用于校準(zhǔn)機(jī)動(dòng)車(chē)中的內(nèi)燃機(jī)的節(jié)流活門(mén)的驅(qū)動(dòng)裝置的方法和控制器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于校準(zhǔn)機(jī)動(dòng)車(chē)中的內(nèi)燃機(jī)的節(jié)流活門(mén)的驅(qū)動(dòng)裝置的方法以及一種控制器，所述控制器設(shè)計(jì)用于實(shí)施這樣的方法，和具有這樣的控制器的機(jī)動(dòng)車(chē)。
【背景技術(shù)】
[0002]在具有內(nèi)燃機(jī)的機(jī)動(dòng)車(chē)中，一般來(lái)說(shuō)節(jié)流活門(mén)用于調(diào)節(jié)供入內(nèi)燃機(jī)的空氣量。為了使節(jié)流活門(mén)例如在內(nèi)燃機(jī)的吸氣管中合適地定位，節(jié)流活門(mén)的位置可以借助于合適的驅(qū)動(dòng)裝置調(diào)節(jié)。對(duì)此，作為可能的驅(qū)動(dòng)裝置，迄今為止大多使用例如帶刷的直流電動(dòng)機(jī)形式的電動(dòng)機(jī)。
[0003]例如由于其比較好的效率或者其較小的結(jié)構(gòu)尺寸，在電動(dòng)節(jié)流活門(mén)調(diào)節(jié)單元中將來(lái)應(yīng)當(dāng)使用所謂的無(wú)刷式直流電動(dòng)機(jī)(英語(yǔ)也稱作無(wú)刷直流電動(dòng)機(jī)，BLDC-電動(dòng)機(jī))。這樣的電動(dòng)機(jī)也可以部分地稱為整流的電機(jī)。一般來(lái)說(shuō)，這樣的BLDC電動(dòng)機(jī)的控制裝置應(yīng)這樣設(shè)計(jì)，使得電動(dòng)機(jī)盡可能總是以優(yōu)化的效率運(yùn)行。然而，控制裝置例如會(huì)對(duì)參數(shù)波動(dòng)和電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子和定子之間的角度誤差非常敏感地反應(yīng)。在此，角度誤差是實(shí)際轉(zhuǎn)子位置和被控制軟件設(shè)定的轉(zhuǎn)子位置之間的偏差。
[0004]因此，為了精確控制BLDC電動(dòng)機(jī)，迄今為止似乎需要借助于例如角度傳送器來(lái)非常準(zhǔn)確地確定轉(zhuǎn)子的當(dāng)前位置。替代地，轉(zhuǎn)子位置可以借助于基于電流的角度感測(cè)來(lái)確定。在基于電流的角度感測(cè)中，借助于基于電動(dòng)機(jī)模型的算法由所測(cè)量的電流計(jì)算出或者估計(jì)出轉(zhuǎn)子的位置。這種基于電流的角度感測(cè)也許可以實(shí)現(xiàn)，因?yàn)獒槍?duì)BLDC電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速或者轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)經(jīng)?，F(xiàn)有電流調(diào)節(jié)裝置作為下屬的(untergelagerte)調(diào)節(jié)回路。電流調(diào)節(jié)裝置需要用于感測(cè)電流實(shí)際值的電流傳感裝置。
[0005]為了降低費(fèi)用，在將來(lái)的節(jié)流活門(mén)調(diào)節(jié)單元中既不應(yīng)當(dāng)設(shè)置電流傳感裝置并且由此也不應(yīng)當(dāng)設(shè)置電流調(diào)節(jié)裝置，也不應(yīng)當(dāng)在電動(dòng)機(jī)軸上再布置附加的角度傳送器。取而代之，轉(zhuǎn)子的當(dāng)前位置應(yīng)間接地借助于已經(jīng)存在的節(jié)流活門(mén)角度傳送器來(lái)感測(cè)，所述節(jié)流活門(mén)角度傳送器應(yīng)測(cè)量節(jié)流活門(mén)的實(shí)時(shí)角度位置并且例如通過(guò)傳動(dòng)裝置與BLDC電動(dòng)機(jī)的軸連接。
