專利名稱：利用一個(gè)扭矩監(jiān)控裝置驅(qū)動(dòng)一個(gè)內(nèi)燃機(jī)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)內(nèi)燃機(jī)的方法，它具有下列步驟通過一個(gè)功率調(diào)節(jié)裝置根據(jù)一個(gè)司機(jī)愿望傳感器的信號(hào)來調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)的扭矩輸出；形成一個(gè)用于內(nèi)燃機(jī)最大許用扭矩的數(shù)值；形成一個(gè)用于內(nèi)燃機(jī)實(shí)際扭矩的測量值(Maβzahl)；并且將測量值與最大許用值進(jìn)行比較；并且當(dāng)實(shí)際扭矩超過最大許用扭矩時(shí)觸發(fā)一個(gè)故障反應(yīng)(Fehlerreaktion)。
本發(fā)明還涉及一個(gè)用于利用這種方法來控制一個(gè)內(nèi)燃機(jī)的控制器以及這樣一種控制器來控制一個(gè)內(nèi)燃機(jī)的應(yīng)用。
所述對(duì)于故障反應(yīng)的觸發(fā)能夠防止內(nèi)燃機(jī)偏離司機(jī)愿望地輸出扭矩，這例如降低所期望的發(fā)動(dòng)機(jī)制動(dòng)效果，或者甚至可能導(dǎo)致內(nèi)燃機(jī)和一個(gè)由該內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車的不期望的加速。
由本申請(qǐng)人的DE 199 00 740 A1已知一種這樣的方法、一個(gè)這樣的控制器和這樣一種應(yīng)用。這個(gè)文獻(xiàn)參照一個(gè)已知的用于一個(gè)汽油發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩監(jiān)控裝置，其中內(nèi)燃機(jī)的實(shí)際扭矩由轉(zhuǎn)速、燃燒室充滿度(空氣質(zhì)量)和點(diǎn)火角調(diào)節(jié)來確定。這個(gè)文獻(xiàn)還使已知的扭矩監(jiān)控進(jìn)一步擴(kuò)展到至少有時(shí)以稀的燃料/空氣混合物運(yùn)行的內(nèi)燃機(jī)。例如這種內(nèi)燃機(jī)是在運(yùn)行中以分層的燃燒室充滿度進(jìn)行直噴的柴油發(fā)動(dòng)機(jī)和汽油發(fā)動(dòng)機(jī)。這些內(nèi)燃機(jī)在基本上不節(jié)流地運(yùn)行，因此其燃燒室通常以一個(gè)最大空氣質(zhì)量充滿。所述扭矩通過噴入的燃料量進(jìn)行調(diào)節(jié)(質(zhì)量調(diào)節(jié))，而在節(jié)流運(yùn)行的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中所述扭矩通過以燃料/空氣混合物填充燃燒室的質(zhì)量進(jìn)行調(diào)節(jié)(數(shù)量調(diào)節(jié))。
為了與一個(gè)質(zhì)量調(diào)節(jié)的內(nèi)燃機(jī)相結(jié)合地監(jiān)控扭矩，在這個(gè)文獻(xiàn)中建議，實(shí)際扭矩以噴入的燃料質(zhì)量為基礎(chǔ)確定為由扭矩決定的參數(shù)。在此所述許用扭矩通過司機(jī)愿望和/或轉(zhuǎn)速由一條特性曲線或通過一個(gè)簡化的函數(shù)模型獲得。在此在一個(gè)控制器中在一個(gè)第一程序等級(jí)(Programmebene)上形成用于控制一個(gè)功率調(diào)節(jié)裝置的、由扭矩決定的信號(hào)，而在一個(gè)監(jiān)控方案的構(gòu)思里在一個(gè)第二程序等級(jí)上形成許用扭矩。
但是尤其是對(duì)于具有干擾調(diào)節(jié)器的內(nèi)燃機(jī)在過渡運(yùn)行狀態(tài)中、尤其是在過渡到一種滑動(dòng)運(yùn)行(Schiebebetrieb)時(shí)許用扭矩從司機(jī)愿望的獲得是不可靠的，因?yàn)楦蓴_調(diào)節(jié)器的(許可的)干擾對(duì)于形成用于一個(gè)功率調(diào)節(jié)裝置的控制信號(hào)有影響。因此故障干擾疊加到由控制信號(hào)引起的實(shí)際扭矩上。這種故障干擾對(duì)于常見的許用扭矩值可能導(dǎo)致故障識(shí)別。
