EP1309780B1 - Method and device for regulating an operating variable of a drive unit - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method and a device for controlling an operating variable of a drive unit.
- control systems for drive units of motor vehicles are often used control systems, which an operating variable of the drive unit to a predetermined Control setpoint.
- An example of such control systems are idle speed controllers, by which the speed in the Idling the drive unit to a predetermined setpoint is regulated.
- Other examples are control systems for regulation the air flow rate through an internal combustion engine, the Exhaust composition, torque, etc.
- the DE shows 30 39 435 A1 (US Pat. No. 4,441,471) an idle speed control system, in which to improve the control properties is provided, at least one parameter of the controller variable embody.
- the proportional component of the controller is a function of the size adapted to the control deviation.
- FIG. 1 shows an overview diagram of a controller while in Figure 2 is a flow chart of a controller using the example of a switchable proportional component with filtering shown is.
- FIG. 3 shows time courses by means of which the Effect of filtering when switching the at least a controller parameter is clarified.
- FIG. 1 shows an electronic control unit 10 for control a drive unit in which a controller for regulating is implemented at least one operating size.
- a controller for regulating is implemented at least one operating size.
- in the preferred embodiment is in the controller around an idle speed controller.
- it can be an air flow regulator, a Load controller, a torque controller, a regulator of the exhaust gas composition, etc. act.
- Figure 1 is a setpoint images 12, which depends on at least one via input lines 14 to 18 of the control unit 10 supplied operating variable a target value for forms the operating variable to be regulated.
- an idle speed controller is at the quantities used for setpoint formation around engine temperature, the operating status of secondary consumers, such as For example, an air conditioner, etc.
- control unit 10 is supplied via the input line 20 a signal, which is the actual size of the operating variable to be regulated represents.
- Target and actual size are in the comparator 22 with each other compared.
- the deviation between nominal and actual size is supplied to the controller 24 as a control deviation ⁇ .
- This controller has at least one variable parameter on, in the preferred embodiment, it consists of Proportional, differential and integral parts, whereby proportional and / or differential component are variable.
- each share makes a regulator output signal that combined (e.g., added) to form the output signal ⁇ .
- the actuator 26 is an electrically actuable throttle or bypass damper, which the air to a Internal combustion engine adjusted such that the actual value approaches the setpoint. For diesel engines or gasoline direct injection does not become the air, but the force mass set by the output signal, so that actuator Represent adjusting devices for influencing the power supply.
- further output signals be generated, for example, for control the ignition angle, which also approximates the actual size contribute to the target size.
- the different parts of the controller 24 have parameters, For example, gain factors, whose value can be changed is.
- gain factors whose value can be changed is.
- the switchable parameters are the amplification factor the proportional controller and / or the of Differential component.
- the switching means 32 is switched in the presence of the switching condition formed in 34, the Signal is also provided to the controller 24.
- an idle control in Connection with a gasoline direct injection internal combustion engine the switching condition is given when the Operating mode of the internal combustion engine is switched, for example from a homogeneous operation to an unthrottled one Operation or operation with a lean mixture and vice versa.
- the appropriate or the appropriate controller parameters are selected.
- the parameter or parameters gain factors with which the control deviation and / or the temporal change of the speed or the control deviation is multiplied.
- the output signal of the controller changes when switching over jump, because as a result of the change the size of the gain parameter as part of the multiplication a sudden change in the product occurs.
- a filter preferably a first order low pass filter inserted, which at the time of the occurrence of the switching signal (Edge detection) is initialized.
- the initialization value of the filter is set to the value which the difference between the controller output value before and after the Switching corresponds.
- the filter is in the preferred embodiment designed such that its output signal Exponential to zero runs after the occurrence of a changeover.
- the filter output value will then be from the controller output subtracted, so that the resulting control output signal has a steady time course.
- FIG. 2 shows a flow chart illustrating the The procedure described above illustrates.
- the flowchart represents a realization of the described Measure as a program of the computer of the control unit 10 is and describes the processes in the controller 24 using the example of a Proportional share.
- FIG. 2 shows the regulator 24, to which, as already illustrated in FIG. 1, the control deviation ⁇ is supplied via the switching element 32 to a selected parameter P1, P2 as well as the switching signal B_s.
- the selected by the switching element 32 in one embodiment, operating variable-dependent (eg on the speed, the deviation, etc.) Proportional (P1, P2) is multiplied in the multiplication 100 with the control deviation ⁇ to form an output dmllr1.
- This product shows a jump behavior when switching from one parameter to the other.
- the value formed in the multiplication point 100 is compared with the output value (dmllr1 (z -1 )) coming from the preceding computer clock. The latter is buffered in a memory cell 104.
- the deviation between the new and the old output value is then fed to a filter 106, in particular a low-pass filter.
- This filter is initialized in the presence of an edge change on the supply line 108. It has the value 0 as input value.