[0006]轉(zhuǎn)子位置和節(jié)流活門(mén)角度傳送器的輸出電壓之間的、一般來(lái)說(shuō)非線性的相互關(guān)系例如可表示為特性曲線。這個(gè)特性曲線首先是未知的并且例如可以在電動(dòng)節(jié)流活門(mén)調(diào)節(jié)單元真正開(kāi)始運(yùn)行之前被確定。例如，特性曲線可以自動(dòng)化地通過(guò)軟件控制的過(guò)程來(lái)確定，這也稱為基本適配。在DE 10 2009 063 326 A1中說(shuō)明了可能的這樣的過(guò)程。然后，基本適配的結(jié)果、也就是說(shuō)特性曲線可以存儲(chǔ)在控制器(ECU)中并且隨后用于控制BLDC電動(dòng)機(jī)。
[0007]當(dāng)然，原始求得并作為特性曲線保存的、轉(zhuǎn)子位置和節(jié)流活門(mén)角度傳送器的輸出電壓之間的相互關(guān)系會(huì)在較晚的運(yùn)行期間例如由于外部影響、尤其由于溫度波動(dòng)和在使用壽命期間、尤其由于磨損現(xiàn)象而變化。原始接收的特性曲線則會(huì)與實(shí)際占主導(dǎo)的、轉(zhuǎn)子位置和節(jié)流活門(mén)角度傳送器的輸出電壓之間的相互關(guān)系有偏差，從而會(huì)使BLDC電動(dòng)機(jī)的控制有錯(cuò)誤。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]借助于本發(fā)明的實(shí)施方式可以提供用于機(jī)動(dòng)車(chē)的方法以及實(shí)施這種方法的控制器，借助于所述方法和控制器可以在機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行期間修正上面提到的特性曲線并由此校準(zhǔn)節(jié)流活門(mén)的驅(qū)動(dòng)裝置。
[0009]按照本發(fā)明的一個(gè)方面，提出一種用于校準(zhǔn)機(jī)動(dòng)車(chē)中的內(nèi)燃機(jī)的節(jié)流活門(mén)的驅(qū)動(dòng)裝置的方法。在此，驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)子位置和節(jié)流活門(mén)角度傳送器的輸出電壓之間的相互關(guān)系遵循一特性曲線。該方法的特征在于下列步驟:首先探測(cè)內(nèi)燃機(jī)當(dāng)前是運(yùn)轉(zhuǎn)還是停機(jī)。如果探測(cè)到內(nèi)燃機(jī)當(dāng)前停機(jī)，則控制節(jié)流活門(mén)的驅(qū)動(dòng)裝置用于將節(jié)流活門(mén)移到額定位置上。換句話說(shuō)，驅(qū)動(dòng)節(jié)流活門(mén)的電動(dòng)機(jī)在內(nèi)燃機(jī)停機(jī)期間有目的地被這樣通電，使得節(jié)流活門(mén)應(yīng)移位到額定位置上。在此，額定位置優(yōu)選與節(jié)流活門(mén)的靜止位置、也就是說(shuō)例如節(jié)流活門(mén)完全關(guān)閉的位置不同。例如，節(jié)流活門(mén)可以移位到在很大程度上打開(kāi)或者完全打開(kāi)的位置上。然后在這個(gè)額定位置上校準(zhǔn)特性曲線。
[0010]在此構(gòu)想是，特性曲線的修正或者校準(zhǔn)到當(dāng)前為止僅在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)進(jìn)行。為了例如能夠識(shí)別和補(bǔ)償原始接收的特性曲線和驅(qū)動(dòng)裝置的轉(zhuǎn)子位置和節(jié)流活門(mén)角度傳送器的輸出電壓之間的實(shí)際占主導(dǎo)的相互關(guān)系之間的偏差，在此可以在在車(chē)輛運(yùn)行期間依照實(shí)時(shí)的駕駛員要求節(jié)流活門(mén)被移位到的位置上實(shí)施合適的適配方法，以便至少在所述節(jié)流活門(mén)位置上校準(zhǔn)特性曲線?？赡艿倪@種方法在DE 10 2011 005 774 A1中說(shuō)明并且被部分稱為“擺動(dòng)方法”。
