WO2018095775A1 - Verfahren zum betrieb eines systems mit einer ersten aktuatoreinheit und wenigstens einer zweiten aktuatoreinheit - Google Patents

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WO2018095775A1
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Oliver Hild
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Definitions

  • the invention relates to a method for operating a system according to patent claim 1 and to a system according to patent claim 10.
  • an improved method and system having a first actuator unit and at least one second actuator unit may be provided by having the first actuator unit including a first controller and a first actuator controllable by the first controller, and a second actuator Actuator, comprising a second control unit and controllable by the second control unit second actuator is provided, wherein a first Aktuatorsollwert the first actuator and a second Aktuatorsollwert of the second actuator is determined, wherein a first directional deviation of the first Aktuators torist value to the first Aktuatorsollwert and a second direction deviation of the second Aktuatoristwerts to the second Aktuatorsollwert is determined, based on the first direction deviation, a first dynamics of the first actuator is determined and based on the second direction deviation, a second dynamics of the second actuator is determined, the Actuator units are sorted based on the respectively associated dynamics, wherein the control units are controlled in succession in dependence of the sorting.
  • This embodiment has the advantage that complex systems can be controlled and preferably controlled in a particularly simple and efficient manner. Furthermore, the calibration effort for the system is low.
  • the method is particularly suitable for controlling, preferably regulation, of transient conditions, in particular in multivariable systems.
  • the first control unit regulates the first actuator based on the first actuator setpoint and the first actuator actual value and / or regulates the second actuator
  • Control unit the second actuator based on the second Aktuatorsollwerts and the second Actuatoristwerts.
  • the first control unit controls the first actuator substantially independently of the second control unit.
  • the first actuator setpoint value is determined on the basis of a predefined first parameter and a total setpoint value of the system, and / or the second actuator setpoint value is determined on the basis of a predefined second parameter and the total setpoint value of the system.
  • at least binding information of the first actuator unit to the second actuator unit is determined, wherein the binding information contains information about an operative connection between the first actuator unit and the second actuator unit.
  • a further first actuator setpoint is determined, wherein the first actuator is controlled on the basis of the further actuator setpoint.
  • the directional deviation of the actuator unit is compared with a predefined threshold value, wherein when the threshold value is undershot the directional deviation of the dynamics of the respective actuator unit is assigned a value that correlates with a fast dynamics of the actuator of the respective actuator unit.
  • the actuator unit is timed before the other actuator unit whose associated dynamics are slower than the dynamics of the other actuator unit.
  • the first actuator is an internal combustion engine and the second actuator is an electric machine and / or the first actuator is an injection system of an internal combustion engine of the system and the second actuator is a throttle valve of the internal combustion engine.
  • FIG. 1 is a schematic representation of a drive system according to a first embodiment
  • FIG. 2 shows a flow diagram of a method for operating the in
  • FIG. 1 shown drive system
  • Figure 3 is a schematic representation of a drive system according to a second embodiment. demonstrate .
  • Figure 1 shows a schematic representation of a drive ⁇ system 10 of a motor vehicle according to a first Ausique ⁇ tion form.
  • the system 10 includes a first actuator 15 and we ⁇ ilias a second actuator 20 and a further Ak ⁇ tuatorü 21.
  • the system 10 may include a different number of actuator units 15, 20, 21st The number is essentially not limited.
  • the drive system 10 includes a control unit 25.
  • the drive system 10 may additionally comprise at least one sensor 30, for example an accelerator pedal sensor 30.
  • the first actuator unit 15 comprises by way of example a first actuator 35 and a first controller 40 designed as a first control unit 40.
  • the first control unit 40 is connected to the first actuator 35 by means of a first connection 45.
  • the first actuator 35 can be, for example, a first drive motor of a system 10 designed as a drive system.
  • the first actuator 35 may be formed, for example, as an internal combustion engine. Also, the first actuator 35 may be formed differently.
  • the second actuator unit 20 has a second actuator 50, a second controller 55 designed as a second control unit 55 and a second connection 60, the second connection 60 having the second control unit 55 with the second actuator 50 combines.
  • the second actuator 50 may be, for example, a second drive motor of the drive system 10.
  • the second actuator 50 may for example be designed as an electric machine, so that the drive system 10 is designed as a hybrid drive.
  • the further actuator unit 21 is similar to the first and / or second actuator unit 15, 20 and includes a further control unit 22 and a further actuator 23.
  • the actuator 23 is connected by means of a third connection 24 with the further control unit 22.
  • the further actuator 21 is used to add a window of the motor vehicle ⁇ drive.
  • the actuator 23, 35, 50 all components of a motor vehicle are understood to move a component of the motor vehicle and / or take by activation direct influence on the operation of the drive system ⁇ 10 of the motor vehicle.
  • the actuators 23, 35, 50 for example Zündein ⁇ devices 375 to ignite a fuel-air mixture within a combustion chamber 340 of the internal combustion engine (Fig. 3), adjustment drives for adjusting components of the system 10 or drive motors for providing drive energy meant for driving the motor vehicle ,
  • the second actuator 50 is exemplified by a Koppelein ⁇ direction 65, for example, a coupling transmission, mechanically coupled to the first actuator 35 and with a drive axle 70 of a motor vehicle.
  • a Koppelein ⁇ direction 65 for example, a coupling transmission, mechanically coupled to the first actuator 35 and with a drive axle 70 of a motor vehicle.
  • the Koppe ⁇ l sensible 65 may be formed differently and be coupled with other components of the system 10.
  • the coupling of the first actuator 35 and the second actuator 50 may be formed differently.
  • the further actuator 23 has no further coupling to the other actuators 35, 50.
  • the first actuator 35 is statically connected to the second actuator 50 via the coupling device 65. It is also conceivable that, in particular with a number of more than two actuators 35, 50, the actuators 35, 50 are dynamically interconnected.
  • the control unit 25 has a control device 75, an interface 80 and a data memory 85.
  • Interface 80 is connected to controller 75 by means of a fourth connection 90. Furthermore, the data memory 85 is connected to the control device 75 by means of a fifth connection 95.
  • the interface 80 is connected by means of a sixth connection 100 to the first control unit 40 and by means of a seventh connection 105 to the second control unit 55. Further, the interface 80 is connected via an eighth Ver ⁇ connection 115 to the further control unit 22nd Furthermore, the interface 80 is connected to the sensor 30 by means of a ninth connection 110.
  • the sensor 30 is formed in the embodiment as an accelerator pedal. The sensor 30 provides a corresponding sensor signal corresponding to a torque requested by the driver. Also, the sensor 30 may be omitted or the sensor 30 may be formed differently.
  • the eighth connection 110 may be connected to a vehicle control system for autonomous and / or semi-autonomous control of the motor vehicle, wherein the eighth connection 110 correlates a sensor signal with a total desired value, for example a requested torque to the system 10.
  • the data memory 85 stores at least one first parameter and at least one second parameter.
  • the first parameter and / or the second parameter may, for example, a math ⁇ matic algorithm and / or a tabular assignment of, and / or a data processing program and / or map be.
  • at least one predefined threshold value is stored in the data memory 85.
  • a binding information of the actuator units 15, 20 is stored in the data memory 85.
  • the binding information can be designed, for example, as a tabular assignment.
  • the binding information indicates how the actuator units 15, 20 interact with each other and influence the system 10 together.
  • the binding information is stored that the first actuator 35 and the second actuator 50 are coupled to one another, but the further actuator 23 is not coupled to the first or second actuator 35, 50.
  • a dynamic and preferably an actuator parameter is stored in the data memory 85 for each actuator 35, 50, 23 as a function of a setting direction of the actuator 35, 50, 23.
  • the dynamics can be different to the respective direction of adjustment.
  • the dynamics reflect a speed of the actuator 35, 50, 23 with which the actuator 35, 50, 23 can be moved.
  • the internal combustion engine ⁇ shown in Figure 1 machine as the first actuator 35 has a much lower dynamic with respect to the provision of torque than the trained as an electric machine second actuator 50.