由本申請(qǐng)人的DE 195 37 787已知一個(gè)具有干擾調(diào)節(jié)器的內(nèi)燃機(jī)控制。已知的干擾調(diào)節(jié)器具有一個(gè)D2T2裝置，它具有與工作點(diǎn)有關(guān)的差動(dòng)和延遲時(shí)間常數(shù)作為參數(shù)。該D2T2裝置對(duì)內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行濾波。其輸出信號(hào)與根據(jù)司機(jī)愿望產(chǎn)生的、用于功率調(diào)節(jié)裝置的控制信號(hào)相加地進(jìn)行結(jié)合。作為沖擊可以感覺到的傳動(dòng)鏈振動(dòng)作為干擾疊加到轉(zhuǎn)速上。通過使濾波的轉(zhuǎn)速信號(hào)耦入到用于功率調(diào)節(jié)裝置的控制信號(hào)中，使得傳動(dòng)鏈的沖擊振動(dòng)得到衰減。
由于已濾波的轉(zhuǎn)速信號(hào)耦入到控制信號(hào)的形成中，所以所述沖擊振動(dòng)在用于功率調(diào)節(jié)裝置的控制信號(hào)中得到描繪，并且由此也最終在實(shí)際由內(nèi)燃機(jī)產(chǎn)生的扭矩的時(shí)間過程中得到描繪。所述沖擊振動(dòng)尤其由扭矩變化所激勵(lì)，這些扭矩變化例如在過渡到滑動(dòng)運(yùn)行時(shí)出現(xiàn)。下面關(guān)于一個(gè)內(nèi)燃機(jī)滑動(dòng)運(yùn)行的概念可以理解為一種運(yùn)行，其中內(nèi)燃機(jī)不輸出扭矩，而是自動(dòng)地通過外部的影響來驅(qū)動(dòng)。例如，在司機(jī)不需要扭矩的時(shí)候，一種滑動(dòng)運(yùn)行在汽車制動(dòng)或者下山的時(shí)候出現(xiàn)。至滑動(dòng)運(yùn)行的過渡，例如可以通過一個(gè)司機(jī)愿望傳感器、例如一個(gè)行駛踏板傳感器檢測到。
所述干擾調(diào)節(jié)器尤其在過渡到滑動(dòng)運(yùn)行時(shí)干擾控制信號(hào)的形成，因此所述已知的、以司機(jī)愿望的一個(gè)評(píng)價(jià)為基礎(chǔ)的扭矩監(jiān)控是不可靠的，除非干擾調(diào)節(jié)器干擾作用消除。與此相關(guān)已知，在過渡到滑動(dòng)運(yùn)行時(shí)例如需要等待一秒鐘，以便能夠消除干擾調(diào)節(jié)器的干擾作用。然后才開啟扭矩監(jiān)控。所以這個(gè)扭矩監(jiān)控不是連續(xù)的。與此相關(guān)的缺點(diǎn)是，對(duì)于一個(gè)有缺陷的扭矩的產(chǎn)生只能以一個(gè)對(duì)應(yīng)于等待時(shí)間的延遲才被發(fā)現(xiàn)。但是出于安全的原因，總是期望盡可能沒有延遲地檢測到所不期望的扭矩的產(chǎn)生，以便能夠觸發(fā)故障反應(yīng)。
通過對(duì)所描述的背景技術(shù)的回顧，本發(fā)明的目的是提供一種方法，它不僅能夠?qū)崿F(xiàn)一種沖擊衰減而且能夠?qū)崿F(xiàn)一種連續(xù)的扭矩監(jiān)控。
這個(gè)目的在一個(gè)上述類型的方法中由此得以實(shí)現(xiàn)在功率調(diào)節(jié)裝置的一個(gè)控制信號(hào)上疊加一個(gè)干擾調(diào)節(jié)器干擾作用，并且所述用于最大許用扭矩的數(shù)值由一個(gè)第一接近值與一個(gè)用于干擾調(diào)節(jié)器干擾作用的扭矩貢獻(xiàn)的推測值的邏輯運(yùn)算而構(gòu)成，其中所述第一接近值根據(jù)司機(jī)愿望傳感器的信號(hào)而構(gòu)成。
此外這個(gè)目的通過一個(gè)控制器得以實(shí)現(xiàn)，它控制一個(gè)這樣的方法或者本方法的一個(gè)方案。此外這個(gè)目的通過使用一個(gè)這樣的、用于衰減沖擊和扭矩監(jiān)控的控制器得以實(shí)現(xiàn)，其中作為功率調(diào)節(jié)裝置使用下列組件中的至少一個(gè)噴射閥裝置、節(jié)流閥裝置、可變化的進(jìn)氣閥控制裝置、點(diǎn)火裝置。
在控制器中的計(jì)算一般根據(jù)扭矩單元(司機(jī)愿望扭矩、扭矩限制…)或者流量單元或控制信號(hào)單元(廢氣限制、流量平衡調(diào)節(jié))中的物理關(guān)系實(shí)現(xiàn)。所述關(guān)聯(lián)通過一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)效率特性曲線實(shí)現(xiàn)。因此在本申請(qǐng)中對(duì)于扭矩所公開的構(gòu)思等效于對(duì)于流量(燃料量)的相應(yīng)考慮。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)通過所述特征完全實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的。其結(jié)果是，通過一個(gè)必要時(shí)快速實(shí)現(xiàn)的故障反應(yīng)來提高內(nèi)燃機(jī)控制的可靠性。
