專利名稱：調整構件的自適應定位方法
技術領域：
本發明涉及一種調整構件的，尤其是內燃發動機的節氣門的自適應 定位方法。
背景技術：
在內燃發動機中具有位置反饋的節氣門借助于控制算法和調節算 法來運行。這些算法保證了對司機所要求的節氣門額定位置進行精確而 快速的調整。這例如通過汽車司機偏轉節氣門踏板來進行。
節氣門的額定位置用 一個調整值表示特征。這調整值由 一個預調值 和反饋的調節器在節氣門上的作用而組成。對于節氣門或調整構件的一
種快速的位置調節來說必須有利地得知調整值和由此得出的位置處于 什么關系情況。 一種準確了解的關系情況意味著人們減少反饋調節在 調整值中的比重有利于預調。
預調相比于調節的優點在于它是先激活有效的，并且取決于原理 可以使節氣門或調整構件實現更快的調整。
預調值和調整構件的位置或者節氣門位置之間的關系受到加工公 差、環境和老化的影響。為了準確地了解對于節氣門來說必需要的預調 值，因此必須要與其匹配。
DE-A-36 12 905 C2公開了 一種自適應的調節，在此調節中學會了屬 于終點擋板的傳感器值。在終點擋板的傳感器值之間進行一種線性內 插，以便求出位于它們之間的成對值。DE-A-35 10 176 Al, DE-A-40 05 255 C2和DE-A-36-12 905 C2描述了另 一種控制裝置備選方案。這里例 如從一個特性曲線組中取出用于一個所要求的額定位置的調整值。若通 過調整值所實現的位置與額定位置不 一致，那么進行一種相應的補充調 節。補充調節被存儲在一個修正特性曲線中并在進一步的方法中附加于 特性曲線組中。按此方式應能降低補充調節的費用。這種修正特性曲線 例如也考慮了邊界條件，如溫度。
發明內容
上述方法的缺點在于它們必須要太多的時間用于達到由司機規定 的調整構件，尤其是節氣門的額定位置。因此本發明的任務是提出一種 與技術背景相比更加有效的定位方法。
上述任務通過按照獨立權利要求1所述的自適應定位方法來解決。 這種方法的優選的實施形式、修改方案和改進擴展方案可以見以下的i兌 明、附圖和從屬權利要求。
調整構件的、尤其是內燃發動機的節氣門的自適應定位方法包括以 下步驟通過一個額定值規定額定位置，并選擇一個調整構件的預調值 用于達到額定值；對應于預調值調整這調整構件的預調位置；并將調整 構件的預調位置與額定位置進行比較；調節預調位置直至到達對應于一 個自適應調整值的額定位置；并取決于額定位置將自適應調整值存儲作 為預調值。
為了 i兌明自適應的定位方法例如可以聯系到汽車中 一 個內燃發動 機的節氣門的調整。汽車司機用腳偏轉節氣門踏板，由此通過一個額定 值可以規定節氣門的一個額定位置。為了盡可能快地達到這個額定位 置，例如發動機控制裝置從一個特性曲線組中取出一個配合這額定位置 的預調值。這預調值用于盡可能快速地沒有附加的、費時的調節作用而 達到節氣門的額定位置。在達到這對應于預調值的節氣門預調位置之后 將這位置與額定位置進行比較，以便實施對節氣門的準確調節至所希望 的額定位置。這種調節的結果在額定位置和預調位置相一致時就是一個 測量的自適應調整值，它規定了所希望的額定位置。為了提高自適應定 位方法的效率，將自適應調整值作為預調值取決于額定位置而存入或存 儲起來。由此得出在緊接著通過司機要求有相同的額定位置時就不必 要補充調節這預調值了 ，這是因為預調值已經相當于用于達到這個額定 位置的自適應調整值。然而要是比較步驟又表示出額定位置與預調位置 不一致，那么對預調值，并因此對可以自適應的調整值重新進行補充調
節
按照本定位方法的 一 種優選的實施形式取決于自適應的調整值進 行額定位置的存儲和這種關系的倒轉，以便根據代表著額定位置的額定 值得到自適應的調整值。
此外優選地，有目標地使多個預先規定的額定位置在調整構件或節 氣門的調整范圍里逼近，求出對應的自適應調整值并將這個值作為新的
預調值存起來。按此方式有目標地選擇調整構件的調整范圍中的決定性 的點并作為用于自適應定位方法的支承點處理完。因此可以規定任意數 量的涉及特有的調整構件的預調值，從而減少今后的調節費用。
按照本發明方法的另 一種實施形式將自適應的調整值存儲在 一個 特性曲線組里。同樣也優選地取決于額定值和調整構件的至少 一個邊界 條件，尤其是節氣門上的壓力差，溫度和/或空氣質量流量將自適應的調 整值存入在這特性曲線組之內。