  • the dynamics can thereby to the comparability of differently designed actuators 35, 50, 23rd be normalized.
  • a time-dependent behavior of the actuator 23, 35, 50 can be taken into account in the dynamics.
  • a first actuator 35 a first
  • FIG. 2 shows a flow diagram of a method for operating the system 10 shown in FIGS. 1 and 3.
  • a total nominal value of the system 10 is determined.
  • the total nominal value can be determined, for example, by the sensor 30 by the sensor 30 detecting a driver's request that correlates with a specific torque.
  • the total nominal value is intended to be illustrative of the method described in the following method steps, for example a torque provided by the system 10, for example in the amount of 200 Nm.
  • the total target value may also be a different value and / or a different size of the system 10.
  • the total nominal value can also have negative values, for example if the system 10 is to decelerate the motor vehicle and, for example, the second actuator 50 is switched to a recuperation mode.
  • the control device 75 detects a ⁇ Polistwert of the system 10.
  • the game ⁇ Polistwert can, for example, when the motor vehicle is in a coasting mode is or is be 0 Nm.
  • the actual system value can also have other values.
  • a first actuator actual value of the first actuator 35 and a second actuator actual value of the second actuator 50 are detected. Furthermore, further Aktuatoristhong the other actuators 23 of the system 10 can be determined.
  • the first actuator actual value of the first actuator 35 is determined by calculating a fuel injected into the combustion chamber 340 by the injector 390 on the basis of various operating parameters of the internal combustion engine, for example a throttle position, and by means of a first predefined actuator parameter the first Aktuatoristwert is determined.
  • the first actuator parameter may be, for example, a characteristic diagram and / or a mathematical algorithm. Other configurations of the first actuator parameter are also conceivable.
  • the second Aktuatoristwert of the second actuator 50 may be determined, for example, based on the second actuator 50 ⁇ be provided electrical energy by the controller 75. Also, the second Aktuatoristwert can be determined on the basis of another operating parameter of the second actuator 50 of a second Aktuatorparameters.
  • Interface 80 at least one information size, which includes, for example, a condition for operating the system 10, are detected. Also, the information size can be stored in the data memory 85 predefined.
  • the information quantity can be a mathematical algorithm and / or a characteristic field and / or a predefined threshold value and / or a predefined tolerance range.
  • the information variable can be, for example, an exhaust gas specification or a state of charge of an electrical energy store for operating the second actuator 50.
  • a third method step 210 the control device 75 determines the current binding information and selects those actuator units 15, 20 which are linked together in accordance with the binding information and influence the overall target value.
  • the controller 75 selects those actuator units 15, 20 that are linked together and affect the overall setpoint.
  • the information size can be taken into account.
  • the controller 75 determines that the first actuator unit 15 and the second actuator unit 20 influence the total target value and are linked with each other, but the further actuator unit 21 does not.
  • the Steuerein ⁇ direction 75 sets the total setpoint influencing actuator unit (s) 15, 20, in the embodiment, the first actuator unit 15 and the second actuator unit 20, in a list in the data memory 85 from.
  • the control device 75 determines 75 based on the total setpoint for in the List deposited actuator units 15, 20, 21 and of the data memory 85 each assigned to the actuator 35, 50 from ⁇ predefined predetermined parameters each set an actuator setpoint.
  • the controller 75 for the first actuator 35 determines a first actuator target value based on the total target value and the first parameter, and a second actuator target value based on the total target value and the second parameter. It is also conceivable that the total setpoint value for the respective actuator unit 15, 20, 21 is the respectively assigned actuator setpoint.
  • the control device 75 determines, for example, a mean pressure as the first actuator target value and for the second actuator 50 an electric current as the second actuator target value.
  • the control device 75 determines a direction of adjustment of the list stored in the actuator unit 15, 20 based on the assigned to each Aktua ⁇ gate unit 15, 20 Aktuatorsollwert.
  • control device 75 thus determines both a first actuating direction for the first actuator 35 and a second actuating direction for the second actuator 50.
  • the adjustment direction can each be assigned to the respective actuator unit 15, 20, 21 in the list in tabular form.
  • the direction of adjustment can only have the values positive, negative or zero.
  • the adjusting direction can also have a value which corresponds to a difference between the actuator actual value and the assigned actuator setpoint of the actuator unit 15, 20.
  • the CONT ⁇ er worn 75 determined based on the respective adjustment direction of the Actuators 35, 50 of the actuator units 15, 20 of the actuator units 15, 20 stored in the list, the respective dynamics for controlling the actuator unit 15, 20 to the predetermined actuator setpoint.
  • the dynamics is predefined, preferably normalized, sorted to ⁇ in the data memory 85 stored to the actuator unit 15, 20, 21st
  • the dynamics can also be determined dynamically. The dynamics are determined for the actuator units 15, 20, 21 stored in the list and stored in a tabular form relative to the respective actuator unit 15, 20, 21 in the list.
  • control device 75 determines a positive actuating direction for the first actuator 35 in order to adjust the first actuator 35 from the current mean pressure as the first actuator actual value for 0 Nm torque to a future mean pressure as the first actuator setpoint. Also, the control device 75 determines ⁇ a positive value for the second actuator 50 for the second actuating direction, to move the second actuator 50 from the current electric power as the second Aktuatoristwert to the second Aktuatorsollwert.
  • the control device 75 checks, for example by comparing the positioning direction determined for the actuator 35, 50, with a threshold value assigned to the actuator unit 15, 20, 21 which is stored in the data memory 85, whether the respective actuator 35, 50 is to be in order to reach the respective Aktuatorü 15, 20, 21 associated Aktuatorsollwert or not.
  • a threshold value assigned to the actuator unit 15, 20, 21 which is stored in the data memory 85, whether the respective actuator 35, 50 is to be in order to reach the respective Aktuatoraji 15, 20, 21 associated Aktuatorsollwert or not.
  • a threshold value assigned to the actuator unit 15, 20, 21 which is stored in the data memory 85.
  • the control device 75 sorts the actuator units 15, 20 stored in the list on the basis of those for the actuator units 15, 20, respectively assigned determined dynamics.
  • the sorting takes place in descending order, so that the slowest actuator unit 15, 20, 21 is located at a first position of the sorting. In the end position of the sorting, the fastest actuator unit 15, 20, 21.
  • the first actuator 35 the internal combustion engine
  • the second actuator 50 designed as an electric machine.
  • the first actuator 35 is located in front of the second actuator 50.
  • the control device 75 determines a further actuator setpoint value for each of the actuator units 15, 20 stored in the list.
  • the behavior of the system 10 during the activation of the actuator units 15, 20 stored in the list can be influenced in a targeted manner.
  • the Bindungsin ⁇ formation contain a load distribution between the first actuator 35 and second actuator 50th
  • the Steuer worn75 for the first actuator unit 15 determines a further first and a further second Aktuatorsollwert Aktuatorsollwert for the second Aktua ⁇ gate unit 20 in consideration of load distribution.
  • the control device 75 transmits, via the interface 80, the determined additional actuator setpoint assigned to the actuator unit 15, 20 to the respective control unit 40, 55 via the sixth to eighth connections 100, 105, 110.
  • control device 75 controls in time-starting with the slowest actuator unit 15, 20, 21 toward the fastest actuator unit 15, 20, 21 -in dependence on the result of the sorting of the dynamics and on the basis of the further actuator determined.
  • Setpoint and Aktuatorist werts the actuator 15, 20 successively.
  • the first actuator is in the embodiment of example 15 and subsequently controlled the second gate unit 20 Aktua ⁇ first.
  • the control means that the control unit 22, 40, 55 is activated, for example, and / or the control device 75 of the respective control unit 22, 40, 55 sends a start signal containing the information that the associated actuator 23, 35, 50 is based on of the actuator setpoint.
  • the first control unit 40 controls the first actuator 35 based on the determined further first actuator setpoint.
