связанные с ними качественные или характеризующие некоторые их свойства параметры и/или учитывать их при преобразовании в управляющие воздействия для управления силовым агрегатом.
Объектом изобретения является способ управления силовым агрегатом транспортного средства, согласно которому в зависимости от задаваемых или заданных значений регулируют по меньшей мере один выходной параметр силового агрегата, используя для такого регулирования одно из задаваемых или заданных значений, выбираемое из числа всех поступивших на обработку задаваемых или заданных значений. Для решения указанной выше задачи в соответствии с предлагаемым способом помимо задаваемых или заданных значений используют качественные или характеризующие некоторые свойства параметры, определяющие характер установки на такие задаваемые или заданные значения, и для управления силовым агрегатом из этих качественных или характеризующих некоторые свойства параметров независимо от задаваемых или заданных значений выбирают по меньшей мере один такой качественный или характеризующий некоторое свойство параметр.
Раздельное и взаимно независимое согласование задаваемых или заданных значений и качественных или характеризующих некоторые их свойства параметров обеспечивает оптимальное согласование взаимопротиворечащих запросов, поступающих в систему управления силовым агрегатом, и преобразование каждого из заданных значений с выбранным качественным или характеризующим некоторое его свойство параметром, соответственно с качественными или характеризующими некоторые его свойства параметрами в соответствующие управляющие воздействия для изменения определенных регулируемых параметров силового агрегата. В результате удается обеспечить удовлетворительную установку рабочих параметров на заданные значения с учетом передаваемой вместе с такими задаваемыми или заданными значениями информации о граничных условиях.
При осуществлении предложенного способа в качестве задаваемых или заданных значений предпочтительно использовать заданные значения крутящего момента, развиваемого силовым агрегатом. В зависимости по меньшей мере от одного выбранного качественного или характеризующего некоторое свойство параметра могут формироваться управляющие воздействия для управления силовым агрегатом. Качественными или характеризующими некоторые свойства параметрами могут быть величина устанавливаемого запаса крутящего момента, величина, характеризующая динамику установки на заданное значение, величина, характеризующая комфортабельность езды, и/или величина, характеризующая приоритет.
Изобретение также реализовано в устройстве управления силовым агрегатом транспортного средства, имеющем блок управления по меньшей мере с одним вычислительным элементом или процессором, в который поступают задаваемые или заданные значения для управления силовым агрегатом и который имеет средства, позволяющие выбирать из числа всех поступающих в него задаваемых или заданных значений одно такое задаваемое или заданное значение и использовать это значение для управления силовым агрегатом. В предлагаемом устройстве в вычислительный элемент или процессор помимо задаваемых или заданных значений поступают качественные или характеризующие некоторые свойства параметры, определяющие характер установки на такие задаваемые или заданные значения, и вычислительный элемент или процессор независимо от задаваемых или заданных значений выбирает по меньшей мере один такой качественный или характеризующий определенные свойства параметр.
На основании выбранного задаваемого или заданного значения и по меньшей мере одного выбранного качественного или характеризующего некоторое свойство параметра, при необходимости с учетом других рабочих параметров, прежде всего с учетом режима работы силового агрегата, вычислительный элемент или процессор может определять регулируемые параметры, обеспечивающие установку на выбранное задаваемое или заданное значение с учетом по меньшей мере одного выбранного свойства.
В предлагаемом устройстве также может быть предусмотрен преобразователь, в который поступают выбранное задаваемое или заданное значение, а также по меньшей мере один выбранный качественный или характеризующий некоторое свойство параметр. Этот преобразователь на основании задаваемого или заданного значения и по меньшей мере одного качественного или характеризующего некоторое свойство параметра, при необходимости с учетом других рабочих параметров, прежде всего с учетом режима работы силового агрегата, определяет регулируемые параметры, обеспечивающие установку на задаваемое или заданное значение с учетом по меньшей мере одного выбранного качественного или характеризующего некоторое свойство параметра.