- the initialization takes place at a change of the switching signal B_s detected in 110.
- the filter is initialized with the value formed in the subtraction point 102.
- the signal formed in the subtraction point 102 corresponds to the magnitude of the jump when switching in the output signal dmllr1. At the switching time, the filter is thus initialized with the value of the height of the jump.
- the output of the dmumfil filter exponentially expands from the initialized value to zero.
- the output signal of the filter is then compared in the subtraction point 112 with the output signal dmllr1 of the multiplication stage 100, in particular subtracted therefrom. This results in a controller output signal dmllr whose course is continuous in the switching phase.
- This output signal is optionally output, taking into account the output signals of other controller components as drive signal ⁇ .
- the described procedure is in one embodiment additionally or alternatively to the differential component of the regulator applied.
- the integral part is with the described problematic not affected, since he due its function generally a steady output signal waveform having.
- Figure 3 The mode of operation of the preferred embodiment shown in FIG Embodiment of the controller is shown in Figure 3 using timing diagrams shown.
- Figure 3a shows the temporal Course of the switching signal B_s
- Figure 3b that of the output signal dmumfil of the filter
- Figure 3c the time course of the Output signal dmllr1 the multiplication stage
- Figure 3d the time course of the output signal dmllr of the controller or Regulators share.
- the controller with a first parameter Pl operated.
- the parameter switching takes place, for example, as a result of a change of operating modes. Accordingly, the switching signal B_s becomes according to FIG. 3a is set to the value true.
- the filter with a Value initializes which of the height of the jump in the output signal the multiplication level corresponds.
- the filter function carries the filter output signal from Time t0 of this value exponential to zero (Fig. 3b). Since the filter output signal from the output of the multiplication stage is subtracted to form the output signal dmllr, then results in accordance with Figure 3d a steady Course of this output signal in the switching phase.
- the embodiment of Figure 2 represents a preferred embodiment the general solution by using a filter, which with the value of the height of a jump in one Controller output signal initialized at a parameter changeover is, the resulting jump at the switching time to smooth.
- Other specific embodiments relating to the concrete installation of the filter function are within the scope of this general solution also conceivable, in particular solutions, where the filter with the output value immediately initialized before switching during the changeover and the control output itself is exponential to the new value, the filter in normal operation outside switching is not active.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Regelung einer Betriebsgröße einer Antriebseinheit.The invention relates to a method and a device for controlling an operating variable of a drive unit.
In modernen Steuersystemen für Antriebseinheiten von Kraftfahrzeugen werden vielfach Regelsysteme eingesetzt, welche eine Betriebsgröße der Antriebseinheit auf einen vorgegebenen Sollwert regeln. Ein Beispiel für derartige Regelsysteme sind Leerlaufdrehzahlregler, durch welche die Drehzahl im Leerlauf der Antriebseinheit auf einen vorgegebenen Sollwert geregelt wird. Andere Beispiele sind Regelsysteme zur Regelung des Luftdurchsatzes durch eine Brennkraftmaschine, der Abgaszusammensetzung, des Drehmoments, etc. So zeigt die DE 30 39 435 A1 (US-Patent 4 441 471) ein Leerlaufdrehzahlregelsystem, bei dem zur Verbesserung der Regeleigenschaften vorgesehen ist, wenigstens einen Parameter des Reglers variabel auszugestalten. Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Proportionalanteil des Reglers in Abhängigkeit der Größe der Regelabweichung angepasst.In modern control systems for drive units of motor vehicles are often used control systems, which an operating variable of the drive unit to a predetermined Control setpoint. An example of such control systems are idle speed controllers, by which the speed in the Idling the drive unit to a predetermined setpoint is regulated. Other examples are control systems for regulation the air flow rate through an internal combustion engine, the Exhaust composition, torque, etc. Thus, the DE shows 30 39 435 A1 (US Pat. No. 4,441,471) an idle speed control system, in which to improve the control properties is provided, at least one parameter of the controller variable embody. In the illustrated embodiment is the proportional component of the controller as a function of the size adapted to the control deviation.
Ist die Anpassung des wenigstens eines Reglerparameters als Umschaltung zwischen wenigstens zwei Werten realisiert, so entsteht ein an sich unbefriedigender Umschaltdruck, welcher den Regelkomfort beeinträchtigen kann.Is the adaptation of the at least one controller parameter as Switching between at least two values realized, so creates an inherently unsatisfactory switching pressure, which can affect the control comfort.
Durch die Filterung eines Reglerausgangssignals beim Umschaltvorgang wenigstens eines Reglerparameters zwischen wenigstens zwei Werten wird eine erhebliche Verbesserung des Regelkomforts erreicht, da ein Umschaltdruck wirksam vermieden wird.By filtering a controller output signal during the switching process at least one controller parameter between at least two values will be a significant improvement of the Regular comfort achieved because a switching pressure effectively avoided becomes.
