EP0136449B1 - Procédé et dispositif d'adaptation de courbes de réglage - Google Patents

Procédé et dispositif d'adaptation de courbes de réglage Download PDF

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EP0136449B1
EP0136449B1 EP84108796A EP84108796A EP0136449B1 EP 0136449 B1 EP0136449 B1 EP 0136449B1 EP 84108796 A EP84108796 A EP 84108796A EP 84108796 A EP84108796 A EP 84108796A EP 0136449 B1 EP0136449 B1 EP 0136449B1
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air
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Cornelius Dipl.-Ing. Peter
Claus Dipl.-Ing. Ruppmann
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Robert Bosch GmbH
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    • F02D31/001Electric control of rotation speed
    • F02D31/002Electric control of rotation speed controlling air supply
    • F02D31/003Electric control of rotation speed controlling air supply for idle speed control
    • F02D31/005Electric control of rotation speed controlling air supply for idle speed control by controlling a throttle by-pass
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    • F02D41/2451Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2464Characteristics of actuators

Definitions

  • the invention is based on a method and a device according to the type of the main claim and the first device claim.
  • a variable which is usually electrical and has a specific function profile, is supplied to any actuator by a controller that processes and also inputs certain signals from the controlled system incorporates the result achieved by adjusting the actuator into its control behavior.
  • the invention is basically suitable for adapting any actuator characteristic curves, but is used in the following for a preferred exemplary embodiment, applied to the actuator behavior in the idle charge control (LFR) for an internal combustion engine and explained in more detail, since this is also a preferred area of application for the present invention results.
  • LFR idle charge control
  • an idle speed controller is supplied with certain information about the current operating state of the internal combustion engine, for example pressure in the intake manifold, actual speed, a desired target speed for idling and other, peripherally usable operating status information , such as throttle valve position, position of a bypass valve at which the idle charge control system in particular acts and / or, also instead of the pressure in the intake pipe, information about the amount of air or air mass sucked in.
  • the idle speed controller can determine an electrical manipulated variable as a setpoint, for example an air volume signal 05011 or an air mass signal m setpoint, and feed it to an idle actuator (LL actuator), which converts the air mass setpoint, for example, into an opening cross-section (of the valve in the bypass mentioned earlier) .
  • LL actuator idle actuator
  • Idle actuators usually work in the adjustment of the opening cross-section, via which the internal combustion engine is supplied with the required amount of air, as an electromagnetic converter and can in this case be designed as a winding rotary actuator (EWD) or as a magnetic part for valve actuation.
  • EWD winding rotary actuator
  • the idle actuator In order to have the least possible mismatch in the actuator area, the idle actuator, in order to correctly convert the electrical manipulated variable supplied to it into the opening cross section, must be constructed in a complex manner and have a characteristic curve that is as reproducible as possible.
  • One of the objects of the present invention is therefore to provide a device for adapting an actuator characteristic curve which fulfills the condition that the control setpoint value supplied to the actuator is substantially the same as the actual size resulting from the action of the actuator including peripheral influences on the idle speed controller with an idle speed controller characteristic curve, that the air quantity or air mass setpoint at the output of the idle speed controller is essentially the same is the air quantity or air mass supplied to the internal combustion engine or drawn in by it.
  • the method according to the invention with the characterizing features of the main claim and the device according to the invention with the characterizing features of the first device claim have the advantage, in contrast, that the adaptation to the (possibly changing under certain influencing factors) characteristic of the actuator and the inclusion and, in this respect, regulation of others Disturbances occur in such a way that there is an effective independence from the actuator characteristic curve, so that it is no longer necessary to construct the actuator used in each case, applied to the idle charge control, that is to say the idle actuator, in a particularly complex manner.
  • the invention makes it possible to work with simpler actuator designs, with air mass measurement being completely independent of the height at which the internal combustion engine is located and the air quantity measurement being drastically reduced as a function of height.
  • the invention also ensures independence from the leakage air, so that engine settings are no longer required and, moreover, the inventive adaptation, which takes place during the entire control operation, does not influence the actual idle charge control.
  • FIG. 1 shows, in the form of a block diagram, an idle charge control with idle speed controller and the idle controller actuated by it and an intermediate characteristic adaptation circuit interposed in accordance with a feature of the present invention
  • FIG. 3 in the form of a Diagram of the actuator characteristic air quantity or air mass over the electrical manipulated variable T and the effects of the adaptation according to the invention on the course of the characteristic curve.