Особое преимущество предлагаемого в изобретении подхода состоит в том, что осуществляемое подобным образом согласование указанных величин и параметров происходит без необходимости выбора конкретных регулируемых параметров силового агрегата (которыми для ДВС являются, например, наполнение цилиндров, угол опережения зажигания, количество впрыскиваемого топлива, момент начала впрыскивания и т.п.) уже к моменту начала согласования задаваемых или заданных значений и их качественных или характеризующих некоторые их свойства параметров.
Предлагаемый в изобретении подход по согласованию и/или преобразованию задаваемых или заданных значений и их качественных или характеризующих некоторые их свойства параметров наиболее предпочтительно использовать применительно к системам непосредственного впрыскивания бензина, однако его с равным успехом можно использовать и применительно к обычным системам впрыскивания топлива во впускной коллектор, системам питания дизеля или применительно к концептуально иным приводным и силовым агрегатам (например, электроприводам, приводам на топливных элементах и иным типам приводов).
Применительно к ориентированной на управление или регулирование крутящего момента системе управления силовым агрегатом наиболее предпочтительно согласовывать все поступающие от внешних и внутренних систем запросы на изменение крутящего момента, включая относящуюся к ним переданную информацию о граничных условиях, и определять приоритетность таких запросов. Предлагаемый в изобретении подход наиболее предпочтительно использовать для согласования различных данных о необходимой динамике изменения рабочего параметра, при этом координатором учитываются пределы, в которых возможно преобразование подобных данных о динамике. Такие координаторы могут быть распределены по нескольким блокам управления и выполнять свои функции вне зависимости от физического местоположения.
Определенные координатором результирующее заданное значение и результирующий качественный или характеризующий некоторое свойство параметр или параметры предпочтительно преобразовывать в зависимости от рабочей точки и режима работы силового агрегата в одно или несколько заданных значений (управляющих воздействий) для установки на них с помощью соответствующих управляющих трактов силового агрегата. При указанном преобразовании и выборе имеющихся управляющих трактов учитываются переданный качественный или характеризующий некоторое свойство параметр или параметры, а также текущий режим работы силового агрегата, благодаря чему обеспечивается оптимальное преобразование результирующего заданного значения с учетом ограничений, накладываемых соответствующим ему качественным или характеризующим некоторое его свойство параметром или параметрами и текущим режимом работы двигателя.
Другие преимущества изобретения рассмотрены в последующем описании вариантов его осуществления.
Ниже изобретение более подробно рассмотрено на примере некоторых вариантов его осуществления со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых показано:
на фиг.1 - общая схема устройства управления силовым агрегатом, выполненного по предпочтительному варианту,
на фиг.2-4 - схемы, поясняющие процесс согласования поступающих на обработку заданных значений и их свойств, соответственно процесс преобразования результирующих заданного значения и свойства (свойств) путем выбора имеющихся управляющих трактов.