  • the first control unit 40 is designed as a controller and controls the first actuator 35 based on the first Aktuatoristwerts and the determined further first Aktuatorsollwerts.
  • the control device 75 controls the second actuator unit 20 on the basis of the second actuator setpoint and the second actuator actual value, preferably the second control unit 55 controls the second actuator 50 on the basis of the second actuator setpoint and the second actuator actual value ,
  • the control device 75 can thereby determine said predefined time interval ⁇ due to a pre-defined time parameter and for example, the dynamics of the sorted one by one in the list actuator 15, the 20th Alternatively, the time interval is stored as a predefined value in the data memory 85.
  • control units 40, 55 of the actuator units 15, 20 stored in the list control the respective assigned actuators 35, 55 independently of each other after activation and are exclusively coupled to each other over the total actual value of the system 10.
  • control unit 22, 40, 55 can be designed to be particularly simple.
  • control unit 22, 40, 55 is designed as a two-point controller or as a simple controller or as a pilot control.
  • the embodiment described above has the advantage that by activating the control unit 40, 55, 22 according to the sorting of the dynamics of the respective actuators 35, 40, 23, a particularly stable multi-size system 10 with a stable control, advantageously control, can be provided which is easy to calibrate.
  • FIG. 3 shows a system 10 according to a second embodiment.
  • the system 10 is similar to the system 10 shown in FIG. Notwithstanding, the system 10 is not designed as a hybrid drive for a motor vehicle, but the system 10 is purely designed as an internal combustion engine.
  • the system 10 includes an intake section 300, a motor block 305, a cylinder head 310, and an exhaust section 315.
  • the intake tract includes 300ein suction pipe 325, and a Collector 330.
  • the throttle valve 320 has a closed position and an open position. By means of the throttle valve 320, an air flow is adjusted via the intake manifold 325 toward the collector 330 in the combustion chamber 340.
  • the engine block 305 has at least a first cylinder Zi.
  • the engine block 305 may have further cylinders Z 2 , Z 3 , Z 4 .
  • FIG. 3 shows, by way of example, the first cylinder Zi.
  • the system 10 as shown schematically in Figure 3, be formed as a four-cylinder engine with four cylinders Zi, Z2, Z3, Z. 4
  • each of the cylinders Zi, Z 2 , Z 3 , Z 4 is identical.
  • a piston 335 is arranged in each cylinder Zi, Z 2 , Z3, Z 4 , which limits a combustion chamber 340.
  • the piston 335 is connected to a crankshaft 350 by means of a connecting rod 345.
  • the cylinder head 310 includes a valve operating mechanism with an inlet valve 355, at least one exhaust valve 360 and associated with the intake valve 355 the first valve 365 and a drive the exhaust valve 360 associated second valve ⁇ drive 370th
  • the cylinder head 310 may have an ignition device 375 with a spark plug 380 and / or an injector 390 and a second valve drive 370 associated with the outlet valve 360.
  • the cylinder head 310 may have an actuator unit 20 constructed as a second injector 385 having an injector 390 and / or have formed as a further actuator unit 21 from ⁇ ignition means 375 comprising a spark plug 380 for sale.
  • the injector 390 may also be arranged in the suction pipe 325. Also can be dispensed with the spark plug 380. This in particular, when the system 10 is designed as a diesel engine.
  • the second actuator 50 actuates the injector 390 and adjusts the injector 390 between an open position and a position
  • the second actuator 50 can repeatedly open the injector 390 during an injection process of fuel into the combustion chamber 340 or adjust the injector 390 continuously between the open position and the closed position.
  • the system 10 is controlled by means of the method described in Figure 2, preferably regulated.
  • a lambda value of 1 is specified as binding information in order to ensure safe operation of the system 10 designed as an internal combustion engine.
  • the first actuator unit 15 is designed as the slower actuator unit 15, 20, 21, so that the first actuator unit 15 is timed by the Steuerein ⁇ direction 75 in front of the second actuator unit 20 and the other actuator unit 21.
  • an appropriate air supply for adjusting the system 10 to provide the desired torque is set early, so that the first actuator 35 opens the throttle valve 320 early and subsequently the second actuator 50 is controlled by the second control unit 55 accordingly.
  • This allows the system 10 can provide the desired total nominal value of at ⁇ play, 200 Nm on the drive axle 70 very quickly.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Systems und ein solch ein System, wobei das System mit einer ersten Aktuatoreinheit und wenigstens einer zweiten Aktuatoreinheit bereitgestellt wird, wobei die erste Aktuatoreinheit, aufweisend eine erste Steuereinheit und einen durch die erste Steuereinheit steuerbaren ersten Aktuator, und eine zweite Aktuatoreinheit, aufweisend eine zweite Steuereinheit und einen durch die zweite Steuereinheit steuerbaren zweiten Aktuator, bereitgestellt wird, wobei ein erster Aktuatorsollwert des ersten Aktuators und ein zweiter Aktuatorsollwert des zweiten Aktuators ermittelt wird, wobei eine erste Richtungsabweichung des ersten Aktuatoristwerts zu dem ersten Aktuatorsollwert und eine zweite Richtungsabweichung des zweiten Aktuatoristwerts zu dem zweiten Aktuatorsollwert ermittelt wird, wobei auf Grundlage der ersten Richtungsabweichung eine erste Dynamik des ersten Aktuators ermittelt wird und auf Grundlage der zweiten Richtungsabweichung eine zweite Dynamik des zweiten Aktuators ermittelt wird, wobei die Aktuatoreinheiten auf Grundlage der ermittelten Dynamik sortiert werden, wobei die Steuereinheiten in Abhängigkeit der Sortierung zeitlich nacheinander angesteuert werden.

Description

Beschreibung
VERFAHREN ZUM BETRIEB EINES SYSTEMS MIT EINER ERSTEN AKTUATOREINHEIT UND WENIGSTENS EINER ZWEITEN AKTUATOREINHEIT Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Systems gemäß Patentanspruch 1 und ein System gemäß Patentanspruch 10.
Es ist eine Reglerstruktur bekannt, die als Multiregler aus¬ gebildet ist, um diverse Führungsgrößen mit mehreren Aus- gangsgrößen für unterlagerte Subsysteme zu generieren. Dabei wird oftmals versucht, das physikalische Übertragungsverhalten abzubilden. Sowohl eine Modellierung des Übertragungsverhaltens solcher Mehrgrößensysteme als auch eine Abbildung und eine Parametrisierung und jeweilige Quereinflüsse oberhalb des Systems haben einen hohen Kalibrierungsaufwand mit entspre¬ chendem Zeit- und Kostenbedarf zur Folge. Oft wird dabei der Einsatz von logischen Motoren gewählt, die über einen Betriebsartenkoordinator ausgebildet werden. Es ist Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Betrieb eines Systems, insbesondere eines Antriebssystems, und ein verbessertes System bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mittels Patentanspruch 1 und mittels eines Systems gemäß Patentanspruch 10 gelöst. Vorteilhafte Ausfüh¬ rungsformen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Es wurde erkannt, dass ein verbessertes Verfahren und ein verbessertes System mit einer ersten Aktuatoreinheit und we- nigstens einer zweiten Aktuatoreinheit dadurch bereitgestellt werden kann, dass die erste Aktuatoreinheit, aufweisend eine erste Steuereinheit und einen durch die erste Steuereinheit steuerbaren ersten Aktuator, und eine zweite Aktuatoreinheit, aufweisend eine zweite Steuereinheit und einen durch die zweite Steuereinheit steuerbaren zweiten Aktuator, bereitgestellt wird, wobei ein erster Aktuatorsollwert des ersten Aktuators und ein zweiter Aktuatorsollwert des zweiten Aktuators ermittelt wird, wobei eine erste Richtungsabweichung des ersten Aktua- toristwerts zu dem ersten Aktuatorsollwert und eine zweite Richtungsabweichung des zweiten Aktuatoristwerts zu dem zweiten Aktuatorsollwert ermittelt wird, wobei auf Grundlage der ersten Richtungsabweichung eine erste Dynamik des ersten Aktuators ermittelt wird und auf Grundlage der zweiten Richtungsabweichung eine zweite Dynamik des zweiten Aktuators ermittelt wird, wobei die Aktuatoreinheiten auf Grundlage der jeweils zugeordneten Dynamik sortiert werden, wobei die Steuereinheiten in Abhängigkeit der Sortierung zeitlich nacheinander angesteuert werden.