  • the adaptation to the characteristic curve of the idle controller that is then available at the respective time and the leakage air take place according to a specific strategy, which has the aim of an additive and / or multiplicative intervention in the setpoint output by the (idle speed) controller.
  • the idle speed controller with 10 and the actuator actuated by it via the system for adapting the characteristic curve 11 is referred to as an idle controller with 12.
  • the idle actuator acts on the opening cross section in the intake manifold of an internal combustion engine 13, in particular by correspondingly enlarging or reducing a bypass cross section or by motorized adjustment of the throttle valve.
  • the air that the internal combustion engine 13 ultimately receives is composed of the air through the actuator or the air that the actuator passes through due to its actuation, and a residual air leakage, for example, flowing through the throttle valve.
  • the characteristic curve adaptation according to the invention in block 11 converts the target air quantity Q target or m target output by idle speed controller 10 into an electrical manipulated variable ⁇ in such a way that an air quantity (or air mass) is set with idle actuator 12 which, together with the leakage air, produces the desired intake air quantity Q is (or air mass m) is obtained.
  • each integrator 11 is assigned release links, the offset integrator 11 a release element FG1 and the slope integrator 12 a release element FG2.
  • the slope integrator 12 intervenes on the setpoint output by the idle speed controller 10 multiplicatively via a multiplier M with a predetermined multiplication factor, while the offset correction from the output of the integrator 11 takes place additively at a summation point S1.
  • Both integrators 11 and 12 are supplied with an air quantity difference signal ⁇ Q from a second summation or comparison point S2, which corresponds to the deviation of the target size (target air quantity Q target or target air mass m target ) from the actual value (air quantity Q actual or air mass m actual ).
  • the specification Q actual can be derived from an air flow meter in the intake pipe or can be obtained in another known manner.
  • the desired relationship Q actual Q target (or also based on the air mass, which will not be repeated in the following) can therefore be achieved by changing two parameters, namely by varying the offset K1 and by varying the gradient K2.
  • the integrators 11 and 12 are each followed by summation points S3 and S4, to which start values K10 for the offset and K20 for the slope are supplied.
  • the working point shift is the first adaptation step by offset, as indicated by arrow A; it is obvious that the multiplicative slope intervention must not be implemented in a working point which is below the offset working point, since in this case there is an inverse, that is to say undesirable, effect.
  • the slope adaptation always takes place in working points above the offset working point.
  • the conditions for the release block FG2 of the slope integrator 12 are additionally designed such that the slope is only adapted for air flow rates that are greater than, for example, a minimum air flow rate, such as results for the clear idle case.
  • the procedure is preferably such that the instantaneous Q target or m target values are stored at the moment the throttle valve is opened, for which purpose a memory block SB is provided, to which a throttle valve signal DK and the Q target value are supplied; this storage then corresponds to the last operating point at which the offset integrator 11 has been adapted.
  • a memory block SB is provided, to which a throttle valve signal DK and the Q target value are supplied; this storage then corresponds to the last operating point at which the offset integrator 11 has been adapted.
  • it is then checked in each case whether the now requested air volume value (Q target ; m target ) is greater than the value last saved and only then can the release be carried out; the block comparing the two setpoints is designated VG in FIG. 2.
  • This condition can alternatively be replaced by the consideration that a slope adaptation can always be enabled when the current speed is above a certain speed, for example the following condition is met n> n LL + 500 min-1, because assumed can be that, at higher speed, an operating point on the characteristic curve is also taken, which is above the idling point, so that one is on the correct section of the characteristic curve.
  • a slope adaptation can always be enabled when the current speed is above a certain speed, for example the following condition is met n> n LL + 500 min-1, because assumed can be that, at higher speed, an operating point on the characteristic curve is also taken, which is above the idling point, so that one is on the correct section of the characteristic curve.
  • Such a case of an increased speed occurs, for example, after a gas surge or in overrun. It must be mentioned, however, that this consideration should only apply in the alternative and that the storage of the setpoints has an unconditional advantage before the throttle valve is opened.
  • a further summation point S5 is provided in front of the multiplier M, at which an air quantity 0 0 is subtracted from the setpoint Q target .
  • This measure serves to optimize the work area.
  • the value of 0 0 should not be greater than the minimum target Air quantity Q Soll , so that the quantity reaching the multiplier M after the summation point S5 is preferably always larger than O.
  • This addition with a negative value of 0 0 makes it possible to set the pivot point of the curve or characteristic as close as possible to the working point.