На фиг.1 схематично изображено устройство управления силовым агрегатом, прежде всего двигателем внутреннего сгорания (ДВС), предпочтительно с непосредственным впрыскиванием бензина. Это устройство имеет блок 10 управления, в состав которого входят входной контур 14, по меньшей мере один процессор 16 и выходной контур 18. Эти компоненты соединены между собой системой 20 связи, предназначенной для взаимного обмена данными между ними. К входному контуру 14 блока 10 управления подведены входные линии 22-26, которые в предпочтительном варианте выполнены в виде шинной системы и по которым в блок 10 управления поступают различные сигналы, которые характеризуют различные рабочие параметры, подвергаемые необходимой для управления силовым агрегатом обработке. Эти сигналы поступают от различных измерительных устройств 28-32. Указанными рабочими параметрами являются положение педали акселератора, частота вращения вала двигателя, нагрузка двигателя, состав отработавших газов (ОГ), температура двигателя и иные величины. С помощью выходного контура 18 блок 10 управления управляет развиваемой силовым агрегатом мощностью. Для этой цели предусмотрены условно показанные на фиг.1 выходные линии 34, 36 и 38, предназначенные для управления по меньшей мере одним из таких параметров, как количество впрыскиваемого топлива и угол опережения зажигания (момент зажигания) в системе зажигания ДВС, а также положением по меньшей мере одной дроссельной заслонки с электроприводом, предназначенной для регулирования количества подаваемого в ДВС воздуха. Помимо описанных выше входных величин во входной контур 14 поступают и иные входные величины от других систем управления транспортным средством и, в частности, различные заданные значения, например заданное значение крутящего момента. В качестве примера таких систем управления можно назвать противобуксовочные системы, системы регулирования динамики автомобиля, системы управления коробкой передач, системы регулирования тягового момента, развиваемого двигателем, и иные системы. По указанным управляющим трактам (т.е. трактам управления исполнительными органами) регулируется подача воздуха в ДВС, момент зажигания в отдельных цилиндрах, количество впрыскиваемого топлива, начало впрыскивания, соотношение между воздухом и топливом в горючей смеси и иные параметры. Наряду с описанными выше заданными величинами, так называемыми внешними задаваемыми величинами, к которым относится также задаваемое водителем воздействие в виде задаваемого им режима движения, для управления силовым агрегатом используются также внутренние заданные величины, например изменение крутящего момента системой регулирования частоты вращения при холостом ходе, ограничение частоты вращения, при котором выдается соответствующее заданное значение, ограничение скорости движения автомобиля и/или ограничение скорости изменения крутящего момента, различные ограничения, вводимые для защиты узлов и деталей от их интенсивного износа и выхода из строя, или величина, отдельно задаваемая для периода пуска и прогрева двигателя.
С отдельными задаваемыми величинами связаны соответствующие граничные условия или свойства, соответственно качества, определяющие характер преобразования этих задаваемых величин в управляющие воздействия. При этом в зависимости от конкретного применения с одной задаваемой величиной могут быть связаны одно или несколько таких свойств, и поэтому под термином "свойства" или "качества" в одном из предпочтительных вариантов понимается вектор свойств или качеств, который содержит различные качественные или характеризующие конкретные свойства параметры. К свойствам заданных или задаваемых значений относятся, например, необходимая динамика изменения фактического значения в сторону заданного значения, присвоенный заданному значению приоритет, величина устанавливаемого запаса крутящего момента и/или степень комфортабельности езды при регулировании (например, ограничение скорости изменения того или иного рабочего параметра). В одном из предпочтительных вариантов присутствуют все указанные свойства. В других вариантах может присутствовать большее или меньшее количество таких свойств и даже только одно из них.
Соответствующий вектор вышеописанных свойств передается внешними управляющими, соответственно регулирующими устройствами или внутренними функциями вместе с каждым задаваемым или заданным значением.
На фиг.2 показана схема, иллюстрирующая выполнение соответствующей программы процессором 16 блока управления. На примере этой схемы поясняется процесс согласования и преобразования задаваемых или заданных значений, а также их свойств. На вход процессора 16 поступает величина, характеризующая положение β педали акселератора. Эта величина на условно представленном в виде блока 100 шаге вычислений преобразуется процессором, при необходимости с учетом других рабочих параметров, таких как частота вращения вала двигателя, в значение задаваемого водителем крутящего момента MiFA, которое поступает далее в координатор 102. Помимо этого на вход процессора 16 поступают и иные - внешние - заданные значения крутящего момента Mil-MiN, которые также подаются в координатор 102. Вместе с каждым таким заданным значением крутящего момента передаются поступающие в координатор 102 выбранные качественные параметры el-eN (соответственно векторы свойств, состоящие из отдельных качественных параметров). Кроме того, предусмотрены внутренние функции 110, которые либо также выдают поступающие в координатор 102 заданные значения крутящего момента с соответствующими качественными параметрами, либо задают предельные значения Mlim для заданных значений крутящего момента, соответственно предельные значения egrenz для качественных параметров, которые (предельные значения) также поступают в координатор 102 и которые учитываются при согласовании заданных значений и значений качественных величин. Выходными величинами, выдаваемыми координатором 102, являются результирующее заданное значение крутящего момента MiSOLL, на которое в конечном итоге должен установиться фактический крутящий момент, а также выбранный(-ые) из входных качественных параметров с учетом предельных значений результирующий(-ие) качественный(-ые) параметр(-ы) eSOLL, определяющий(-ие) граничные условия, которые должны быть соблюдены при изменении фактического значения на заданное значение. Указанные выходные величины поступают в преобразователь 104, в который подаются также значения других рабочих параметров, таких, например, как частота вращения вала двигателя и т.п. В этом преобразователе заданное значение крутящего момента MiSOLL преобразуется с учетом остальных поступивших в него значений рабочих параметров и результирующего(-их) качественного(-ых) параметра(-ов) eSOLL в управляющие воздействия. Эти управляющие воздействия влияют на дозирование топлива, угол опережения зажигания, подачу воздуха и т.д., обеспечивая тем самым установление фактического крутящего момента на заданное значение MiSOLL с соблюдением условий, определяемых результирующим(-ми) свойством(-ами).