Diese Ausgestaltung hat den Vorteil, dass komplexe Systeme besonders einfach und effizient gesteuert, vorzugsweise geregelt werden können. Ferner ist der Kalibrierungsaufwand für das System gering. Das Verfahren eignet sich insbesondere zur Steuerung, vorzugsweise Regelung, von instationären Zuständen insbesondere in Mehrgrößensystemen.
In einer weiteren Ausführungsform regelt die erste Steuereinheit den ersten Aktuator auf Grundlage des ersten Aktuatorsollwerts und des ersten Aktuatoristwerts und/oder regelt die zweite
Steuereinheit den zweiten Aktuator auf Grundlage des zweiten Aktuatorsollwerts und des zweiten Aktuatoristwerts.
In einer weiteren Ausführungsform steuert die erste Steuer- einheit den ersten Aktuator im Wesentlichen unabhängig von der zweiten Steuereinheit.
In einer weiteren Ausführungsform wird der erste Aktuatorsollwert auf Grundlage eines vordefinierten ersten Parameters und eines Gesamtsollwerts des Systems ermittelt und/oder wird der zweite Aktuatorsollwert auf Grundlage eines vordefinierten zweiten Parameters und des Gesamtsollwerts des Systems er¬ mittelt . In einer weiteren Ausführungsform wird wenigstens eine Bindungsinformation der ersten Aktuatoreinheit zu der zweiten Aktuatoreinheit ermittelt, wobei die Bindungsinformation eine Information über eine Wirkverbindung zwischen dem ersten Ak- ^
tuator und dem zweiten Aktuator abbildet, wobei diejenigen Aktuatoreneinheiten ausgewählt und in einer Liste abgelegt werden, die in Wirkverbindung miteinander stehen und den Gesamtsollwert beeinflussen, wobei ausschließlich diejenigen Aktuatoreinheiten angesteuert werden, die in der Liste abgelegt sind .
In einer weiteren Ausführungsform wird auf Grundlage der Bindungsinformation und des ersten Aktuatorsollwerts ein weiterer erster Aktuatorsollwert ermittelt, wobei auf Grundlage des weiteren Aktuatorsollwerts der erste Aktuator gesteuert wird .
In einer weiteren Ausführungsform wird die Richtungsabweichung der Aktuatoreinheit mit einem vordefinierten Schwellenwert verglichen, wobei bei Unterschreiten des Schwellenwerts durch die Richtungsabweichung der Dynamik der jeweiligen Aktuatoreinheit ein Wert zugewiesen wird, der mit einer schnellen Dynamik des Aktuators der jeweiligen Aktuatoreinheit korreliert.
In einer weiteren Ausführungsform wird die Aktuatoreinheit zeitlich vor der anderen Aktuatoreinheit angesteuert, deren zugeordnete Dynamik langsamer ist als die Dynamik der anderen Aktuatoreinheit .
In einer weiteren Ausführungsform ist der erste Aktuator eine Brennkraftmaschine und der zweite Aktuator eine elektrische Maschine und /oder ist der erste Aktuator ein Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine des Systems und der zweite Aktuator eine Drosselklappe der Brennkraftmaschine.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusam- menhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei Figur 1 eine schematische Darstellung eines Antriebssystems gemäß einer ersten Ausführungsform;
Figur 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb des in
Figur 1 gezeigten Antriebssystems; und
Figur 3 eine schematische Darstellung eines Antriebssystems gemäß einer zweiten Ausführungsform. zeigen .
Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Antriebs¬ systems 10 eines Kraftfahrzeugs gemäß einer ersten Ausfüh¬ rungsform.
Das System 10 umfasst eine erste Aktuatoreinheit 15 und we¬ nigstens eine zweite Aktuatoreinheit 20 und eine weitere Ak¬ tuatoreinheit 21. Selbstverständlich kann das System 10 eine andere Anzahl von Aktuatoreinheiten 15, 20, 21 aufweisen. Die Anzahl ist hierbei im Wesentlichen nicht limitiert. Ferner umfasst das Antriebssystem 10 ein Steuergerät 25. Des Weiteren kann das Antriebssystem 10 zusätzlich wenigstens einen Sensor 30, beispielsweise einen Fahrpedalsensor 30, aufweisen.
Die erste Aktuatoreinheit 15 umfasst in der Ausführungsform beispielhaft einen ersten Aktuator 35 und einen als erste Steuereinheit 40 ausgebildeten ersten Regler 40. Die erste Steuereinheit 40 ist mittels einer ersten Verbindung 45 mit dem ersten Aktuator 35 verbunden. Der erste Aktuator 35 kann beispielhaft ein erster Antriebsmotor eines als Antriebssystems ausgebildeten Systems 10 sein. Dabei kann der erste Aktuator 35 beispielsweise als Brennkraftmaschine ausgebildet sein. Auch kann der erste Aktuator 35 andersartig ausgebildet sein.
Die zweite Aktuatoreinheit 20 weist einen zweiten Aktuator 50, einen als zweite Steuereinheit 55 ausgebildeten zweiten Regler 55 und eine zweite Verbindung 60 auf, wobei die zweite Verbindung 60 die zweite Steuereinheit 55 mit dem zweiten Aktuator 50 verbindet. Der zweite Aktuator 50 kann beispielsweise ein zweiter Antriebsmotor des Antriebssystems 10 sein. Der zweite Aktuator 50 kann beispielsweise als elektrische Maschine ausgebildet sein, sodass das Antriebssystem 10 als Hybridantrieb ausgebildet ist .
Die weitere Aktuatoreinheit 21 ist ähnlich zur ersten und/oder zweiten Aktuatoreinheit 15, 20 ausgebildet und umfasst eine weitere Steuereinheit 22 und einen weiteren Aktuator 23. Der Aktuator 23 ist mittels einer dritten Verbindung 24 mit der weiteren Steuereinheit 22 verbunden. Die weitere Aktuatoreinheit 21 dient dazu, einen Fensterheber des Kraftfahrzeugs anzu¬ treiben . Es wird darauf hingewiesen, dass unter dem Aktuator 23, 35, 50 sämtliche Komponenten eines Kraftfahrzeugs verstanden werden, die eine Komponente des Kraftfahrzeugs bewegen und/oder durch Aktivierung direkten Einfluss auf die Funktionsweise des An¬ triebssystems 10 des Kraftfahrzeugs nehmen. Insbesondere werden hierbei unter Aktuatoren 23, 35, 50 beispielsweise Zündein¬ richtungen 375 zur Entzündung eines Brennstoffluftgemischs innerhalb eines Brennraums 340 der Brennkraftmaschine (Fig. 3), VerStellantriebe zum Verstellen von Komponenten des Systems 10 oder Antriebsmotoren zur Bereitstellung einer Antriebsenergie zum Antreiben des Kraftfahrzeugs verstanden.
Der zweite Aktuator 50 ist beispielhaft über eine Koppelein¬ richtung 65, beispielsweise ein Koppelgetriebe, mechanisch mit dem ersten Aktuator 35 und mit einer Antriebsachse 70 eines Kraftfahrzeugs gekoppelt. Selbstverständlich kann die Koppe¬ leinrichtung 65 auch andersartig ausgebildet sein und mit anderen Komponenten des Systems 10 gekoppelt sein. Auch kann die Kopplung des ersten Aktuators 35 und des zweiten Aktuators 50 andersartig ausgebildet sein. So ist beispielsweise eine rein funktionale Kopplung ebenso denkbar. Der weitere Aktuator 23 weist beispielhaft keine weitere Kopplung zu den anderen Aktuatoren 35, 50 auf. In der Ausführungsform ist beispielhaft der erste Aktuator 35 statisch mit dem zweiten Aktuator 50 über die Koppeleinrichtung 65 verbunden. Auch ist denkbar, dass, insbesondere bei einer Anzahl von mehr als zwei Aktuatoren 35, 50, die Aktuatoren 35, 50 dynamisch miteinander verbunden sind.