優(yōu)選使所述干擾調(diào)節(jié)器具有一個(gè)D2T2裝置，它具有與運(yùn)行點(diǎn)有關(guān)的參數(shù)。
這樣一個(gè)D2T2裝置已經(jīng)證實(shí)特別適用于一個(gè)沖擊衰減。本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是，它可以與這樣一個(gè)裝置、但是也可以與其它的相位修正的傳遞裝置和帶通濾波器共同起作用。
此外最好在形成最大許用扭矩值時(shí)，通過對(duì)于具有固定參數(shù)的D2T2裝置的模擬來形成用于干擾調(diào)節(jié)器干擾作用的扭矩貢獻(xiàn)的推測值。
通過該方案，使所述目的保護(hù)資源地得以實(shí)現(xiàn)。與整個(gè)干擾調(diào)節(jié)器通過與運(yùn)行點(diǎn)有關(guān)的時(shí)間常數(shù)功能一致地模擬的方案相反，這個(gè)方案在控制器中需要更少的存儲(chǔ)空間和計(jì)算時(shí)間(程序運(yùn)行時(shí)間)。
也優(yōu)選在形成用于實(shí)際扭矩的測量值時(shí)，考慮實(shí)際地由功率調(diào)節(jié)裝置輸出的調(diào)節(jié)參數(shù)。
通過這種方案可以使簡單的模擬在一定程度上規(guī)定極限，它由實(shí)際的干擾調(diào)節(jié)器確定。
此外優(yōu)選通過一個(gè)極值選擇與一個(gè)模擬的調(diào)節(jié)參數(shù)進(jìn)行比較地來考慮所述實(shí)際由功率調(diào)節(jié)裝置輸出的調(diào)節(jié)參數(shù)。
這個(gè)方案的作用是，對(duì)于簡化的模擬可以排除在繼續(xù)處理時(shí)出現(xiàn)的極值。
還優(yōu)選使所述極值選擇的結(jié)果在前面進(jìn)行的項(xiàng)目以后與一個(gè)固定值通過另一個(gè)極值選擇進(jìn)行比較。
這個(gè)方案具有另一優(yōu)點(diǎn)，例如可以使繼續(xù)處理局限于一個(gè)正值，用于不太多地減小所述許用扭矩。由此防止故障識(shí)別的一個(gè)否則可能出現(xiàn)的過渡敏感性。
還優(yōu)選使用于干擾調(diào)節(jié)器干擾作用的扭矩貢獻(xiàn)的推測值通過存取一個(gè)以內(nèi)燃機(jī)轉(zhuǎn)速對(duì)時(shí)間的二階導(dǎo)數(shù)進(jìn)行定址的特性曲線而構(gòu)成。
這個(gè)方案表示一個(gè)對(duì)于上述方案的特別簡單和保護(hù)資源的選擇。
也優(yōu)選在過渡到內(nèi)燃機(jī)的滑動(dòng)運(yùn)行時(shí)無需等待時(shí)間地觸發(fā)一個(gè)故障反應(yīng)。
由此使速度最小化，以該速度一個(gè)在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行時(shí)有效的扭矩監(jiān)控可以觸發(fā)一個(gè)故障反應(yīng)。
其它優(yōu)點(diǎn)通過說明和附圖給出。
不言而喻，上述的和下面還要描述的特征不僅在各給定的組合中、而且也在其它的組合或者單獨(dú)方案中使用，而不脫離本發(fā)明的構(gòu)思。


在附圖中示出本發(fā)明的實(shí)施例并且在下面的描述中詳細(xì)解釋。附圖中圖1簡示出一個(gè)具有調(diào)節(jié)裝置、傳感器和一個(gè)控制器的內(nèi)燃機(jī)；圖2以方框圖示出一個(gè)具有傳感器和一個(gè)調(diào)節(jié)裝置的控制器；圖3示出控制器中信號(hào)的時(shí)間過程；圖4以功能方框圖示出本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例；圖5示出另一實(shí)施例。
具體實(shí)施例方式
圖1中的附圖標(biāo)記10表示一個(gè)非常簡化示出的內(nèi)燃機(jī)整體視圖，該內(nèi)燃機(jī)具有至少一個(gè)燃燒室12。該燃燒室12的充氣通過一個(gè)進(jìn)氣閥14和一個(gè)排氣閥12交替地進(jìn)行。對(duì)于燃燒室12的充氣通過一個(gè)噴射閥18配量燃料，其中配量時(shí)刻和配量量由一個(gè)控制器20控制。在此該噴射閥18作為功率調(diào)節(jié)裝置使用。所配量的量完全基本上確定由內(nèi)燃機(jī)10產(chǎn)生的扭矩。對(duì)于該功率調(diào)節(jié)裝置的控制此外可以根據(jù)一個(gè)司機(jī)愿望實(shí)現(xiàn)，該愿望通過一個(gè)行駛踏板22由一個(gè)行駛踏板傳感裝置24獲得，并傳遞給控制器20。
