專利名稱：調(diào)整構(gòu)件的自適應(yīng)定位方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種調(diào)整構(gòu)件的，尤其是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門的自適應(yīng) 定位方法。
背景技術(shù)：
在內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)中具有位置反饋的節(jié)氣門借助于控制算法和調(diào)節(jié)算 法來運(yùn)行。這些算法保證了對司機(jī)所要求的節(jié)氣門額定位置進(jìn)行精確而 快速的調(diào)整。這例如通過汽車司機(jī)偏轉(zhuǎn)節(jié)氣門踏板來進(jìn)行。
節(jié)氣門的額定位置用 一個(gè)調(diào)整值表示特征。這調(diào)整值由 一個(gè)預(yù)調(diào)值 和反饋的調(diào)節(jié)器在節(jié)氣門上的作用而組成。對于節(jié)氣門或調(diào)整構(gòu)件的一
種快速的位置調(diào)節(jié)來說必須有利地得知調(diào)整值和由此得出的位置處于 什么關(guān)系情況。 一種準(zhǔn)確了解的關(guān)系情況意味著人們減少反饋調(diào)節(jié)在 調(diào)整值中的比重有利于預(yù)調(diào)。
預(yù)調(diào)相比于調(diào)節(jié)的優(yōu)點(diǎn)在于它是先激活有效的，并且取決于原理 可以使節(jié)氣門或調(diào)整構(gòu)件實(shí)現(xiàn)更快的調(diào)整。
預(yù)調(diào)值和調(diào)整構(gòu)件的位置或者節(jié)氣門位置之間的關(guān)系受到加工公 差、環(huán)境和老化的影響。為了準(zhǔn)確地了解對于節(jié)氣門來說必需要的預(yù)調(diào) 值，因此必須要與其匹配。
DE-A-36 12 905 C2公開了 一種自適應(yīng)的調(diào)節(jié)，在此調(diào)節(jié)中學(xué)會了屬 于終點(diǎn)擋板的傳感器值。在終點(diǎn)擋板的傳感器值之間進(jìn)行一種線性內(nèi) 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(gè)特性曲線組中取出用于一個(gè)所要求的額定位置的調(diào)整值。若通 過調(diào)整值所實(shí)現(xiàn)的位置與額定位置不 一致，那么進(jìn)行一種相應(yīng)的補(bǔ)充調(diào) 節(jié)。補(bǔ)充調(diào)節(jié)被存儲在一個(gè)修正特性曲線中并在進(jìn)一步的方法中附加于 特性曲線組中。按此方式應(yīng)能降低補(bǔ)充調(diào)節(jié)的費(fèi)用。這種修正特性曲線 例如也考慮了邊界條件，如溫度。

發(fā)明內(nèi)容
上述方法的缺點(diǎn)在于它們必須要太多的時(shí)間用于達(dá)到由司機(jī)規(guī)定 的調(diào)整構(gòu)件，尤其是節(jié)氣門的額定位置。因此本發(fā)明的任務(wù)是提出一種 與技術(shù)背景相比更加有效的定位方法。
上述任務(wù)通過按照獨(dú)立權(quán)利要求1所述的自適應(yīng)定位方法來解決。 這種方法的優(yōu)選的實(shí)施形式、修改方案和改進(jìn)擴(kuò)展方案可以見以下的i兌 明、附圖和從屬權(quán)利要求。
調(diào)整構(gòu)件的、尤其是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)氣門的自適應(yīng)定位方法包括以 下步驟通過一個(gè)額定值規(guī)定額定位置，并選擇一個(gè)調(diào)整構(gòu)件的預(yù)調(diào)值 用于達(dá)到額定值；對應(yīng)于預(yù)調(diào)值調(diào)整這調(diào)整構(gòu)件的預(yù)調(diào)位置；并將調(diào)整 構(gòu)件的預(yù)調(diào)位置與額定位置進(jìn)行比較；調(diào)節(jié)預(yù)調(diào)位置直至到達(dá)對應(yīng)于一 個(gè)自適應(yīng)調(diào)整值的額定位置；并取決于額定位置將自適應(yīng)調(diào)整值存儲作 為預(yù)調(diào)值。