На фиг.3 схематично изображен координатор 102, выполненный по предпочтительному варианту. Как указано выше, на вход этого координатора поступают заданные значения крутящего момента Mil-MiN, к которым относятся также задаваемые внутренними функциями значения крутящего момента. Этим заданным значениям крутящего момента, в том числе и заданным значениям, поступающим от внутренних функций, соответствуют качественные параметры el-eN. Заданные значения крутящего момента сначала поступают в координатор 102а крутящих моментов, работа которого основана на известных подходах, рассмотренных выше при описании уровня техники. Качественные параметры (векторы свойств) el-eN поступают для согласования в координатор 102b свойств. Конкретное исполнение координатора 102b свойств зависит от набора используемых свойств. При обработке свойств "приоритет" этот координатор всегда выдает в преобразователь свойство с наивысшим приоритетом. При обработке свойств "динамика" в преобразователь всегда в качестве соответствующего свойства выдается запрос на изменение рабочего параметра с наивысшей динамикой. Аналогичным образом обрабатываются и свойства "запас крутящего момента". И в этом случае в преобразователь выдается наибольшее значение устанавливаемого запаса крутящего момента. При обработке свойств "комфортабельность" выбор конкретного свойства осуществляется с учетом обеспечения более комфортного или более спортивного режима движения в зависимости от заданного стиля вождения, предпочитаемого водителем (спортивный стиль вождения, направленный на достижение максимальной комфортабельности стиль вождения и т.п.). Выбранные таким путем заданные значения и свойства передаются далее от координаторов 102а и 102b в ограничитель 102с. В этом ограничителе выбранное заданное значение ограничивается заданным предельным значением крутящего момента Milim, сформированным на основании различных ограничений, направленных на защиту узлов и деталей от их интенсивного износа и выхода из строя, на снижение токсичности ОГ и на соблюдение иных условий. Аналогичным образом предельным значением egrenz ограничиваются и поступившие в ограничитель качественные параметры, соответственно качественный параметр. Подобное предельное значение может, например, ограничивать максимально допустимую при текущем режиме работы динамику изменения того или иного рабочего параметра, соответственно максимально возможную величину запаса крутящего момента. Предельные значения для качественных параметров либо являются постоянными значениями, либо определяются по многопараметровым характеристикам, путем вычислений или иным образом на основании текущего рабочего режима и рабочих параметров силового агрегата, а также на основании других факторов. Ограничитель 102с выдает затем при необходимости ограниченные им результирующие значения MiSOLL и eSOLL в преобразователь, где эти значения преобразуются в управляющие воздействия, направленные на регулирование соответствующих рабочих параметров.
В соответствии с рассмотренным выше подходом заданные значения крутящего момента и относящиеся к ним качественные параметры согласуются отдельно и независимо друг от друга. Благодаря этому при выборе координатором 102 некоторого заданного значения крутящего момента можно изменять соответствующие этому значению входные свойства, поскольку координатором 102b в качестве более важного может выбираться какое-либо иное свойство. В соответствии с этим качественные параметры можно изменять независимо от заданных значений крутящего момента.