這種類型的功率調(diào)節(jié)裝置典型地用于一個(gè)柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。一個(gè)可比較的關(guān)于配量的燃料量的功率控制也在一個(gè)直接噴射的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中以層流燃燒室充氣的運(yùn)行中實(shí)現(xiàn)。與柴油發(fā)動(dòng)機(jī)不同的是，在柴油發(fā)動(dòng)機(jī)中所述噴射觸發(fā)燃燒，而在汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中燃燒室充氣的外源點(diǎn)火例如通過一個(gè)火花塞實(shí)現(xiàn)。
在一種直接噴射的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)中，該發(fā)動(dòng)機(jī)在均質(zhì)運(yùn)行中、即在燃燒室12中以均質(zhì)的混合物分布運(yùn)行，所期望的扭矩調(diào)節(jié)根據(jù)司機(jī)關(guān)于燃燒室12充氣量的愿望實(shí)現(xiàn)(質(zhì)量調(diào)節(jié))。這一點(diǎn)類似地對(duì)于一個(gè)具有吸管噴射裝置的內(nèi)燃機(jī)也是有效的。
在這種情況下燃燒室充氣量通過一個(gè)節(jié)流閥26進(jìn)行調(diào)節(jié)，該節(jié)流閥由一個(gè)節(jié)流閥調(diào)節(jié)器28以可控的方式由控制器20進(jìn)行操縱。具有節(jié)流閥調(diào)節(jié)器28的節(jié)流閥26也作為功率調(diào)節(jié)裝置。也可以選擇使燃燒室12的充氣量通過一個(gè)進(jìn)氣閥14的可變控制通過一個(gè)進(jìn)氣閥調(diào)節(jié)器30控制，該進(jìn)氣閥調(diào)節(jié)器同樣由控制器20控制。所述內(nèi)燃機(jī)10還具有一個(gè)轉(zhuǎn)速傳感裝置32，它例如可以由一個(gè)具有鐵磁標(biāo)記36的傳感輪34和一個(gè)感應(yīng)傳感器38組成。
如在圖2中所示，所述控制器20具有一個(gè)第一等級(jí)40和一個(gè)第二等級(jí)42，其中這些等級(jí)40，42在圖2的方框圖中對(duì)應(yīng)于一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)程序的程序等級(jí)。在第一等級(jí)40中運(yùn)行真正的控制程序，在該程序中由一個(gè)輸入端的傳感裝置24，32和56的信號(hào)形成用于調(diào)節(jié)裝置的、例如功率調(diào)節(jié)裝置18，28和30的輸出端控制的控制參數(shù)。第二等級(jí)42用于監(jiān)控發(fā)動(dòng)機(jī)控制。為此同樣得到輸入端傳感裝置24，32，56輸入的信號(hào)。由此且必要時(shí)由其它的、由第一等級(jí)得到的信號(hào)形成用于監(jiān)控第一等級(jí)的第二等級(jí)信號(hào)。在故障情況下該信號(hào)會(huì)作用第一等級(jí)并在那里產(chǎn)生一個(gè)故障反應(yīng)。
在第一等級(jí)中首先由行駛踏板傳感裝置24和轉(zhuǎn)速傳感裝置32的信號(hào)產(chǎn)生一個(gè)用于將要由內(nèi)燃機(jī)10產(chǎn)生的扭矩的理論值和/或一個(gè)相應(yīng)的用于調(diào)節(jié)裝置控制的基礎(chǔ)值。接著將這個(gè)信號(hào)在一個(gè)導(dǎo)向成形器(Fuehrungsformer)46中濾波，用于在調(diào)節(jié)裝置控制之前使行駛踏板調(diào)節(jié)(司機(jī)愿望)的例如沖擊式變化得到平滑。該導(dǎo)向成形器46可以由低通濾波器、例如由PT1裝置實(shí)現(xiàn)。這種平滑用于衰減由于動(dòng)力系統(tǒng)振動(dòng)可能產(chǎn)生的負(fù)載變化沖擊。為了衰減這種動(dòng)力系統(tǒng)振動(dòng)(沖擊衰減)，將轉(zhuǎn)速傳感裝置32的信號(hào)輸送到一個(gè)干擾調(diào)節(jié)器52，該調(diào)節(jié)器由此形成一個(gè)修正信號(hào)，該信號(hào)與來自程序段46的經(jīng)過平滑處理的基礎(chǔ)值在程序段50中進(jìn)行邏輯運(yùn)算。該干擾調(diào)節(jié)器作為相位修正的/相位偏移的裝置進(jìn)行工作，并且因此給出一個(gè)信號(hào)，該信號(hào)相對(duì)于導(dǎo)向成形器的信號(hào)發(fā)生移相。該邏輯運(yùn)算不僅可以實(shí)現(xiàn)相乘而且可以實(shí)現(xiàn)相加。所述邏輯運(yùn)算50的輸出信號(hào)在一個(gè)程序段48中變換成用于所述調(diào)節(jié)裝置18，28或30中的至少一個(gè)的最終的控制信號(hào)，并輸出到所述調(diào)節(jié)裝置。