為了 i兌明自適應(yīng)的定位方法例如可以聯(lián)系到汽車中 一 個(gè)內(nèi)燃發(fā)動(dòng) 機(jī)的節(jié)氣門的調(diào)整。汽車司機(jī)用腳偏轉(zhuǎn)節(jié)氣門踏板，由此通過一個(gè)額定 值可以規(guī)定節(jié)氣門的一個(gè)額定位置。為了盡可能快地達(dá)到這個(gè)額定位 置，例如發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置從一個(gè)特性曲線組中取出一個(gè)配合這額定位置 的預(yù)調(diào)值。這預(yù)調(diào)值用于盡可能快速地沒有附加的、費(fèi)時(shí)的調(diào)節(jié)作用而 達(dá)到節(jié)氣門的額定位置。在達(dá)到這對應(yīng)于預(yù)調(diào)值的節(jié)氣門預(yù)調(diào)位置之后 將這位置與額定位置進(jìn)行比較，以便實(shí)施對節(jié)氣門的準(zhǔn)確調(diào)節(jié)至所希望 的額定位置。這種調(diào)節(jié)的結(jié)果在額定位置和預(yù)調(diào)位置相一致時(shí)就是一個(gè) 測量的自適應(yīng)調(diào)整值，它規(guī)定了所希望的額定位置。為了提高自適應(yīng)定 位方法的效率，將自適應(yīng)調(diào)整值作為預(yù)調(diào)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(jī)要求有相同的額定位置時(shí)就不必 要補(bǔ)充調(diào)節(jié)這預(yù)調(diào)值了 ，這是因?yàn)轭A(yù)調(diào)值已經(jīng)相當(dāng)于用于達(dá)到這個(gè)額定 位置的自適應(yīng)調(diào)整值。然而要是比較步驟又表示出額定位置與預(yù)調(diào)位置 不一致，那么對預(yù)調(diào)值，并因此對可以自適應(yīng)的調(diào)整值重新進(jìn)行補(bǔ)充調(diào)
節(jié)
按照本定位方法的 一 種優(yōu)選的實(shí)施形式取決于自適應(yīng)的調(diào)整值進(jìn) 行額定位置的存儲和這種關(guān)系的倒轉(zhuǎn)，以便根據(jù)代表著額定位置的額定 值得到自適應(yīng)的調(diào)整值。
此外優(yōu)選地，有目標(biāo)地使多個(gè)預(yù)先規(guī)定的額定位置在調(diào)整構(gòu)件或節(jié) 氣門的調(diào)整范圍里逼近，求出對應(yīng)的自適應(yīng)調(diào)整值并將這個(gè)值作為新的
預(yù)調(diào)值存起來。按此方式有目標(biāo)地選擇調(diào)整構(gòu)件的調(diào)整范圍中的決定性 的點(diǎn)并作為用于自適應(yīng)定位方法的支承點(diǎn)處理完。因此可以規(guī)定任意數(shù) 量的涉及特有的調(diào)整構(gòu)件的預(yù)調(diào)值，從而減少今后的調(diào)節(jié)費(fèi)用。
按照本發(fā)明方法的另 一種實(shí)施形式將自適應(yīng)的調(diào)整值存儲在 一個(gè) 特性曲線組里。同樣也優(yōu)選地取決于額定值和調(diào)整構(gòu)件的至少 一個(gè)邊界 條件，尤其是節(jié)氣門上的壓力差，溫度和/或空氣質(zhì)量流量將自適應(yīng)的調(diào) 整值存入在這特性曲線組之內(nèi)。


對本發(fā)明的優(yōu)選的實(shí)施形式參見附圖加以詳細(xì)il明。所示為
圖1:按照本發(fā)明的方法的一種優(yōu)選的實(shí)施形式；
圖2:簡化示出在節(jié)氣門的實(shí)際位置和節(jié)氣門的經(jīng)修正的預(yù)調(diào)值之 間的關(guān)系；
圖3:包含了圖2所示的倒轉(zhuǎn)的關(guān)系，它表示了預(yù)調(diào)值，取決于對 應(yīng)于節(jié)氣門的 一 個(gè)所要求的額定位置的額定值；
圖4:本發(fā)明方法的一種實(shí)施形式的一個(gè)簡化流程圖。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明公開了一種調(diào)整構(gòu)件的自適應(yīng)定位方法，按汽車內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī) 的 一種節(jié)氣門的實(shí)施例對此方法進(jìn)行說明。