Das Steuergerät 25 weist eine Steuereinrichtung 75, eine Schnittstelle 80 und einen Datenspeicher 85 auf. Die
Schnittstelle 80 ist mittels einer vierten Verbindung 90 mit der Steuereinrichtung 75 verbunden. Ferner ist der Datenspeicher 85 mittels einer fünften Verbindung 95 mit der Steuereinrichtung 75 verbunden. Die Schnittstelle 80 ist mittels einer sechsten Verbindung 100 mit der ersten Steuereinheit 40 und mittels einer siebten Verbindung 105 mit der zweiten Steuereinheit 55 ver- bunden. Ferner ist die Schnittstelle 80 über eine achte Ver¬ bindung 115 mit der weiteren Steuereinheit 22 verbunden. Ferner ist die Schnittstelle 80 mittels einer neunten Verbindung 110 mit dem Sensor 30 verbunden. Der Sensor 30 ist in der Ausführungsform als Fahrpedal ausgebildet. Der Sensor 30 stellt korrespondierend zu einem vom Fahrzeugführer angeforderten Drehmoment ein entsprechendes Sensorsignal bereit. Auch kann auf den Sensor 30 verzichtet werden oder der Sensor 30 andersartig ausgebildet sein. Auch kann beispielsweise die achte Verbindung 110 mit einem Fahrzeugsteuerungssystem zur autonomen und/oder teilautonomen Steuerung des Kraftfahrzeugs verbunden sein, wobei über die achte Verbindung 110 ein Sensorsignal mit einem Gesamtsollwert, beispielsweise einem angeforderten Drehmoment an das System 10, korreliert.
Im Datenspeicher 85 ist wenigstens ein erster Parameter und wenigstens ein zweiter Parameter abgelegt. Der erste Parameter und/oder der zweite Parameter kann beispielsweise ein mathe¬ matischer Algorithmus und/oder eine tabellarische Zuordnung und/oder ein Datenverarbeitungsprogramm und/oder ein Kennfeld sein. Ferner ist wenigstens ein vordefinierter Schwellenwert im Datenspeicher 85 abgelegt.
Ferner ist im Datenspeicher 85 eine Bindungsinformation der Aktuatoreinheiten 15, 20 abgelegt. Die Bindungsinformation kann beispielsweise als tabellarische Zuordnung ausgebildet sein. Die Bindungsinformation gibt an, wie die Aktuatoreinheiten 15, 20 miteinander in Wirkverbindung stehen und das System 10 gemeinsam beeinflussen. So ist beispielsweise für das in Figur 1 gezeigte System 10 die Bindungsinformation hinterlegt, dass der erste Aktuator 35 und der zweite Aktuator 50 miteinander gekoppelt sind, der weitere Aktuator 23 jedoch nicht mit dem ersten oder zweiten Aktuator 35, 50 gekoppelt ist. Ferner ist im Datenspeicher 85 für jeden Aktuator 35, 50, 23 in Abhängigkeit einer Stellrichtung des Aktuators 35, 50, 23 eine Dynamik und vorzugsweise ein Aktuatorparameter abgelegt. Die Dynamik kann unterschiedlich zu der jeweiligen Stellrichtung sein. Die Dynamik spiegelt eine Schnelligkeit des Aktuators 35, 50, 23 wider, mit der der Aktuator 35, 50, 23 bewegt werden kann. So weist beispielsweise die in Figur 1 gezeigte Brennkraft¬ maschine als erster Aktuator 35 eine deutlich geringere Dynamik hinsichtlich der Bereitstellung des Drehmoments auf als der als elektrische Maschine ausgebildete zweite Aktuator 50. Die Dynamik kann dabei zur Vergleichbarkeit der unterschiedlich ausgebildeten Aktuatoren 35, 50, 23 normiert sein. Zusätzlich kann ein zeitabhängiges Verhalten des Aktuators 23, 35, 50 in der Dynamik mitberücksichtigt werden. So ist beispielsweise für den ersten Aktuator 35 eine erste
Dynamik und für den zweiten Aktuator 50 eine zweite Dynamik in tabellarischer Zuordnung in dem Datenspeicher 85 abgelegt.
Figur 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Betrieb des in Figur 1 und 3 gezeigten Systems 10.
In einem ersten Verfahrensschritt 200 wird ein Gesamtsollwert des Systems 10 ermittelt. Der Gesamtsollwert kann beispielsweise durch den Sensor 30 ermittelt werden, indem der Sensor 30 einen Fahrerwunsch, der mit einem bestimmten Drehmoment korreliert, erfasst. In der Aus¬ führungsform soll beispielhaft der Gesamtsollwert zur näheren Erläuterung des in den folgenden Verfahrensschritten beschriebenen Verfahrens, beispielsweise ein durch das System 10 bereitgestelltes Drehmoment, beispielsweise in Höhe von 200 Nm sein. Selbstverständlich kann der Gesamtsollwert auch einen anderen Wert und/oder eine andere Größe des Systems 10 sein. Auch kann der Gesamtsollwert negative Werte aufweisen, beispielsweise wenn das Systems 10 das Kraftfahrzeug abbremsen soll und beispielsweise der zweite Aktuator 50 in einen Rekuperati- onsbetrieb geschaltet wird. In einem zweiten Verfahrensschritt 205 erfasst die Steuer¬ einrichtung 75 einen Gesamtistwert des Systems 10. Bei¬ spielsweise kann der Gesamtistwert, beispielsweise wenn das Kraftfahrzeug in einem Segelbetrieb sich befindet oder steht, 0 Nm betragen. Selbstverständlich kann der Systemistwert auch andere Werte aufweisen.
Ferner wird im zweiten Verfahrensschritt 205 ein erster Ak- tuatoristwert des ersten Aktuators 35 und ein zweiter Aktua- toristwert des zweiten Aktuators 50 erfasst. Ferner können weitere Aktuatoristwerte der weiteren Aktuatoren 23 des Systems 10 ermittelt werden.
In der Ausführungsform wird beispielsweise der erste Aktua- toristwert des ersten Aktuators 35 dadurch ermittelt, dass auf Grundlage von verschiedenen Betriebsparametern der Brennkraftmaschine, beispielsweise einer Drosselklappenstellung, eines durch den Injektor 390 in den Brennraum 340 eingespritzten Kraftstoffs, und mittels eines ersten vordefinierten Aktua- torparameters der erste Aktuatoristwert ermittelt wird. Dabei kann der erste Aktuatorparameter beispielsweise ein Kennfeld und/oder ein mathematischer Algorithmus sein. Auch sind andere Ausgestaltungen des ersten Aktuatorparameters denkbar. Der zweite Aktuatoristwert des zweiten Aktuators 50 kann beispielsweise auf Grundlage der dem zweiten Aktuator 50 be¬ reitgestellten elektrischen Energie durch die Steuereinrichtung 75 ermittelt werden. Auch kann der zweite Aktuatoristwert auf Grundlage eines anderen Betriebsparameters des zweiten Aktuators 50 eines zweiten Aktuatorparameters ermittelt werden.
Zusätzlich kann durch die Steuereinrichtung 75 über die
Schnittstelle 80 wenigstens eine Informationsgröße, die bei- spielsweise eine Bedingung zum Betrieb des Systems 10 beinhaltet, erfasst werden. Auch kann die Informationsgröße im Datenspeicher 85 vordefiniert abgelegt sein. Die Informationsgröße kann dabei ein mathematischer Algorithmus und/oder ein Kennfeld und/oder ein vordefinierter Schwellenwert und/oder ein vordefinierter Toleranzbereich sein. Die Informationsgröße kann beispielsweise eine Abgasvorschrift oder ein Ladezustand eines elektrischen Energiespeichers zum Betrieb des zweiten Aktuators 50 sein.