對本發明的優選的實施形式參見附圖加以詳細il明。所示為
圖1:按照本發明的方法的一種優選的實施形式；
圖2:簡化示出在節氣門的實際位置和節氣門的經修正的預調值之 間的關系；
圖3:包含了圖2所示的倒轉的關系，它表示了預調值，取決于對 應于節氣門的 一 個所要求的額定位置的額定值；
圖4:本發明方法的一種實施形式的一個簡化流程圖。
具體實施例方式
本發明公開了一種調整構件的自適應定位方法，按汽車內燃發動機 的 一種節氣門的實施例對此方法進行說明。
汽車司機通過偏轉節氣門踏板對內燃發動機要求一定的轉矩。該轉矩對應于節氣門的開放角或者額定位置dr—pos—soll，它可以與一個額定 值視為相同。內燃機的一個發動機控制系統例如將這額定值轉換成節氣 門的額定位置dr—pos一soll。在額定值和用此值可以達到的節氣門的位置 之間的關系然而并不是理想的，因此例如制造公差、功能變化、老化和 /或熱波動都阻礙了單單用規定額定值來立即達到額定位置。因此為了達 到額定位置首先選擇 一 個預調值，用此預調值節氣門就可以移動或調整 到盡可能靠近額定位置。因此用這預調值使一個預調位置逼近或調整靠 近這額定位置。
在一個與一個調節步驟相結合進行的比較步驟中使預調位置與要求的額定位置進行比較。通過節氣門的位置調節器的一種調節作用(見 圖1) 一直進行到使預調位置相當于所要求的額定位置。
為了使比較和調節步驟的時間花費最小化，在進行位置調節使預調 位置到額定位置之后測量對于這位置必要的調整值作為自適應的調整
值。然后通過對應于這額定位置的自適應調整值dr_st改寫并存儲這額 定位置的預調值。自適應調整值也可以被稱之為修正過的預調值 dr_pos—vorst一korr 。
為了保證快速而精確的節氣門位置調節，不僅終點擋板的自適應調 整值而且靠近節氣門終點擋板的位置都有重要意義。而中間位置從總體 來看是局部更重要的，這是因為這里對于氣體通過量來說起決定作用的 節氣門有效斷面與上面的擋^f反相比以局部大的取決于位置的梯度而變 化。由于這種原因人們可以用預調值對于節氣門調整范圍里多于兩個支 承點的有目的的配合來實施與以前的解決辦法相比更有效的調節。因而 在節氣門調整范圍里至少有三個或者多個位置被選擇作為預先規定的 點。這些點的特征在于，它們往往是節流門的逼近的位置，或者在這些 位置之間會有一個氣體通過量的強烈梯度。參見圖1例如位置1 dr—pos—vordef—1就表示了 一個這樣預先規定的點。
如果預先規定的位置1 dr_pos_vordef—1被司機要求或者有目標地#皮 發動機控制裝置預先規定作為額定位置dr_pos—soil,那么對應的預調值 dr一vorst首先就規定了節氣門的一個預調位置。在預調值dr_vorst中可 以考慮到各種不同的參數、作用影響、狀態，例如象環境影響、節氣門 存在有穩定的運動點dr_pos—stab—1 j見定的額定位置dr_pos—soil和以前 的自適應調整值或《多正的預調值dr—pos—vorst—korr—1 (見下面)。在用 于達到額定值dr—pos—soil的調整值dr—st中因此考慮了預調值dr—vorst 和一個調節成分dr一rgl。
本發明方法的調節成分dr—rgl將節氣門的額定位置dr—pos一soll與節 氣門的實際位置dr—pos一ist相比較并補充調節， 一直到實際位置 dr—pos—ist與額定4立置dr—pos—soli相一至丈為止。因此由預調ti dr—vorst 和調節成分dr一rgl的組合得出自適應的調整值dr一st。這個調整值例如可 以被測量作為實際上的調整值，如果達到了所要求的額定位置的話。將 自適應的調整值dr一st在一種可選擇的濾波之后作為新的或者校正過的 對于額定位置1的預調值dr—pos—vorst—korr—1存4諸在非易失存4諸器里。 待存儲的值優選地是老的值和現在值的一個加權平均值的結果。濾波的 目的是使噪聲最小化并減小或者消除間隔拍攝(shot to shot)的偏差。
本發明方法的結果是一種在節氣門位置dr一posjst和自適應的調整 值或修正過的預調值dr—pos—vorst—korr之間的自適應存儲的關系。節氣 門位置在這方法的時刻既對應于所要求的額定位置dr_pos—soll又對應 于實際位置dr—pos—ist。這關系表明于圖2中，在此圖中箭頭說明了根 據多個在相同的額定位置上的測量可能有的波動。