[0011]然而，這樣的做法可能遭受的情況是，在機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行期間確定的節(jié)流活門(mén)位置典型地比其他節(jié)流活門(mén)位置頻繁地發(fā)生。在此，節(jié)流活門(mén)位置的頻繁性例如可以與由實(shí)時(shí)交通情況和/或行駛情況(Fahrprofil)有關(guān)。在確定的區(qū)域中、例如在完全打開(kāi)的位置附近，節(jié)流活門(mén)典型地僅很罕見(jiàn)地停留并且只在短的間隔時(shí)間上停留。一般來(lái)說(shuō)，這個(gè)間隔時(shí)間對(duì)于實(shí)施修正方法是不夠的。因此，不能檢查特性曲線的表征這個(gè)區(qū)域的區(qū)段的偏差并且由此也不能與實(shí)時(shí)狀況相匹配用于完全校準(zhǔn)整個(gè)特性曲線。
[0012]特性曲線一般來(lái)說(shuō)不能在其所有區(qū)域中被校準(zhǔn)用于修正的這個(gè)缺陷，可以通過(guò)在此提出的校準(zhǔn)方法以如下方式消除，即，當(dāng)機(jī)動(dòng)車(chē)內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，不實(shí)施或者至少不僅在此時(shí)實(shí)施特性曲線的校準(zhǔn)。
[0013]取而代之設(shè)置，持續(xù)地監(jiān)測(cè)內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)，以便識(shí)別所述內(nèi)燃機(jī)當(dāng)前運(yùn)轉(zhuǎn)還是停機(jī)。在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行時(shí)不應(yīng)任意地干涉節(jié)流活門(mén)定位，以便不以負(fù)面方式影響供入給內(nèi)燃機(jī)的燃空混合物，而在內(nèi)燃機(jī)停止時(shí)可以使節(jié)流活門(mén)任意地運(yùn)行到一些位置上，而不危害到內(nèi)燃機(jī)的運(yùn)行。尤其，節(jié)流活門(mén)可以在內(nèi)燃機(jī)停機(jī)時(shí)也移位到在機(jī)動(dòng)車(chē)運(yùn)行期間典型罕見(jiàn)地或者僅暫時(shí)地到達(dá)的位置上。
[0014]原則上，特性曲線的校準(zhǔn)可以僅在內(nèi)燃機(jī)停機(jī)的時(shí)間區(qū)間期間實(shí)施，因?yàn)楣?jié)流活門(mén)在這樣的停機(jī)時(shí)間區(qū)間的期間可以移位到任何任意的額定位置上并且可以在那里求出與原始記錄的特性曲線的偏差并由此校準(zhǔn)特性曲線。
[0015]當(dāng)然，優(yōu)選的可以是，特性曲線部分地既在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)而且部分地在內(nèi)燃機(jī)停機(jī)時(shí)被校準(zhǔn)。如果探測(cè)到內(nèi)燃機(jī)當(dāng)前停機(jī)，例如可以借助于第一校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)特性曲線，相反，在識(shí)別到內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)可以借助于第二校準(zhǔn)方法校準(zhǔn)特性曲線。在此，尤其在關(guān)于被節(jié)流活門(mén)實(shí)時(shí)占用的位置方面，第一和第二校準(zhǔn)方法可以不同。然而，例如在有關(guān)如何識(shí)別和修正與原始特性曲線的偏差的方式方面，兩個(gè)校準(zhǔn)方法也可以不同。