汽車司機(jī)通過偏轉(zhuǎn)節(jié)氣門踏板對內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)要求一定的轉(zhuǎn)矩。該轉(zhuǎn)矩對應(yīng)于節(jié)氣門的開放角或者額定位置dr—pos—soll，它可以與一個(gè)額定 值視為相同。內(nèi)燃機(jī)的一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)例如將這額定值轉(zhuǎn)換成節(jié)氣 門的額定位置dr—pos一soll。在額定值和用此值可以達(dá)到的節(jié)氣門的位置 之間的關(guān)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(dòng)都阻礙了單單用規(guī)定額定值來立即達(dá)到額定位置。因此為了達(dá) 到額定位置首先選擇 一 個(gè)預(yù)調(diào)值，用此預(yù)調(diào)值節(jié)氣門就可以移動(dòng)或調(diào)整 到盡可能靠近額定位置。因此用這預(yù)調(diào)值使一個(gè)預(yù)調(diào)位置逼近或調(diào)整靠 近這額定位置。
在一個(gè)與一個(gè)調(diào)節(jié)步驟相結(jié)合進(jìn)行的比較步驟中使預(yù)調(diào)位置與要求的額定位置進(jìn)行比較。通過節(jié)氣門的位置調(diào)節(jié)器的一種調(diào)節(jié)作用(見 圖1) 一直進(jìn)行到使預(yù)調(diào)位置相當(dāng)于所要求的額定位置。
為了使比較和調(diào)節(jié)步驟的時(shí)間花費(fèi)最小化，在進(jìn)行位置調(diào)節(jié)使預(yù)調(diào) 位置到額定位置之后測量對于這位置必要的調(diào)整值作為自適應(yīng)的調(diào)整
值。然后通過對應(yīng)于這額定位置的自適應(yīng)調(diào)整值dr_st改寫并存儲這額 定位置的預(yù)調(diào)值。自適應(yīng)調(diào)整值也可以被稱之為修正過的預(yù)調(diào)值 dr_pos—vorst一korr 。
為了保證快速而精確的節(jié)氣門位置調(diào)節(jié)，不僅終點(diǎn)擋板的自適應(yīng)調(diào) 整值而且靠近節(jié)氣門終點(diǎn)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?yàn)檫@里對于氣體通過量來說起決定作用的 節(jié)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(yù)調(diào)值對于節(jié)氣門調(diào)整范圍里多于兩個(gè)支 承點(diǎn)的有目的的配合來實(shí)施與以前的解決辦法相比更有效的調(diào)節(jié)。因而 在節(jié)氣門調(diào)整范圍里至少有三個(gè)或者多個(gè)位置被選擇作為預(yù)先規(guī)定的 點(diǎn)。這些點(diǎn)的特征在于，它們往往是節(jié)流門的逼近的位置，或者在這些 位置之間會有一個(gè)氣體通過量的強(qiáng)烈梯度。參見圖1例如位置1 dr—pos—vordef—1就表示了 一個(gè)這樣預(yù)先規(guī)定的點(diǎn)。
如果預(yù)先規(guī)定的位置1 dr_pos_vordef—1被司機(jī)要求或者有目標(biāo)地#皮 發(fā)動(dòng)機(jī)控制裝置預(yù)先規(guī)定作為額定位置dr_pos—soil,那么對應(yīng)的預(yù)調(diào)值 dr一vorst首先就規(guī)定了節(jié)氣門的一個(gè)預(yù)調(diào)位置。在預(yù)調(diào)值dr_vorst中可 以考慮到各種不同的參數(shù)、作用影響、狀態(tài)，例如象環(huán)境影響、節(jié)氣門 存在有穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)點(diǎn)dr_pos—stab—1 j見定的額定位置dr_pos—soil和以前 的自適應(yīng)調(diào)整值或《多正的預(yù)調(diào)值dr—pos—vorst—korr—1 (見下面)。在用 于達(dá)到額定值dr—pos—soil的調(diào)整值dr—st中因此考慮了預(yù)調(diào)值dr—vorst 和一個(gè)調(diào)節(jié)成分dr一rgl。