如果使圖2表示的關系翻轉并應用于由司機所要求的節氣門的額定 位置dr_pos—soll，那就使調節器作用dr_rgl的成分最小化。這種關系表 示于圖3中。圖3表示出縱座標為預調值dr—vorst，該值單^f義由^多正的 預調值dr—pos—vorst—korr或自適應的調整值或者由這個值和其它影響 (見上面)構成。預調值dr—vorst與所要求的額定位置dr—pos—soll的額 定值有關系:、、 、 、、，、'、 -
力差、溫度和/或質量流相聯系地存起來。此外按照一種由所要求的額定 位置來計算修正的預調值的實施形式應用一種通過已有測量的內插方
法。這種內插法的支承點或者預先規定了 (參見以上應用方法于預先規 定的位置1 dr—pos—vordef—1 )或者借助于一種低位的優化路線連續地進 行優化。按照另一種實施形式附帶地也使用環境條件作為支承點，以實 施多維的內插。
按照本發明方法的另 一 種實施方案，人們在至少三個點上調整設定 預先規定的預調值并測量所出現的位置值。按此方式也實現了在節氣門 的預調值和位置之間的相關。
借助于上述方法因此改善了節氣門的預調，從而總體上可以更快速 地實施節氣門的控制。調節只是用作為修正層次，它與此對應地可以設 計得更準確。同樣也有利的是本發明定位方法的自適應特性費用有利 地補償了可能有的節氣門的加工公差或者其老化。
圖4再次一目了然地簡略表示了按照最后所述的作用方案的自適應 定位方法的流程圖。按此流程首先借助于已知的預調值和一個位置調節 器將節氣門位置的一個預先規定的額定值調節到所要求的額定位置。在 位置調節器達到節氣門的 一個穩定運動點之后，測量這由預調整和位置 調節所得出的調整值。所得出的調整值人們也可以將之稱為在節氣門當 前的運4亍點上的當前的調整值，它作為新的預調值對應于逼近的額定位 置被存儲起來。按此方法進行本次預調整的適配。在結束這步驟之后重
復進行用于其它預先規定的額定值或額定位置的各個方法步驟。因此有 目的地產生了在節氣門調整范圍里的多個支承點，由這些支承點例如通 過內插可以推導出在節氣門的整個調整范圍上在節氣門的修正的預調 值和額定值之間的相關關系。
權利要求
1. 調節構件尤其是內燃機節氣門的自適應定位方法，該方法具有以下步驟:a. 通過一個額定值規定一個額定位置并選擇調節構件用于達到額定位置的預調值，b. 根據預調值調整設定調整構件的預調位置并將調整構件的預調位置與額定位置比較，c. 調節預調位置直至達到對應于一個自適應調整值的額定位置，和d. 根據額定位置將自適應調整值作為預調值存入。
2. 按權利要求1所述的定位方法，其特征在于具有另外的步驟根 據自適應的調整值存儲額定位置并反轉這種關系，以便根據代表著額定 位置的額定值得到自適應的調整值。
3. 按權利要求1所述的定位方法，其特征在于，將自適應的調整值 存入在調整構件的調整范圍里的多個預先規定的點上。
4. 按權利要求1至3中之一所述的定位方法，其特征在于具有其它 的步驟將自適應的調整值存儲在一個特性曲線組里。
5. 按權利要求4所述的定位方法，其特征在于，特性曲線組包括自 適應的調整值，該調整值取決于額定值和調整構件的至少一個邊界條 件，尤其是節氣門上的壓差、溫度和空氣質量流量。
6. 按權利要求1所述的定位方法，其特征在于，有目的地規定了相 繼多個額定值，從而可以檢測到調整構件的 一個調整范圍里的有特征性 的點并且預調值可以適應于這些點。
全文摘要
本發明涉及調整構件的自適應定位方法。本發明公開了一種調整構件尤其是內燃發動機的節汽門的自適應定位方法。在自適應定位方法的范圍內在對額定位置提出要求和選擇一個預調值之后逼作調整構件的一個相應的預調位置。調節這預調位置，直到它相當于所要求的額定位置。然后測量對于這額定位置來說事實上必需要的調整值并將其存儲作為對應額定位置的修正的預調值。
文檔編號F02D41/24GK101384808SQ200780006050
公開日2009年3月11日 申請日期2007年2月19日 優先權日2006年2月21日
發明者D·斯奈德, J·福克爾曼 申請人:歐陸汽車有限責任公司