所述干擾調(diào)節(jié)器52最好由D2T2濾波器實(shí)現(xiàn)。該濾波器與全部的頻率變化s相關(guān)的傳遞函數(shù)為輸出信號(hào)(s)/轉(zhuǎn)速(s)＝k×s2/(1+t×s)2，其中k是放大系數(shù)(D分量的常數(shù))，而T是延遲分量的時(shí)間常數(shù)。變量s是頻率。通過轉(zhuǎn)速信號(hào)的D2T2濾波(相位移動(dòng))得到一個(gè)使動(dòng)力系統(tǒng)沖擊得到衰減的控制信號(hào)分量，它以上述方式在邏輯運(yùn)算50中與經(jīng)過濾波的、用于調(diào)節(jié)裝置控制的基礎(chǔ)值進(jìn)行邏輯運(yùn)算。
因?yàn)闆_擊振動(dòng)的振幅和頻率在汽車中與運(yùn)行點(diǎn)強(qiáng)烈相關(guān)，所以利用固定的濾波常數(shù)K，T不能期望對(duì)于所有的運(yùn)行點(diǎn)都得到滿意的結(jié)果。按照本方法，所述沖擊振動(dòng)強(qiáng)烈地受到在減速器中所存在的減速級(jí)的影響以及發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的影響。因此所述干擾調(diào)節(jié)器52借助于一個(gè)參數(shù)選擇將與運(yùn)行點(diǎn)有關(guān)的參數(shù)K，T饋入到程序段54。為了選擇與運(yùn)行點(diǎn)有關(guān)的參數(shù)，將轉(zhuǎn)速傳感裝置32的至少一個(gè)信號(hào)輸送到程序段54并將它的其它信號(hào)輸送到一個(gè)傳感裝置56，由該傳感裝置能夠確定直接插入的減速級(jí)。所述傳感裝置56的信號(hào)例如可以是一個(gè)汽車速度信號(hào)v，因此由v和轉(zhuǎn)速n能夠確定減速比，并由此確定減速級(jí)。
為了檢驗(yàn)和監(jiān)控在第一等級(jí)中構(gòu)成的用于調(diào)節(jié)裝置18，28和30的控制信號(hào)，在第二等級(jí)42中、即在監(jiān)控程序段58中構(gòu)成一個(gè)用于最大許用控制信號(hào)的數(shù)值。在監(jiān)控程序段58中構(gòu)成的、用于一個(gè)許用控制信號(hào)的數(shù)值對(duì)應(yīng)于一個(gè)最大許用扭矩。這個(gè)數(shù)值在程序段58中由司機(jī)愿望傳感裝置24、轉(zhuǎn)速傳感裝置32的信號(hào)和必要時(shí)由第一等級(jí)的控制信號(hào)、例如用于干擾調(diào)節(jié)器52的確定的參數(shù)K，T的數(shù)值提供，它們由參數(shù)選擇54提供。在第一等級(jí)40中構(gòu)成的、邏輯運(yùn)算50的輸出信號(hào)對(duì)應(yīng)于一個(gè)用于內(nèi)燃機(jī)實(shí)際扭矩的測量值。將這個(gè)數(shù)值輸送給監(jiān)控程序段58，因此在程序段58中存在用于最大許用扭矩的和用于實(shí)際扭矩的數(shù)值。如果將實(shí)際的控制持續(xù)時(shí)間(或者實(shí)際的扭矩)與一個(gè)用于一個(gè)最大許用控制信號(hào)的數(shù)值(或者一個(gè)最大許用扭矩)進(jìn)行比較得知所述的實(shí)際控制信號(hào)(扭矩)變得太大，則所述監(jiān)控58如此觸發(fā)一個(gè)故障反應(yīng)該反應(yīng)例如防止、阻礙或改變?cè)诔绦蚨?8中最終的控制信號(hào)形成。