本發(fā)明方法的調(diào)節(jié)成分dr—rgl將節(jié)氣門的額定位置dr—pos一soll與節(jié) 氣門的實(shí)際位置dr—pos一ist相比較并補(bǔ)充調(diào)節(jié)， 一直到實(shí)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(yù)調(diào)ti dr—vorst 和調(diào)節(jié)成分dr一rgl的組合得出自適應(yīng)的調(diào)整值dr一st。這個(gè)調(diào)整值例如可 以被測量作為實(shí)際上的調(diào)整值，如果達(dá)到了所要求的額定位置的話。將 自適應(yīng)的調(diào)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(yù)調(diào)值dr—pos—vorst—korr—1存4諸在非易失存4諸器里。 待存儲的值優(yōu)選地是老的值和現(xiàn)在值的一個(gè)加權(quán)平均值的結(jié)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(fā)明方法的結(jié)果是一種在節(jié)氣門位置dr一posjst和自適應(yīng)的調(diào)整 值或修正過的預(yù)調(diào)值dr—pos—vorst—korr之間的自適應(yīng)存儲的關(guān)系。節(jié)氣 門位置在這方法的時(shí)刻既對應(yīng)于所要求的額定位置dr_pos—soll又對應(yīng) 于實(shí)際位置dr—pos—ist。這關(guān)系表明于圖2中，在此圖中箭頭說明了根 據(jù)多個(gè)在相同的額定位置上的測量可能有的波動(dòng)。
如果使圖2表示的關(guān)系翻轉(zhuǎn)并應(yīng)用于由司機(jī)所要求的節(jié)氣門的額定 位置dr_pos—soll，那就使調(diào)節(jié)器作用dr_rgl的成分最小化。這種關(guān)系表 示于圖3中。圖3表示出縱座標(biāo)為預(yù)調(diào)值dr—vorst，該值單^f義由^多正的 預(yù)調(diào)值dr—pos—vorst—korr或自適應(yīng)的調(diào)整值或者由這個(gè)值和其它影響 (見上面)構(gòu)成。預(yù)調(diào)值dr—vorst與所要求的額定位置dr—pos—soll的額 定值有關(guān)系:、、 、 、、，、'、 -
力差、溫度和/或質(zhì)量流相聯(lián)系地存起來。此外按照一種由所要求的額定 位置來計(jì)算修正的預(yù)調(diào)值的實(shí)施形式應(yīng)用一種通過已有測量的內(nèi)插方
法。這種內(nèi)插法的支承點(diǎn)或者預(yù)先規(guī)定了 (參見以上應(yīng)用方法于預(yù)先規(guī) 定的位置1 dr—pos—vordef—1 )或者借助于一種低位的優(yōu)化路線連續(xù)地進(jìn) 行優(yōu)化。按照另一種實(shí)施形式附帶地也使用環(huán)境條件作為支承點(diǎn)，以實(shí) 施多維的內(nèi)插。
按照本發(fā)明方法的另 一 種實(shí)施方案，人們在至少三個(gè)點(diǎn)上調(diào)整設(shè)定 預(yù)先規(guī)定的預(yù)調(diào)值并測量所出現(xiàn)的位置值。按此方式也實(shí)現(xiàn)了在節(jié)氣門 的預(yù)調(diào)值和位置之間的相關(guān)。
借助于上述方法因此改善了節(jié)氣門的預(yù)調(diào)，從而總體上可以更快速 地實(shí)施節(jié)氣門的控制。調(diào)節(jié)只是用作為修正層次，它與此對應(yīng)地可以設(shè) 計(jì)得更準(zhǔn)確。同樣也有利的是本發(fā)明定位方法的自適應(yīng)特性費(fèi)用有利 地補(bǔ)償了可能有的節(jié)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(yīng) 定位方法的流程圖。按此流程首先借助于已知的預(yù)調(diào)值和一個(gè)位置調(diào)節(jié) 器將節(jié)氣門位置的一個(gè)預(yù)先規(guī)定的額定值調(diào)節(jié)到所要求的額定位置。在 位置調(diào)節(jié)器達(dá)到節(jié)氣門的 一個(gè)穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)點(diǎn)之后，測量這由預(yù)調(diào)整和位置 調(diào)節(jié)所得出的調(diào)整值。所得出的調(diào)整值人們也可以將之稱為在節(jié)氣門當(dāng) 前的運(yùn)4亍點(diǎn)上的當(dāng)前的調(diào)整值，它作為新的預(yù)調(diào)值對應(yīng)于逼近的額定位 置被存儲起來。按此方法進(jìn)行本次預(yù)調(diào)整的適配。在結(jié)束這步驟之后重