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  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)
  • Feedback Control In General (AREA)

Claims (11)

1. Procédé d'adaptation combiné à une commande ou une régulation de la vitesse de rotation d'un moteur à combustion interne en marche au ralenti par un organe de réglage électromécanique pour commander la quantité ou la masse d'air aspirée à l'aide d'une adaptation de la forme de la courbe de réglage de l'organe de réglage fonctionnant en continu du moteur à combustion interne par conversion des grandeurs de commande (Qcons, mcons) fournies par la sortie de la commande ou de la régulation à l'organe de réglage (12, LL-S) en une grandeur de réglage électrique adaptée (j) pour l'organe de réglage dans lequel la grandeur de commande (Qcons, mcons) est combinée par multiplication et/ou par addition à au moins une grandeur (11, I2) mise en mémoire et qui influence le décalage et/ou la pente de la courbe de réglage, les grandeurs mises en mémoire représentant un signal de sortie pour chaque circuit de régulation qui est activé pour certaines conditions de fonctionnement ou qui sont générées à partir de la comparaison de la grandeur de commande (Qcons, mcons) à la valeur de mesure réelle du dispositif de mesure de masse ou de débit d'air en générant un signal de sortie modifié par au moins l'une des grandeurs mises en mémoire (1,, 12) dans le sens d'une réduction de la déviation de réglage, et à la fin des conditions de fonctionnement déterminées on inscrit en mémoire la grandeur ainsi modifiée.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les grandeurs (I1, 12) sont inscrites en mémoire dans des intégrateurs et sont libérées en fonction des conditions de fonctionnement différentes (marche à vide, etc...) du moteur à combustion interne pour influencer les grandeurs de réglage électriques (j) de l'organe de réglage.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que les constantes de temps des intégrateurs (I1, 12) pour l'adaptation de décalage et l'adaptation de pente sont suffisamment grandes pour que l'adaptation de courbe de réglage soit d'autant plus lente et que la régulation de la vitesse de rotation de ralenti, proprement dite, ne soit pas influencée.
4. Procédé selon l'une des revendications 2 et 3 pour un moteur à combustion interne qui en plus de l'organe de réglage (air) électromécanique commande la quantité d'air aspiré au ralenti également par un organe de réglage (air) dans un canal principal d'air, procédé caractérisé en ce que l'intégrateur de décalage (I1) est libéré pour la correction par addition de la grandeur de réglage électrique (j) que si l'organe de réglage (air) dans le canal d'air principal du moteur à combustion interne est fermé pour un intervalle de temps prédéterminé dépendant de la vitesse de rotation (T, = f (n)), et que la vitesse de rotation du moteur se situe dans la plage du ralenti.
5. Procédé selon l'une des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que l'intégrateur de pente (12) n'est libéré que si l'organe de réglage (air) du canal principal du moteur à combustion interne est fermé pendant un temps prédéterminé (T2 = f (n)) temps supérieur à la durée de fermeture du papillon pour le réglage du décalage et que le point de fonctionnement auquel se fait l'adaptation de la pente se situe au-dessus du point de fonctionnement auquel on est arrivé par le réglage du décalage.
6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que pour libérer l'adaptation de pente on compare une grandeur de commande (Qcons, mcons) en mémoire au moment de la dernière ouverture de l'organe de réglage (air) dans le canal d'air principal, suivant le dernier point de fonctionnement pour lequel l'adaptation s'est faite par réglage du décalage, à une grandeur de commande demandée (Qcons, mcons) de façon que le point de fonctionnement dont la pente a été adaptée se situe toujours au-dessus du point de fonctionnement adapté en décalage.