На фиг.4 схематично изображен преобразователь 104, выполненный по предпочтительному варианту. На вход этого преобразователя поступают результирующие значения MiSOLL и eSOLL, определенные показанным на фиг.3 координатором. Сначала в блоке 104а, при необходимости с учетом других рабочих параметров, значения которых поступают по линиям 104b и 104с, выбираются управляющие тракты. Такой выбор осуществляется, например, в соответствии со свойством, которое необходимо обеспечить с помощью каждого управляющего тракта при установке на заданное значение, соответственно на некоторую его часть. Так, например, применительно к свойству "динамика" в зависимости от текущего режима работы, который в основном определяется частотой вращения вала силового агрегата, по соответствующей таблице определяется минимально необходимое время установки на заданное значение и таким путем с учетом требуемой динамики выбирается приемлемый управляющий тракт. Таким образом, управляющие воздействия формируются на основании переданных заданных значений и свойств и зависят от режима работы (для двигателей с непосредственным впрыскиванием бензина), частоты вращения и/или иных входных величин. Так, например, при работе ДВС в режиме с гомогенным смесеобразованием запас крутящего момента можно устанавливать на заданную величину регулированием опережения зажигания, что в режиме с послойным смесеобразованием невозможно. Информация о текущем режиме работы имеется в преобразователе 104. В качестве еще одного примера можно назвать функцию по предотвращению рывков при движении автомобиля, которая требует, чтобы крутящий момент устанавливался на заданное значение в течение определенного интервала времени, составляющего, например, 50 мс. Подобное требование можно соблюсти при низкой частоте вращения только регулированием опережения зажигания, соответственно в режиме с послойным смесеобразованием - изменением массового расхода топлива, поскольку только эти управляющие тракты способны обеспечить необходимую динамику. При высокой же частоте вращения необходимое изменение крутящего момента можно обеспечить также регулированием количества топлива, в том числе и в режиме с гомогенным смесеобразованием, поскольку углы запаздывания в управляющем дозированием топлива тракте в этом случае приводят к установлению времени запаздывания на значения, которые меньше по сравнению с требуемой динамикой. Преобразователь, таким образом, для каждого отдельного управляющего тракта определяет значение, на которое должен установиться крутящий момент. При этом на фиг.4 показаны тракты, управляющие подачей воздуха (ML), опережением зажигания (MZW) и дозированием топлива (MQK). Вместе с величиной каждого регулируемого параметра передается также характеризующее условия его установки на заданное значение свойство eL, eZW или eQK (например, информация о необходимой динамике изменения соответствующего регулируемого параметра). В одном из предпочтительных вариантов в качестве качественного параметра передается информация о требуемой динамике изменения крутящего момента. Выбор того или иного управляющего тракта или управляющих трактов осуществляется в рассматриваемом примере на основании таблиц, в которых в зависимости от текущего режима работы силового агрегата содержатся минимальные значения времени установки, которые для определенного изменения крутящего момента способны обеспечить отдельные управляющие тракты. Так, например, для изменения крутящего момента на 50 Н-м при частоте вращения 2000 об/мин время установки на заданное значение при задействовании управляющего подачей воздуха тракта составляет 67 мс, при задействовании управляющего дозированием топлива тракта составляет 33 мс, а при задействовании управляющего опережением зажигания контура составляет 14 мс, тогда как при частоте вращения 4000 об/мин эти же значения составляют 27, 13 и 6 мс соответственно. Поэтому для качественного параметра, определяющего динамику изменения рабочего параметра и составляющего 30 мс, при частоте вращения 2000 об/мин для изменения крутящего момента выбирается управляющий опережением зажигания тракт, а при частоте вращения 4000 об/мин выбирается управляющий подачей воздуха тракт. Если же изменить крутящий момент до заданного значения задействованием только одного управляющего тракта невозможно, то выбирается несколько управляющих трактов (например, крутящий момент частично изменяют регулированием опережения зажигания, а затем регулированием количества топлива), при этом для каждого из управляющих трактов передают также соответствующий качественный параметр. В соответствии с одним из вариантов после установки крутящего момента на заданное значение момент зажигания возвращают на исходное значение и соответствующим образом согласуют подачу воздуха. Соответствующим образом учитываются и другие свойства. В качестве еще одного примера можно рассмотреть ситуацию, когда при работе в режиме с гомогенным смесеобразованием с коэффициентом избытка воздуха λ, равным 1, за счет увеличения степени наполнения цилиндров и изменения момента зажигания в сторону позднего устанавливается упреждение. При работе в режиме с послойным смесеобразованием поступление запроса на создание запаса крутящего момента либо приводит к переводу двигателя на работу в другом режиме (когда невозможно обеспечить требуемый запас крутящего момента), либо в режиме с послойным смесеобразованием уже существует необходимое упреждение, определяемое диапазоном изменения коэффициента избытка воздуха λ.