In einem dritten Verfahrensschritt 210 ermittelt die Steuer- einrichtung 75 die aktuelle Bindungsinformation und wählt diejenigen Aktuatoreinheiten 15, 20 aus, die gemäß der Bindungsinformation miteinander verknüpft sind und den Gesamtsollwert beeinflussen. Die Steuereinrichtung 75 wählt diejenigen Aktuatoreinheiten 15, 20 aus, die miteinander verknüpft sind und den Gesamtsollwert beeinflussen. Zusätzlich kann hierbei die Informationsgröße berücksichtigt werden.
In der Ausführungsform ermittelt die Steuereinrichtung 75, dass die erste Aktuatoreinheit 15 und die zweite Aktuatoreinheit 20 den Gesamtsollwert beeinflussen und miteinander verknüpft sind, die weitere Aktuatoreinheit 21 jedoch nicht. Die Steuerein¬ richtung 75 legt die den Gesamtsollwert beeinflussenden Aktuatoreinheit ( -en) 15, 20, in der Ausführungsform die erste Aktuatoreinheit 15 und die zweite Aktuatoreinheit 20, in einer Liste im Datenspeicher 85 ab.
In einem vierten Verfahrensschritt 215 ermittelt die Steuer¬ einrichtung 75 auf Grundlage des Gesamtsollwerts für die in der Liste hinterlegten Aktuatoreinheiten 15, 20, 21 und des im Datenspeicher 85 jeweils zum Aktuator 35, 50 zugeordnet ab¬ gelegten vordefinierten Parameters jeweils einen Aktuator- sollwert fest.
Beispielsweise ermittelt die Steuereinrichtung 75 für den ersten Aktuator 35 auf Grundlage des Gesamtsollwerts und des ersten Parameters einen ersten Aktuatorsollwert und auf Grundlage des Gesamtsollwerts und des zweiten Parameters einen zweiten Ak- tuatorsollwert . Auch ist denkbar, dass der Gesamtsollwert für die jeweilige Aktuatoreinheit 15, 20, 21 der jeweils zugeordnete Aktuatorsollwert ist.
In der Ausführungsform ermittelt die Steuereinrichtung 75 auf Grundlage des Gesamtsollwerts und des ersten Parameters für den ersten Aktuator 35 beispielsweise einen Mitteldruck als ersten Aktuatorsollwert und für den zweiten Aktuator 50 einen elektrischen Strom als zweiten Aktuatorsollwert.
In einem fünften Verfahrensschritt 220 ermittelt die Steuer- einrichtung 75 eine Stellrichtung der in der Liste abgelegten Aktuatoreinheit 15, 20 bezogen auf den jeweils zur Aktua¬ toreinheit 15, 20 zugeordneten Aktuatorsollwert.
In der Ausführungsform ermittelt somit die Steuereinrichtung 75 sowohl für den ersten Aktuator 35 eine erste Stellrichtung als auch für den zweiten Aktuator 50 eine zweite Stellrichtung. Die Stellrichtung kann jeweils zugeordnet zu der jeweiligen Aktuatoreinheit 15, 20, 21 in der Liste tabellarisch zugeordnet mitabgelegt werden.
Die Stellrichtung kann beispielsweise ausschließlich die Werte positiv, negativ oder null aufweisen. Alternativ kann die Stellrichtung auch einen Wert aufweisen, der einer Differenz zwischen dem Aktuatoristwert und dem zugeordneten Aktuator- sollwert der Aktuatoreinheit 15, 20 entspricht.
In einem sechsten Verfahrensschritt 225 ermittelt die Steu¬ ereinrichtung 75 auf Grundlage der jeweiligen Stellrichtung der Aktuatoren 35, 50 der Aktuatoreinheiten 15, 20 der in der Liste hinterlegten Aktuatoreinheiten 15, 20 die jeweilige Dynamik zur Steuerung der Aktuatoreinheit 15, 20 auf den vorgegebenen Aktuatorsollwert . In der Ausführungsform ist die Dynamik vordefiniert, vorzugsweise normiert, im Datenspeicher 85 zu¬ geordnet zu der Aktuatoreinheit 15, 20, 21 abgelegt. Alternativ kann die Dynamik auch dynamisch ermittelt werden. Die Dynamik wird für die in der Liste abgelegten Aktuatoreinheiten 15, 20, 21 ermittelt und tabellarisch zugeordnet zu der jeweiligen Aktuatoreinheit 15, 20, 21 in der Liste abgelegt.
Beispielsweise ermittelt die Steuereinrichtung 75 für den ersten Aktuator 35 eine positive Stellrichtung, um den ersten Aktuator 35 vom derzeitigen Mitteldruck als ersten Aktuatoristwert für 0 Nm Drehmoment auf einen zukünftigen Mitteldruck als ersten Aktuatorsollwert zu verstellen. Ebenso ermittelt die Steuer¬ einrichtung 75 für den zweiten Aktuator 50 für die zweite Stellrichtung einen positiven Wert, um den zweiten Aktuator 50 von derzeit elektrischen Strom als zweiten Aktuatoristwert auf den zweiten Aktuatorsollwert zu stellen.
In einem fakultativem siebten Verfahrensschritt 230 überprüft die Steuereinrichtung 75, beispielsweise durch einen Vergleich der für den Aktuator 35, 50 ermittelten Stellrichtung, mit einem für die Aktuatoreinheit 15, 20, 21 zugeordneten Schwellenwert, der in dem Datenspeicher 85 abgelegt ist, ob der jeweilige Aktuator 35, 50 zu stellen ist, um den jeweils der Aktuatoreinheit 15, 20, 21 zugeordneten Aktuatorsollwert zu erreichen oder nicht . Insbesondere ist denkbar, dass beispielsweise bei Unterschreiten des Schwellenwerts durch die Richtungsabweichung der Dynamik der jeweiligen Aktuatoreinheit 15, 20, 21 ein Wert zugewiesen wird, der mit einer schnellen Dynamik des Aktuators 35, 50 der jeweiligen Aktuatoreinheit 15, 20 korreliert.
In einem achten Verfahrensschritt 235 sortiert die Steuer¬ einrichtung 75 die in der Liste abgelegten Aktuatoreinheiten 15, 20 auf Basis der für die Aktuatoreinheiten 15, 20 jeweils zugeordneten ermittelten Dynamik. In der Ausführungsform erfolgt die Sortierung in absteigender Reihenfolge, sodass an einer ersten Position der Sortierung sich die langsamste Aktua- toreinheit 15, 20, 21 befindet. In der Endposition der Sortierung ist die schnellste Aktuatoreinheit 15, 20, 21.
Beispielhaft in der Ausführungsform ist der erste Aktuator 35, die Brennkraftmaschine, deutlich langsamer in ihrer Dynamik als der als elektrische Maschine ausgebildete zweite Aktuator 50. In der Sortierung befindet sich somit der erste Aktuator 35 vor dem zweiten Aktuator 50.
Im neunten Verfahrensschritt 240 ermittelt auf Grundlage der Bindungsinformation die Steuereinrichtung 75 für jede der in der Liste abgelegten Aktuatoreinheiten 15, 20 einen weiteren Ak- tuatorsollwert.
Dadurch kann gezielt das Verhalten des Systems 10 während der Ansteuerung der in der Liste abgelegten Aktuatoreinheiten 15, 20 beeinflusst werden. So kann beispielsweise die Bindungsin¬ formation eine Lastverteilung zwischen dem ersten Aktuator 35 und dem zweiten Aktuator 50 enthalten. Beträgt beispielsweise die Bindungsinformation eine Lastverteilung von 50 %, so ermittelt die Steuereinrichtung75 für die erste Aktuatoreinheit 15 einen weiteren ersten Aktuatorsollwert und für die zweite Aktua¬ toreinheit 20 einen weiteren zweiten Aktuatorsollwert unter Berücksichtigung der Lastverteilung.