[0016]例如，可以在探測(cè)到內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)間區(qū)間內(nèi)在依照實(shí)時(shí)的駕駛員要求節(jié)流活門(mén)被移位到的位置上校準(zhǔn)特性曲線。在此，在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間可以求出，依照實(shí)時(shí)的駕駛員要求節(jié)流活門(mén)大多被移位到哪個(gè)區(qū)域中。例如，在城市里行駛時(shí)可以識(shí)別，節(jié)流活門(mén)大多在接近于關(guān)閉的位置和僅部分打開(kāi)的位置之間移位。相反，在高速公路行駛時(shí)可以識(shí)別，節(jié)流活門(mén)大多在部分打開(kāi)的位置和敞開(kāi)的位置之間移位。
[0017]分別根據(jù)節(jié)流活門(mén)的哪個(gè)移位區(qū)域被識(shí)別為在內(nèi)燃機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)期間主要占據(jù)的區(qū)域而定，可以在較晚的時(shí)間點(diǎn)，當(dāng)探測(cè)到內(nèi)燃機(jī)當(dāng)前停機(jī)時(shí)，這樣控制節(jié)流活門(mén)的驅(qū)動(dòng)裝置，使得所述節(jié)流活門(mén)移位到處于這個(gè)區(qū)域之外的額定位置上。
[0018]換句話說(shuō)，有利的可以是，在內(nèi)燃機(jī)停機(jī)的時(shí)間區(qū)間期間，節(jié)流活門(mén)有目的地移位到那些在內(nèi)燃機(jī)先前的運(yùn)行期間幾乎達(dá)不到或者達(dá)不到的位置上，以便使得能夠用這種方式在所有可占據(jù)的節(jié)流活門(mén)位置上校準(zhǔn)特性曲線。
[0019]在內(nèi)燃機(jī)停止時(shí)實(shí)施校準(zhǔn)的先決條件是，節(jié)流活門(mén)能有目的地借助于可供使用的、作為調(diào)節(jié)裝置起作用的驅(qū)動(dòng)裝置來(lái)移位。因此，設(shè)置為用于實(shí)施所述校準(zhǔn)方法的控制器也應(yīng)在內(nèi)燃機(jī)當(dāng)前停機(jī)的時(shí)間區(qū)間中運(yùn)行并且既能實(shí)施對(duì)節(jié)流活門(mén)的驅(qū)動(dòng)裝置的控制而且也能實(shí)施校準(zhǔn)方法本身。
[0020]這例如可以簡(jiǎn)單地在機(jī)動(dòng)車(chē)上實(shí)施，所述機(jī)動(dòng)車(chē)具有所謂的啟停系統(tǒng)，在所述系統(tǒng)中，例如在車(chē)輛在交通燈前面暫時(shí)停機(jī)時(shí)，為了降低內(nèi)燃機(jī)的燃料消耗而短時(shí)間關(guān)斷，但是控制器繼續(xù)保持起作用并被供以能量。
[0021]類(lèi)似的是，在作為混合動(dòng)力車(chē)設(shè)計(jì)用于在內(nèi)燃機(jī)停機(jī)時(shí)借助于附加發(fā)動(dòng)機(jī)、例如電動(dòng)機(jī)來(lái)驅(qū)動(dòng)的機(jī)動(dòng)車(chē)上，控制器也可以在內(nèi)燃機(jī)停機(jī)期間繼續(xù)運(yùn)行并且由此能夠?qū)嵤┧f(shuō)明的校準(zhǔn)方法。
[0022]前面說(shuō)明的校準(zhǔn)方法例如可以在機(jī)動(dòng)車(chē)用控制器中實(shí)施。在此，可編程的控制器可以從計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品中得到計(jì)算機(jī)可讀的指令，所述指令指定實(shí)施上面說(shuō)明的方法。在此，計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品可以存儲(chǔ)在計(jì)算