При этом заданные значения регулируемых параметров в соответствии с конкретным выбором управляющих трактов и с учетом рабочих параметров, информация о которых поступает по линиям 104e-104f, а также с учетом переданных свойств преобразуются в собственно преобразователе 104d в управляющие сигналы, по которым регулируется дозирование топлива, опережение зажигания и/или подача воздуха. При этом переданное заданное значение преобразуется в значения регулируемого параметра известным из уровня техники образом, тогда как характер изменения такого регулируемого параметра определяется соответствующими свойствами. Показатели эффективности регулируемых с упреждением трактов учитываются в соответствии с уровнем техники.
Помимо описанных выше регулируемых параметров для управления прежде всего двигателями с непосредственным впрыскиванием бензина можно использовать и иные регулируемые параметры, такие, например, как время впрыскивания, положение дроссельной заслонки, фазы газораспределения, регулируемые изменением моментов открытия и закрытия клапанов и т.д.
Рассмотренный выше подход не ограничен его использованием применительно только к бензиновым двигателям, а предполагает также возможность его использования при соответствующей адаптации применительно к дизельным двигателям и/или приводам иных типов, например электродвигателям и т.п.
Кроме того, рассмотренный выше подход может использоваться не только для изменения крутящего момента на заданные значения, но и для регулирования иных выходных параметров силового агрегата, таких как мощность, скорость вращения его вала и т.д.

Claims (7)

1. Способ управления силовым агрегатом транспортного средства, при этом в зависимости от задаваемых или заданных значений регулируют по меньшей мере один выходной параметр силового агрегата, используя для такого регулирования одно из задаваемых или заданных значений, выбираемое из числа всех поступивших на обработку задаваемых или заданных значений, отличающийся тем, что помимо задаваемых или заданных значений используют качественные или характеризующие некоторые свойства параметры, определяющие характер установки на такие задаваемые или заданные значения, и для управления силовым агрегатом из этих качественных или характеризующих некоторые свойства параметров независимо от задаваемых или заданных значений выбирают по меньшей мере один такой качественный или характеризующий некоторое свойство параметр.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве задаваемых или заданных значений используют заданные значения крутящего момента, развиваемого силовым агрегатом.
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем, что в зависимости по меньшей мере от одного выбранного качественного или характеризующего некоторое свойство параметра формируют управляющие воздействия для управления силовым агрегатом.
4. Способ по любому из предыдущих пунктов, отличающийся тем, что качественными или характеризующими некоторые свойства параметрами являются величина устанавливаемого запаса крутящего момента, величина, характеризующая динамику установки на заданное значение, величина, характеризующая комфортабельность езды, и/или величина, характеризующая приоритет.