Die Steuereinrichtung 75 überträgt über die Schnittstelle 80 den zu der Aktuatoreinheit 15, 20 zugeordneten ermittelten weiteren Aktuatorsollwert über die sechste bis achte Verbindung 100, 105, 110 an die jeweilige Steuereinheit 40, 55.
In einem zehnten Verfahrensschritt 245 steuert die Steuer- einrichtung 75 zeitlich - beginnend mit der langsamsten Aktuatoreinheit 15, 20, 21 hin zu der schnellsten Aktuatoreinheit 15, 20, 21 - in Abhängigkeit des Ergebnisses der Sortierung der Dynamik und auf Grundlage des ermittelten weiteren Aktuator- Sollwerts sowie des Aktuatoristwerts die Aktuatoreinheit 15, 20 nacheinander an.
So wird in der Ausführungsform beispielhaft zuerst die erste Aktuatoreinheit 15 und im Anschluss daran die zweite Aktua¬ toreinheit 20 angesteuert. Dabei wird unter der Ansteuerung verstanden, dass die Steuereinheit 22, 40, 55 beispielsweise aktiviert wird und/oder die Steuereinrichtung 75 der jeweiligen Steuereinheit 22, 40, 55 ein Startsignal mit der Information sendet, den den zugeordneten Aktuator 23, 35, 50 auf Grundlage des Aktuatorsollwerts zu steuern.
Dabei steuert die erste Steuereinheit 40 den ersten Aktuator 35 auf Grundlage des ermittelten weiteren ersten Aktuatorsollwerts. Von besonderem Vorteil ist hierbei, wenn die erste Steuereinheit 40 als Regler ausgebildet ist und den ersten Aktuator 35 auf Grundlage des ersten Aktuatoristwerts und des ermittelten weiteren ersten Aktuatorsollwerts regelt. Zeitlich nach Ablauf eines vordefinierten Zeitintervalls steuert die Steuereinrichtung 75 nach Ansteuerung der ersten Aktuatoreinheit 15 die zweite Aktuatoreinheit 20 auf Grundlage des zweiten Aktuatorsollwerts und des zweiten Aktuatoristwerts an, vorzugsweise regelt die zweite Steuereinheit 55 den zweiten Aktuator 50 auf Grundlage des zweiten Aktuatorsollwerts und des zweiten Aktuatoristwerts.
Die Steuereinrichtung 75 kann dabei das vordefinierte Zeit¬ intervall aufgrund eines vordefinierten Zeitparameters und beispielsweise der Dynamik der nacheinander in der Liste sortierten Aktuatoreinheiten 15, 20 ermitteln. Alternativ ist das Zeitintervall als vordefinierter Wert in dem Datenspeicher 85 abgelegt.
Die Steuereinheiten 40, 55 der in der Liste abgelegten Aktuatoreinheiten 15, 20 steuern nach Ansteuerung unabhängig voneinander den jeweils zugeordneten Aktuator 35, 55 an und sind ausschließlich über den Gesamtistwert des Systems 10 miteinander gekoppelt .
Die oben beschriebene Ausgestaltung des Systems 10 und des Verfahrens zum Betrieb des Systems 10 hat den Vorteil, dass die Steuereinheit 22 , 40, 55 besonders einfach ausgebildet sein kann . So ist beispielsweise auch denkbar, dass die Steuereinheit 22, 40, 55 als Zweipunktregler oder als einfacher Regler oder als Vorsteuerung ausgebildet ist.
Ferner hat die oben beschriebene Ausgestaltung den Vorteil, dass durch die Aktivierung der Steuereinheit 40, 55, 22 entsprechend der Sortierung der Dynamik der jeweiligen Aktuatoren 35, 40, 23 ein besonders stabiles Mehrgrößensystem 10 mit einer stabilen Steuerung, vorteilhafterweise Regelung, bereitgestellt werden kann, das einfach zu kalibrieren ist.
Von besonderem Vorteil ist hierbei, wenn das oben beschriebene Verfahren, insbesondere bei Instationärvorgängen, beispiels- weise beim Anfahrvorgang des Systems 10 beispielsweise von 0 Nm auf 200 Nm betrieben wird und ein anschließender, bei Erreichen des Gesamtsollwerts folgender Beharrungszustand des Systems 10 durch eine weitere Korrektur der Stellgrößen mit dem Ziel einer Optimierung des Systems 10 nachgeschaltet wird, um bei- spielsweise sicherzustellen, dass das System 10 verbrauchs¬ optimiert betrieben werden kann. So wird beispielsweise ver¬ mieden, dass im Beharrungszustand eine hohe Last des Drehmoments durch den zweiten Aktuator 50 bereitgestellt wird, der beispielsweise nur durch einen kleinen elektrischen Energiespeicher betrieben wird und somit nur eine geringe Reichweite hat.
Figur 3 zeigt ein System 10 gemäß einer zweiten Ausführungsform. Das System 10 ist ähnlich zu dem in Figur 1 gezeigten System 10 ausgebildet. Abweichend dazu ist das System 10 nicht als Hybridantrieb für ein Kraftfahrzeug ausgebildet, sondern ist das System 10 rein als Brennkraftmaschine ausgebildet. Das System 10 umfasst einen Ansaugtrakt 300, einen Motorblock 305, einen Zylinderkopf 310 und ein Abgastrakt 315. Der An¬ saugtrakt 300 umfasst eine als erste Aktuatoreinheit 15 mit einer als erster Aktor 35 ausgebildeten Drosselklappe 320. Ferner umfasst der Ansaugtrakt 300ein Saugrohr 325 und einen Sammler 330. Die Drosselklappe 320 weist eine Schließstellung und einer Offenstellung auf. Mittels der Drosselklappe 320 wird dabei ein Luftstrom über das Saugrohr 325 hin zum Sammler 330 in dem Brennraum 340 eingestellt.
Der Motorblock 305 weist wenigstens einen ersten Zylinder Zi auf. Zusätzlich kann der Motorblock 305 weitere Zylinder Z2, Z3, Z4 aufweisen. In Figur 3 ist beispielhaft der erste Zylinder Zi dargestellt. So kann beispielsweise das System 10, wie in Figur 3 schematisch gezeigt, als Vierzylindermotor mit vier Zylindern Zi, Z2, Z3, Z4 ausgebildet sein. Vorteilhafterweise ist jeder der Zylinder Zi, Z2, Z3, Z4 identisch ausgebildet. Dabei ist in jedem Zylinder Zi, Z2, Z3, Z4 jeweils ein Kolben 335 angeordnet, der einen Brennraum 340 begrenzt. Der Kolben 335 ist mittels einer Pleuelstange 345 mit einer Kurbelwelle 350 verbunden.
Der Zylinderkopf 310 umfasst einen Ventiltrieb mit einem Einlassventil 355, wenigstens einem Auslassventil 360 und einen mit dem Einlassventil 355 zugeordneten ersten Ventilantrieb 365 und einen dem Auslassventil 360 zugeordneten zweiten Ventil¬ antrieb 370.
Ferner kann der Zylinderkopf 310 eine Zündeinrichtung 375 mit einer Zündkerze 380 und/oder einen Injektor 390 und einen dem Auslassventil 360 zugeordneten zweiten Ventilantrieb 370 aufweisen .
Ferner kann der Zylinderkopf 310 eine als zweite Aktuatoreinheit 20 ausgebildete Einspritzeinrichtung 385 mit einem Injektor 390 aufweisen und/oder eine als weitere Aktuatoreinheit 21 aus¬ gebildete Zündeinrichtung 375 mit einer Zündkerze 380 aufweisen. Alternativ kann der Injektor 390 auch im Saugrohr 325 angeordnet sein. Auch kann auf die Zündkerze 380 verzichtet werden. Dies insbesondere dann, wenn das System 10 als Dieselmotor ausgebildet ist .