7. Procédé selon l'une ou plusieurs des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que pour réduire les étapes d'itération du décalage et de la pente, le régulateur de vitesse de rotation de ralenti (10) fournit les grandeurs de commande sortie (Qcons, mcons) dont est retranchée une quantité d'air constante (QO) qui est au maximum éale ou inférieure à la grandeur de commande minimale qui se présente (Qcons, mcons).
8. Dispositif combiné à une installation de commande de régulation de la vitesse de rotation d'un moteur à combustion interne au ralenti par un organe de réglage électromécanique pour commander la quantité ou la masse d'air aspirée selon un procédé par adaptation correspondant à l'une des revendications 1 à 7 avec des moyens pour assurer l'adaptation de la forme d'une courbe de réglage de l'organe de réglage fonctionnant en continu du moteur à combustion interne, par conversion de la grandeur de commande (Qcons, mcons) appliquée à partir de la sortie du dispositif de commande et de régulation à l'organe de réglage (12, LL-S) en une grandeur électrique de réglage (j), adaptée pour l'organe de réglage en ce que la grandeur de commande (Qcons, mcons) soit combinée par multiplication et/ou par addition à au moins une grandeur (I1, I2) provenant de la mémoire et influençant le décalage et/ou la pente de la caractéristique de réglage, les grandeurs mises en mémoire représentant un signal de sortie d'un circuit de réglage, qui est activé pour des conditions de fonctionnement déterminées et par la comparaison des grandeurs de commande (Qcons, mcons) à une grandeur de mesure réelle fournie par le dispositif de mesure de masse ou de quantité d'air, on génère le signal de sortie par lequel on modifie au moins l'une des grandeurs mises en mémoire (I1, 12) dans le sens d'une diminution de la différence de régulation, et à la fin des conditions de fonctionnement déterminées on inscrit en mémoire la grandeur ainsi modifiée.
9. Dispositif selon la revendication 8 pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé par un intégrateur de décalage (11) pour adapter le point de base de la courbe de réglage et un intégrateur de pente (I2) pour adapter la pente de la courbe de réglage et en parallèle sur un point d'addition (S2) générant la grandeur réelle de la différence entre les grandeurs de commande (Qcons, mcons) fournies par le régulateur (10), par exemple un dispositif de mesure de quantité ou de débit d'air, et les intégrateurs sont suivis par d'autres points d'addition (S3, S4) pour fournir des grandeurs initiales des courbes de réglage (K10, K20) et en ce que la sortie du point d'addition (S4) de l'intégrateur de pente (12) est reliée à un multiplicateur (M) et la sortie du point d'addition (S3) en aval de l'intégrateur de décalage (I1) est reliée à un point d'addition (Sl) en série sur le multiplicateur (M) de façon que les grandeurs de commande (Qcons, mcons) du régulateur (10) soient transformées par adaptation et par multiplication en une grandeur réelle par l'adaptation de la courbe de réglage et de l'organe de réglage de ralenti (LL-S).
10. Dispositif pour la mise en ceuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'aux intégrateurs (I1, I2) de décalage et de pente on a associé chaque fois des blocs de libération (FG1, FG2) qui libèrent les intégrateurs respectifs suivant les conditions de fonctionnement déterminées.
11. Dispositif selon l'une des revendications 8 à 10 pour la mise en ceuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'en un point d'addition (Ss) en aval du régulateur (10) on ajoute à la grandeur de commande une grandeur de base de quantité (QO), négative et la grandeur de base de la quantité d'air est au plus égale ou supérieure à la valeur minimale de commande.
EP84108796A 1983-09-21 1984-07-25 Procédé et dispositif d'adaptation de courbes de réglage Expired EP0136449B1 (fr)

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