5. Устройство управления силовым агрегатом транспортного средства, имеющее блок управления по меньшей мере с одним вычислительным элементом или процессором, в который поступают задаваемые или заданные значения для управления силовым агрегатом и который имеет средства, позволяющие выбирать из числа всех поступающих в него задаваемых или заданных значений одно такое задаваемое или заданное значение и использовать это значение для управления силовым агрегатом, отличающееся тем, что в вычислительный элемент или процессор помимо задаваемых или заданных значений поступают качественные или характеризующие некоторые свойства параметры, определяющие характер установки на такие задаваемые или заданные значения, и вычислительный элемент или процессор независимо от задаваемых или заданных значений выбирает по меньшей мере один такой качественный или характеризующий определенные свойства параметр.
6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что вычислительный элемент или процессор на основании выбранного задаваемого или заданного значения и по меньшей мере одного выбранного качественного или характеризующего некоторое свойство параметра при необходимости с учетом других рабочих параметров, прежде всего с учетом режима работы силового агрегата, определяет регулируемые параметры, обеспечивающие установку на выбранное задаваемое или заданное значение с учетом по меньшей мере одного выбранного свойства.
7. Устройство по п.5 или 6, отличающееся тем, что предусмотрен преобразователь, в который поступают выбранное задаваемое или заданное значение, а также по меньшей мере один выбранный качественный или характеризующий некоторое свойство параметр, и этот преобразователь на основании задаваемого или заданного значения и по меньшей мере одного качественного или характеризующего некоторое свойство параметра при необходимости с учетом других рабочих параметров, прежде всего с учетом режима работы силового агрегата, определяет регулируемые параметры, обеспечивающие установку на задаваемое или заданное значение с учетом по меньшей мере одного выбранного качественного или характеризующего некоторое свойство параметра.
RU2002119202/06A 1999-12-18 2000-11-28 Способ и устройство управления силовым агрегатом транспортного средства RU2264549C2 (ru)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19961291.9 1999-12-18
DE19961291 1999-12-18
DE10016649.0 2000-04-04
DE10016649A DE10016649A1 (de) 1999-12-18 2000-04-04 Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Antriebseinheit eines Fahrzeugs

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002119202A RU2002119202A (ru) 2004-01-20
RU2264549C2 true RU2264549C2 (ru) 2005-11-20

Family

ID=26005172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002119202/06A RU2264549C2 (ru) 1999-12-18 2000-11-28 Способ и устройство управления силовым агрегатом транспортного средства

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6778883B1 (ru)
EP (1) EP1242733B1 (ru)
JP (1) JP2003517138A (ru)
CN (1) CN100359143C (ru)
DE (1) DE50014044D1 (ru)
RU (1) RU2264549C2 (ru)
WO (1) WO2001044642A2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013184828A1 (en) * 2012-06-05 2013-12-12 Cummins Ip, Inc. Arbitration strategy for slow response and fast response torque requests
RU2553590C2 (ru) * 2011-01-20 2015-06-20 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Устройство управления выходной характеристикой для двигателя внутреннего сгорания

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10232875B4 (de) * 2002-07-19 2012-05-03 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Steuereinheit zur Steuerung der Antriebseinheit eines Fahrzeugs
DE10233576A1 (de) * 2002-07-24 2004-02-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Steuern der Antriebseinheit eines Fahrzeugs
DE102004060527A1 (de) * 2004-12-16 2006-06-22 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit
DE102005002111A1 (de) * 2005-01-17 2006-07-27 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