復(fù)進(jìn)行用于其它預(yù)先規(guī)定的額定值或額定位置的各個(gè)方法步驟。因此有 目的地產(chǎn)生了在節(jié)氣門調(diào)整范圍里的多個(gè)支承點(diǎn)，由這些支承點(diǎn)例如通 過內(nèi)插可以推導(dǎo)出在節(jié)氣門的整個(gè)調(diào)整范圍上在節(jié)氣門的修正的預(yù)調(diào) 值和額定值之間的相關(guān)關(guān)系。
權(quán)利要求
1. 調(diào)節(jié)構(gòu)件尤其是內(nèi)燃機(jī)節(jié)氣門的自適應(yīng)定位方法，該方法具有以下步驟:a. 通過一個(gè)額定值規(guī)定一個(gè)額定位置并選擇調(diào)節(jié)構(gòu)件用于達(dá)到額定位置的預(yù)調(diào)值，b. 根據(jù)預(yù)調(diào)值調(diào)整設(shè)定調(diào)整構(gòu)件的預(yù)調(diào)位置并將調(diào)整構(gòu)件的預(yù)調(diào)位置與額定位置比較，c. 調(diào)節(jié)預(yù)調(diào)位置直至達(dá)到對應(yīng)于一個(gè)自適應(yīng)調(diào)整值的額定位置，和d. 根據(jù)額定位置將自適應(yīng)調(diào)整值作為預(yù)調(diào)值存入。
2. 按權(quán)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(jù)自適應(yīng)的調(diào)整值存儲額定位置并反轉(zhuǎn)這種關(guān)系，以便根據(jù)代表著額定 位置的額定值得到自適應(yīng)的調(diào)整值。
3. 按權(quán)利要求1所述的定位方法，其特征在于，將自適應(yīng)的調(diào)整值 存入在調(diào)整構(gòu)件的調(diào)整范圍里的多個(gè)預(yù)先規(guī)定的點(diǎn)上。
4. 按權(quán)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(yīng)的調(diào)整值存儲在一個(gè)特性曲線組里。
5. 按權(quán)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(yīng)的調(diào)整值，該調(diào)整值取決于額定值和調(diào)整構(gòu)件的至少一個(gè)邊界條 件，尤其是節(jié)氣門上的壓差、溫度和空氣質(zhì)量流量。
6. 按權(quán)利要求1所述的定位方法，其特征在于，有目的地規(guī)定了相 繼多個(gè)額定值，從而可以檢測到調(diào)整構(gòu)件的 一個(gè)調(diào)整范圍里的有特征性 的點(diǎn)并且預(yù)調(diào)值可以適應(yīng)于這些點(diǎn)。
全文摘要
本發(fā)明涉及調(diào)整構(gòu)件的自適應(yīng)定位方法。本發(fā)明公開了一種調(diào)整構(gòu)件尤其是內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)的節(jié)汽門的自適應(yīng)定位方法。在自適應(yīng)定位方法的范圍內(nèi)在對額定位置提出要求和選擇一個(gè)預(yù)調(diào)值之后逼作調(diào)整構(gòu)件的一個(gè)相應(yīng)的預(yù)調(diào)位置。調(diào)節(jié)這預(yù)調(diào)位置，直到它相當(dāng)于所要求的額定位置。然后測量對于這額定位置來說事實(shí)上必需要的調(diào)整值并將其存儲作為對應(yīng)額定位置的修正的預(yù)調(diào)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(yōu)先權(quán)日2006年2月21日
發(fā)明者D·斯奈德, J·福克爾曼 申請人:歐陸汽車有限責(zé)任公司