圖3示出信號(hào)在控制器20中的時(shí)間過程，用于表明本發(fā)明的背景技術(shù)。在此對(duì)于時(shí)刻t_0由行駛踏板傳感裝置24觸發(fā)一個(gè)到滑動(dòng)運(yùn)行的過渡。由此使在圖1中理論值控制44的輸出信號(hào)或多或少地沖擊式地變化。這種沖擊式的變化由導(dǎo)向成形器46進(jìn)行平滑，它給出在圖3中所示的單調(diào)下降的輸出信號(hào)60。所述負(fù)載變化激勵(lì)動(dòng)力系統(tǒng)振動(dòng)，該振動(dòng)映像到轉(zhuǎn)速傳感裝置32的信號(hào)中。通過干擾調(diào)節(jié)器52使形成控制信號(hào)的已濾波的轉(zhuǎn)速信號(hào)通過邏輯運(yùn)算50在一定程度上受到負(fù)反饋。最后由此使沖擊振動(dòng)映像到用于調(diào)節(jié)裝置18，28和30的控制信號(hào)的形成。在此在控制信號(hào)中的振蕩與真實(shí)的沖擊振動(dòng)之間的相位關(guān)系通過D2T2濾波器在干擾調(diào)節(jié)器52中使沖擊振動(dòng)衰減。在圖3中振蕩的曲線62在一定程度上示出邏輯運(yùn)算50的輸出信號(hào)，即導(dǎo)向成形器46的與干擾調(diào)節(jié)器52的干擾作用疊加的輸出信號(hào)。
通過在曲線62中的振蕩可能使監(jiān)控閾值被超出，該閾值與信號(hào)60具有一個(gè)固定的偏移。由此原因按照背景技術(shù)在出現(xiàn)振蕩時(shí)在信號(hào)62中不發(fā)生扭矩監(jiān)控。如圖3所示，所述在信號(hào)62中的振蕩隨著時(shí)間的增加而衰減，因此基本從時(shí)刻t_1又呈現(xiàn)一個(gè)控制信號(hào)曲線，該曲線接近已知的監(jiān)控。在已知的監(jiān)控中這種關(guān)系由此考慮使得扭矩監(jiān)控、尤其是可靠性臨界的滑行監(jiān)控(在滑動(dòng)運(yùn)行中的扭矩監(jiān)控)在t_0與t_1之間的時(shí)間間隔中無效。所述振蕩在控制信號(hào)中衰減的這個(gè)時(shí)間間隔具有一個(gè)一秒數(shù)量級(jí)的長度。
下面參照?qǐng)D4的描述，在本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的構(gòu)思里如何可以避免這種不期望的等待時(shí)間。圖4以多個(gè)細(xì)節(jié)基本示出控制器20的第二等級(jí)42的功能原理或其程序結(jié)構(gòu)。此外圖4示出，第一等級(jí)40與第二等級(jí)42相互間如何處于交替作用。所述轉(zhuǎn)速傳感裝置32的感應(yīng)傳感器38的信號(hào)被輸送到一個(gè)控制器20中的一個(gè)由兩個(gè)DT1裝置68和70構(gòu)成的串聯(lián)電路。從圖1中的參數(shù)選擇54使來自第一等級(jí)的D2T2裝置的放大常數(shù)K和時(shí)間常數(shù)T的極限值輸送到等級(jí)2中所述的兩個(gè)DT1裝置68，70。在此所述極限值分別是這樣一些數(shù)值，它們導(dǎo)致極限的控制信號(hào)和與此相關(guān)的扭矩。換言之，在等級(jí)2中來自等級(jí)1的D2T2裝置以簡單的形式進(jìn)行模擬，其中所述簡化涉及到使用固定的、導(dǎo)致扭矩極限值的參數(shù)K，T。
接著使通過程序段68和70模擬的、來自等級(jí)1的D2T2裝置的輸出信號(hào)通過四個(gè)相互銜接的極限值選擇進(jìn)行繼續(xù)處理。在這種情況下，程序段70的輸出信號(hào)在程序段72的一個(gè)第一極限值選擇中限制到一個(gè)在數(shù)值上合理的上限數(shù)值，它由程序段74提供。接著在程序段76的第二極限值選擇中實(shí)現(xiàn)一個(gè)數(shù)值的、到一個(gè)合理的下限數(shù)值的限制。在所述到一個(gè)下限數(shù)值的限制之后，串聯(lián)在程序段80中的另一極限值選擇。在第一等級(jí)中通過干擾調(diào)節(jié)器52構(gòu)成的干擾和程序段76的輸出信號(hào)被輸送到程序段80。該程序段80從這兩個(gè)數(shù)值中選擇出數(shù)值上較小的數(shù)值。接著在一個(gè)程序段82中進(jìn)行另一極限值選擇，在該程序段中將程序段80的輸出值與一個(gè)固定值進(jìn)行比較，該固定值由程序段84提供。這個(gè)固定值最好是0。通過這個(gè)固定值0能夠區(qū)別干擾調(diào)節(jié)器52的提高扭矩的和降低扭矩的干擾。因?yàn)樵诒O(jiān)控范圍里只對(duì)查明提高扭矩的影響感興趣，因此可以通過在程序段82中的極限值選擇在一定程度上限制干擾調(diào)節(jié)器52的對(duì)于監(jiān)控沒有意義的貢獻(xiàn)。