US7549941B2 (en) * 2005-09-09 2009-06-23 Eaton Corporation Vehicle differential including pump with variable-engagement clutch
JP4483907B2 (ja) * 2007-08-21 2010-06-16 トヨタ自動車株式会社 車両制御方法および車両制御装置
DE102008042783A1 (de) * 2008-10-13 2010-04-15 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben einer Antriebseinheit
JP5534098B2 (ja) * 2011-02-24 2014-06-25 トヨタ自動車株式会社 内燃機関の制御装置
CN105556182B (zh) * 2013-09-19 2018-04-24 舍弗勒技术股份两合公司 保持机动车安全行驶状态的方法和控制执行器的控制装置
DE102016101184A1 (de) * 2016-01-25 2017-07-27 Amazonen-Werke H. Dreyer Gmbh & Co. Kg Verfahren und Düngerstreuer

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4409122C2 (de) * 1993-08-10 1998-12-24 Porsche Ag Vorrichtung und Verfahren zum Regeln einer Kupplung eines Fahrzeugantriebes
DE19611502B4 (de) 1996-03-23 2004-04-15 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung der Fahrgeschwindigkeit eines Fahrzeugs
DE19648055A1 (de) * 1996-11-20 1998-06-04 Siemens Ag Antriebsstrangsteuerung für ein Kraftfahrzeug
DE19702554B4 (de) 1997-01-24 2004-04-15 Siemens Ag Antriebssteuerung für ein Kraftfahrzeug
DE19709317B4 (de) 1997-03-07 2008-04-30 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Fahrzeugs
DE19739567B4 (de) * 1997-09-10 2007-06-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung des Drehmoments der Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs
DE19828368C2 (de) * 1998-06-26 2001-10-18 Man Turbomasch Ag Ghh Borsig Verfahren und Vorrichtung zum Betreiben von zwei- oder mehrstufigen Verdichtern

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2553590C2 (ru) * 2011-01-20 2015-06-20 Ниссан Мотор Ко., Лтд. Устройство управления выходной характеристикой для двигателя внутреннего сгорания
WO2013184828A1 (en) * 2012-06-05 2013-12-12 Cummins Ip, Inc. Arbitration strategy for slow response and fast response torque requests
US10508614B2 (en) 2012-06-05 2019-12-17 Cummins Ip, Inc. Arbitration strategy for slow response and fast response torque requests

Also Published As

Publication number Publication date
CN1411531A (zh) 2003-04-16
RU2002119202A (ru) 2004-01-20
WO2001044642A2 (de) 2001-06-21
WO2001044642A3 (de) 2002-02-14
EP1242733A2 (de) 2002-09-25
DE50014044D1 (de) 2007-03-22
CN100359143C (zh) 2008-01-02
JP2003517138A (ja) 2003-05-20
EP1242733B1 (de) 2007-02-07
US6778883B1 (en) 2004-08-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3403728B2 (ja) 空燃比制御方法
CN101545410B (zh) 用于贫当量比请求的储备扭矩
JP4700678B2 (ja) 車両の制御方法および装置
CN101644194B (zh) 在标量用于传统动力传动系的驾驶员踏板中包括快速扭矩致动器的方法
US4545348A (en) Idle speed control method and system for an internal combustion engine
CN105229287B (zh) 内燃机的控制装置
RU2264549C2 (ru) Способ и устройство управления силовым агрегатом транспортного средства
US20100268436A1 (en) Control device for vehicle drive unit
JPH05248302A (ja) 車両の駆動ユニット用制御システム
CN101784779A (zh) 内燃机的控制装置
US6467451B1 (en) Method for operating an internal combustion engine
US6786197B2 (en) Method and device for controlling the drive unit of a vehicle
JP2004052769A (ja) 車両駆動ユニットの制御方法
US6283101B1 (en) Method of controlling exhaust recycling in an internal combustion engine
RU2267631C2 (ru) Способ и устройство управления силовым агрегатом транспортного средства
JPH1182090A (ja) 内燃機関の制御装置
JPWO2005017336A1 (ja) 内燃機関の制御装置
US6494179B1 (en) Method and device for operating an internal combustion engine with direct gas injection
RU2263810C2 (ru) Способ и устройство управления силовым агрегатом транспортного средства
JPH07180590A (ja) 燃料噴射式内燃機関における遅延減少装置および方法
CN103732893A (zh) 内燃机的控制装置
CA2278211A1 (en) Device for controlling a controlled-ignition direct-injection internal combustion engine
JPH07257219A (ja) アイドリング中の自動車の駆動装置の回転速度を調整するための方法及び装置
Mencher et al. Preparing for CARTRONIC-interface and new strategies for torque coordination and conversion in a spark ignition engine-management system
KR100806054B1 (ko) 차량의 구동 유닛 제어 방법 및 장치

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20141129