Der zweite Aktuator 50 betätigt den Injektor 390 und verstellt den Injektor 390 zwischen einer Offenstellung und einer
Schließstellung. Auch kann der zweite Aktuator 50 den Injektor 390 während eines Einspritzvorgangs von Kraftstoff in den Brennraum 340 mehrfach öffnen oder den Injektor 390 stufenlos zwischen der Offenstellung und der Schließstellung einstellen.
Das System 10 wird mittels des in Figur 2 beschriebenen Verfahrens gesteuert, vorzugsweise geregelt.
Abweichend dazu ist als Bindungsinformation beispielsweise ein Lambdawert von 1 vorgegeben, um einen sicheren Betrieb des als Brennkraftmaschine ausgebildeten Systems 10 sicherzustellen.
In der Ausführungsform ist hierbei die erste Aktuatoreinheit 15 als die langsamere Aktuatoreinheit 15, 20, 21 ausgebildet, sodass die erste Aktuatoreinheit 15 zeitlich durch die Steuerein¬ richtung 75 vor der zweiten Aktuatoreinheit 20 und der weiteren Aktuatoreinheit 21 angesteuert wird. Dadurch wird frühzeitig eine entsprechende Luftzufuhr zur Verstellung des Systems 10 zur Bereitstellung des gewünschten Drehmoments eingestellt, sodass der erste Aktuator 35 die Drosselklappe 320 frühzeitig öffnet und im Nachgang dazu der zweite Aktuator 50 entsprechend durch die zweite Steuereinheit 55 gesteuert wird. Dadurch kann das System 10 besonders schnell den gewünschten Gesamtsollwert von bei¬ spielsweise 200 Nm an der Antriebsachse 70 bereitstellen.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Bezugs zeichenliste
10 System, Mehrgrößensystem, Antriebssystem
15 erste Aktuatoreinheit
20 zweite Aktuatoreinheit
21 weitere Aktuatoreinheit
22 weitere Steuereinheit, weiterer Regler
23 weiterer Aktuator
24 dritte Verbindung
25 Steuergerät
30 Sensor
35 erster Aktuator
40 erste Steuereinheit, erster Regler
45 erste Verbindung
50 zweiter Aktuator
55 zweite Steuereinheit, zweiter Regler
60 zweite Verbindung
65 Koppeleinrichtung
70 Antriebsachse
75 Steuereinrichtung
80 Schnittstelle
85 Datenspeicher
90 vierte Verbindung
95 fünfte Verbindung
100 sechste Verbindung
105 siebte Verbindung
110 achte Verbindung
200 erster Verfahrensschritt
205 zweiter Verfahrensschritt
210 dritter Verfahrensschritt
215 vierter Verfahrensschritt
220 fünfter Verfahrensschritt
225 sechster Verfahrensschritt
230 siebter Verfahrensschritt
235 achter Verfahrensschritt
240 neunter Verfahrensschritt
245 zehnter Verfahrensschritt . n
300 Ansaugtrakt
305 Motorblock
310 Zylinderkopf
315 Abgastrakt
320 Drosselklappe
325 Saugrohr
330 Sammler
335 Kolben
340 Brennraum
345 Pleuelstange
350 Kurbelwelle
355 Einlassventil
360 Auslassventil
365 erster Ventilantrieb
370 zweiter Ventilantrieb
375 Zündeinrichtung
380 Zündkerze
385 Einspritzeinrichtung
390 Inj ektor
Z i erster Zylinder

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betrieb eines Systems (10) mit einer ersten Aktuatoreinheit (15) und wenigstens einer zweiten Ak- tuatoreinheit (20),
- wobei die erste Aktuatoreinheit (15), aufweisend eine erste Steuereinheit (40) und einen durch die erste Steuereinheit (40) steuerbaren ersten Aktuator (35), und eine zweite Aktuatoreinheit (20), aufweisend eine zweite Steuereinheit (55) und einen durch die zweite
Steuereinheit (55) steuerbaren zweiten Aktuator (50), bereitgestellt wird,
- wobei ein erster Aktuatorsollwert des ersten Aktuators (35) und ein zweiter Aktuatorsollwert des zweiten Aktuators (50) ermittelt wird,
- wobei eine erste Richtungsabweichung des ersten Ak- tuatoristwerts zu dem ersten Aktuatorsollwert und eine zweite Richtungsabweichung des zweiten Aktuatorist- werts zu dem zweiten Aktuatorsollwert ermittelt wird, - wobei auf Grundlage der ersten Richtungsabweichung eine erste Dynamik des ersten Aktuators (35) ermittelt wird und auf Grundlage der zweiten Richtungsabweichung eine zweite Dynamik des zweiten Aktuators (50) ermittelt wird,
- wobei die Aktuatoreinheiten (15, 20) auf Grundlage der jeweils zugeordneten Dynamik sortiert werden,
- wobei die Steuereinheiten (22, 40, 55) in Abhängigkeit der Sortierung zeitlich nacheinander angesteuert werden .
2. Verfahren nach Anspruch 1,
- wobei die erste Steuereinheit (40) den ersten Aktuator (35) auf Grundlage des ersten Aktuatorsollwerts und des ersten Aktuatoristwerts regelt,
- und/oder
- wobei die zweite Steuereinheit (22, 55) den zweiten Aktuator (23, 50) auf Grundlage des zweiten Aktua¬ torsollwerts und des zweiten Aktuatoristwerts regelt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
- wobei die erste Steuereinheit (40) den ersten Aktuator (35) unabhängig von der zweiten Steuereinheit (55, 22) steuert .
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
- wobei der erste Aktuatorsollwert auf Grundlage eines vordefinierten ersten Parameters und eines Ge¬ samtsollwerts des Systems (10) ermittelt wird,
- und/oder
- wobei der zweite Aktuatorsollwert auf Grundlage eines vordefinierten zweiten Parameters und des Gesamtsollwerts des Systems (10) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 4,
- wobei wenigstens eine Bindungsinformation der ersten Aktuatoreinheit (15) zu der zweiten Aktuatoreinheit (20) ermittelt wird,
- wobei die Bindungsinformation eine Information über eine Wirkverbindung zwischen dem ersten Aktuator (35) und dem zweiten Aktuator (50, 23) abbildet,
- wobei diejenigen Aktuatoreneinheiten (15, 20, 21) ausgewählt und in der Liste abgelegt werden, die in Wirkverbindung miteinander stehen und den Gesamtsollwert beeinflussen werden,
- wobei ausschließlich diejenigen Aktuatoreinheiten angesteuert werden, die in der Liste abgelegt sind.
Verfahren nach Anspruch 5,
- wobei auf Grundlage der Bindungsinformation und des ersten Aktuatorsollwerts ein weiterer erster Aktua¬ torsollwert ermittelt wird,
- wobei auf Grundlage des weiteren Aktuatorsollwerts der erste Aktuator (35) gesteuert wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei die Richtungsabweichung der Aktuatoreinheit (15, 20, 21) mit einem vordefinierten Schwellenwert verglichen wird,
- wobei bei Unterschreiten des Schwellenwerts durch die Richtungsabweichung der Dynamik der jeweiligen Aktuatoreinheit (15, 20, 21) ein Wert zugewiesen wird, der mit einer schnellen Dynamik des Aktuators (23, 35, 50) der j eweiligen Aktuatoreinheit (15, 20, 21) korreliert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, - wobei die Aktuatoreinheit (15, 20) zeitlich vor der anderen Aktuatoreinheit (15, 20, 21) angesteuert wird, deren zugeordnete Dynamik langsamer ist als die Dynamik der anderen Aktuatoreinheit (15, 20, 21) .
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
- wobei der erste Aktuator (35) eine Brennkraftmaschine und der zweite Aktuator (50) eine elektrische Maschine ist,
- und /oder
wobei der zweite Aktuator (50) ein Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine des Systems (10) und der zweite Aktuator (50) eine Drosselklappe (320) der Brennkraftmaschine ist.
System (10)
- wobei das Antriebssystem (10) ausgebildet ist, das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen .
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