接著將所述由這四個(gè)極限值選擇72，76，80和82所構(gòu)成的數(shù)值在邏輯運(yùn)算86中作為用于干擾調(diào)節(jié)器52的干擾作用的扭矩貢獻(xiàn)的推測值與用于最大許用扭矩的一個(gè)第一接近值進(jìn)行邏輯運(yùn)算，該接近值由程序段88提供。在等級(jí)2中的程序段88接收行駛踏板傳感裝置24的和感應(yīng)傳感器38的信號(hào)，并通過這些輸入信號(hào)模擬來自等級(jí)1的理論值控制44的和導(dǎo)向成形器46的特性。換言之在這個(gè)第一接近值上在程序段86中疊加一個(gè)用于所述干擾調(diào)節(jié)器52的干擾作用的扭矩貢獻(xiàn)的推測值。所述疊加的結(jié)果在程序段90中與一個(gè)來自等級(jí)1的用于內(nèi)燃機(jī)實(shí)際扭矩的一個(gè)測量值進(jìn)行比較。這個(gè)測量值例如可以是一個(gè)數(shù)值，它在等級(jí)1中由邏輯運(yùn)算50提供。當(dāng)在程序段90中用于實(shí)際扭矩的測量值超過用于一個(gè)最大許用扭矩的數(shù)值時(shí)，程序段90通過一個(gè)與控制信號(hào)形成裝置48的連接來觸發(fā)一個(gè)故障反應(yīng)，例如限制或截止控制信號(hào)形成。
為了進(jìn)一步的明晰，下面由此開始所述邏輯運(yùn)算86是一個(gè)減法器，在其中程序段82的輸出信號(hào)從由程序段88給出的第一接近值中減去。在隨機(jī)單元中程序段70的輸出信號(hào)被測量例如為-2。在等級(jí)1中所述干擾調(diào)節(jié)器52的一個(gè)這樣的負(fù)的輸出值會(huì)導(dǎo)致一個(gè)用于功率調(diào)節(jié)裝置18，28或30的控制信號(hào)的縮小。對(duì)于相關(guān)的符號(hào)約定，所述極限值選擇在程序段72中對(duì)應(yīng)于一個(gè)最大值選擇。作為合理的上限，例如-3也輸送到這個(gè)最大值選擇。相應(yīng)地，程序段72從兩個(gè)參數(shù)-3和-2中選擇數(shù)值-2，并將它傳遞到程序段76。程序段76對(duì)于所選擇的符號(hào)約定對(duì)應(yīng)于一個(gè)最小值選擇。程序段78為程序段76提供例如數(shù)值-1作為用于干擾調(diào)節(jié)器的一個(gè)下限的合理數(shù)值。程序段76從所存在的數(shù)值-2和-1中選擇最小值-1，并且將它傳遞給程序段80，它對(duì)于這個(gè)符號(hào)約定實(shí)現(xiàn)作為最大值選擇。
由圖1的干擾調(diào)節(jié)器52應(yīng)該將例如數(shù)值-1提供給程序段80。該程序段80從所存在的數(shù)值-1和-2中選擇最大值-1。通過這種方法使用于干擾調(diào)節(jié)器52的干擾作用的推測值如同它在等級(jí)2中由推測值構(gòu)成的那樣限制到實(shí)際的數(shù)值，如同它在等級(jí)1中構(gòu)成的那樣。由此提高監(jiān)控的靈敏性。接著在程序段82中實(shí)現(xiàn)另一最小值選擇。為此程序段82由一個(gè)程序段84提供一個(gè)固定值、優(yōu)選為數(shù)值0。因此程序段82從所存在的數(shù)值-1和0中選擇數(shù)值-1。這個(gè)數(shù)值-1在邏輯運(yùn)算86中被減去并因此在數(shù)值上被加上。因此所述在數(shù)值上相加的數(shù)值是一個(gè)補(bǔ)償，它疊加來自程序段88的接近值，用于提供一個(gè)用于程序段90的閾值。
圖5示出另一個(gè)用于推測干擾調(diào)節(jié)器52的干擾扭矩的簡單變型方案。為此將轉(zhuǎn)速傳感裝置32的感應(yīng)傳感器38的輸出信號(hào)在程序段92中兩次對(duì)時(shí)間進(jìn)行微分。由此構(gòu)成的轉(zhuǎn)速的二階時(shí)間導(dǎo)數(shù)用于對(duì)程序段94中的一個(gè)特征曲線93進(jìn)行定址，它提供最大的干擾調(diào)節(jié)器干擾扭矩，用于提高等級(jí)2的許用扭矩。相應(yīng)地從程序段94輸出的最大干擾調(diào)節(jié)器干擾扭矩在邏輯運(yùn)算86中與一個(gè)第一接近值相加，如上所述，它在等級(jí)2中構(gòu)成轉(zhuǎn)速傳感裝置32的和司機(jī)愿望的信號(hào)的基礎(chǔ)。接著將和數(shù)傳遞到一個(gè)程序段90，它與圖4中的程序段90具有相同的功能。
權(quán)利要求
1.用于驅(qū)動(dòng)一個(gè)內(nèi)燃機(jī)(10)的方法，該方法具有下列步驟通過一個(gè)功率調(diào)節(jié)裝置(18，；28；30)根據(jù)一個(gè)司機(jī)愿望傳感裝置(24)的信號(hào)來調(diào)節(jié)內(nèi)燃機(jī)(10)的扭矩輸出；形成一個(gè)用于內(nèi)燃機(jī)(10)最大許用扭矩的數(shù)值；形成一個(gè)用于內(nèi)燃機(jī)(10)實(shí)際扭矩的測量值，并且將該測量值與所述最大許用扭矩值進(jìn)行比較；并且當(dāng)實(shí)際扭矩超過最大許用扭矩時(shí)，觸發(fā)一個(gè)故障反應(yīng)，其特征在于，在所述功率調(diào)節(jié)裝置(18；28；30)的一個(gè)控制信號(hào)上疊加一個(gè)干擾調(diào)節(jié)器(52)的干擾作用；所述用于最大許用扭矩的數(shù)值由一個(gè)第一接近值與一個(gè)用于干擾調(diào)節(jié)器(52)的干擾作用的扭矩貢獻(xiàn)的推測值的邏輯運(yùn)算構(gòu)成，其中第一接近值根據(jù)司機(jī)愿望傳感裝置(24)的信號(hào)構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，所述干擾調(diào)節(jié)器(52)具有一個(gè)D2T2裝置，該裝置具有與運(yùn)行點(diǎn)有關(guān)的參數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的方法，其特征在于，在形成用于最大許用扭矩的數(shù)值時(shí)，用于干擾調(diào)節(jié)器(52)的干擾作用的扭矩貢獻(xiàn)的推測值包括一個(gè)對(duì)于所述D2T2裝置的模擬，該裝置具有固定參數(shù)。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在形成用于所述許用扭矩的數(shù)值時(shí)考慮實(shí)際由功率調(diào)節(jié)裝置(18；28；30)輸出的調(diào)節(jié)參數(shù)。
5.如權(quán)利要求4所述的方法，其特征在于，通過一個(gè)極限值選擇裝置(80)而與一個(gè)模擬的調(diào)節(jié)參數(shù)進(jìn)行比較地考慮所述實(shí)際由功率調(diào)節(jié)裝置(18；28；30)輸出的調(diào)節(jié)參數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述極限值選擇裝置(80)按照權(quán)利要求5得到的結(jié)果與一個(gè)固定值通過一個(gè)極限值選擇(82)進(jìn)行比較。
7.如權(quán)利要求所述的方法，其特征在于，所述用于干擾調(diào)節(jié)器(52)的干擾作用的扭矩貢獻(xiàn)的推測值通過存取一個(gè)以內(nèi)燃機(jī)(10)轉(zhuǎn)速對(duì)時(shí)間的二階導(dǎo)數(shù)進(jìn)行定址的特性曲線而構(gòu)成。
8.如上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的方法，其特征在于，在過渡到內(nèi)燃機(jī)(10)的一個(gè)滑動(dòng)運(yùn)行時(shí)可以沒有等待時(shí)間地觸發(fā)一個(gè)故障反應(yīng)。
9.用于控制一個(gè)內(nèi)燃機(jī)(10)的控制器(20)，其特征在于，它控制如權(quán)利要求1至8中所述的方法的至少一個(gè)。
10.對(duì)于一個(gè)用于控制一個(gè)內(nèi)燃機(jī)(10)的控制器(20)的應(yīng)用，其特征在于，該控制器控制如權(quán)利要求1至8中所述的方法的至少一個(gè)，其中作為功率調(diào)節(jié)裝置(18；28；30)使用下列部件中的至少一個(gè)噴射閥(18)的系統(tǒng)、與節(jié)流閥(26)相結(jié)合的節(jié)流閥調(diào)節(jié)器(28)、可變化的進(jìn)氣閥控制(14，30)、點(diǎn)火裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對(duì)于一個(gè)內(nèi)燃機(jī)(10)的驅(qū)動(dòng)，它具有下列步驟形成一個(gè)用于一個(gè)最大許用扭矩的數(shù)值；形成一個(gè)用于實(shí)際扭矩的測量值；并且將測量值與最大許用扭矩值進(jìn)行比較；并且當(dāng)實(shí)際扭矩超過最大許用扭矩時(shí)觸發(fā)一個(gè)故障反應(yīng)。本方法的特征在于，所述用于最大許用扭矩的數(shù)值由一個(gè)第一接近值和一個(gè)用于干擾調(diào)節(jié)器(52)的干擾作用的扭矩貢獻(xiàn)的推測值構(gòu)成。本發(fā)明還涉及一個(gè)控制器(20)以及其應(yīng)用。
文檔編號(hào)F02D41/10GK1771386SQ200480009412
公開日2006年5月10日 申請(qǐng)日期2004年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月4日
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