Besonders vorteilhaft ist, dass die Umschaltung momentenneutral verläuft, d. h. es treten keine sprungförmigen Verläufe im Drehmoment der Antriebseinheit auf. Eine erhebliche Verbesserung des Fahrkomforts ist die Folge. Diese Vorteile ergeben sich sowohl bei einem Proportional- als auch bei einem Differentialanteil eines Reglers.It is particularly advantageous that the switching torque-neutral runs, d. H. there are no jump-like courses in the torque of the drive unit. A significant improvement the ride comfort is the result. These advantages result in both a proportional and a Differential component of a regulator.
Besondere Vorteile mit Blick auf den Fahrkomfort werden erreicht, wenn das verwendete Filter beim Umschalten mit dem unmittelbar vor dem Umschalten vorhandenem Reglerausgangssignal initialisiert wird.Special advantages with regard to driving comfort are achieved if the filter used when switching with the immediately before the switch over existing controller output signal is initialized.
Besondere Vorteile zeigt die nachfolgend im Detail beschriebene Vorgehensweise bei der Anwendung im Rahmen einer momentenorientierten Motorsteuerstruktur, bei welcher der Ausgang eines Leerlaufdrehzahlreglers das Solldrehmoment, in dessen Abhängigkeit das Drehmoment der Antriebseinheit eingestellt wird, verändert wird. Durch den Einsatz des nachfolgend beschriebenen Filters wird ein momentenneutraler Verlauf des Solldrehmoments auch beim Umschalten des Reglerparameters erreicht. Diese Vorteile ergeben sich insbesondere bei Brennkraftmaschinen mit Benzindirekteinspritzung, bei welchen ein momentenneutraler Verlauf des Drehmoments und/oder des Solldrehmoments auch bei einem Betriebsartenwechsel und dem damit verbundenen Umschalten des oder der Reglerparameter erreicht wird.Particular advantages are shown below in detail Approach in the application in the context of a torque-oriented Motor control structure in which the output of an idle speed controller, the target torque in which Dependence the torque of the drive unit is set is being changed. By using the below described Filters will be a moment-neutral course of the Target torque also when switching the controller parameter reached. These advantages are particularly evident in Internal combustion engines with gasoline direct injection, in which a torque-neutral course of the torque and / or the setpoint torque even with a change of operating mode and the associated switching of the controller parameters is reached.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen bzw. aus den abhängigen Patentansprüchen.Further advantages will become apparent from the following description of embodiments or of the dependent Claims.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Figur 1 zeigt dabei ein Übersichtsschaltbild eines Reglers, während in Figur 2 ein Ablaufdiagramm eines Reglers am Beispiel eines umschaltbaren Proportionalanteils mit Filterung dargestellt ist. Figur 3 zeigt Zeitverläufe, anhand derer die Wirkungsweise der Filterung beim Umschalten des wenigstens einen Reglerparameters verdeutlicht ist.The invention will be described below with reference to the drawing illustrated embodiments illustrated. FIG. 1 shows an overview diagram of a controller while in Figure 2 is a flow chart of a controller using the example of a switchable proportional component with filtering shown is. FIG. 3 shows time courses by means of which the Effect of filtering when switching the at least a controller parameter is clarified.
Figur 1 zeigt eine elektronische Steuereinheit 10 zur Steuerung
einer Antriebseinheit, in welcher ein Regler zur Regelung
wenigstens einer Betriebsgröße implementiert ist. Im
bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Regler
um einen Leerlaufdrehzahlregler. In anderen Ausführungsbeispielen
kann es sich um einen Luftdurchsatzregler, einen
Lastregler, einen Drehmomentenregler, einen Regler der Abgaszusammensetzung,
etc. handeln. In Figur 1 ist ein Sollwertbilder
12 dargestellt, welcher in Abhängigkeit von wenigstens
einer über Eingangsleitungen 14 bis 18 der Steuereinheit
10 zugeführte Betriebsgröße einen Sollwert SOLL für
die zu regelnde Betriebsgröße bildet. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel
eines Leerlaufdrehzahlreglers handelt es sich
bei den zur Sollwertbildung herangezogenen Größen um Motortemperatur,
den Betriebsstatus von Nebenverbrauchern, wie
beispielsweise einer Klimaanlage, etc. Ferner wird der Steuereinheit
10 über die Eingangsleitung 20 ein Signal zugeführt,
welches die Istgröße der zu regelnden Betriebsgröße
darstellt. Soll- und Istgröße werden im Vergleicher 22 miteinander
verglichen. Die Abweichung zwischen Soll- und Istgröße
wird als Regelabweichung Δ dem Regler 24 zugeführt.
Dieser Regler weist wenigstens einen veränderlichen Parameter
auf, im bevorzugten Ausführungsbeispiel besteht er aus
Proportional-, Differential- und Integralanteil, wobei Proportional-
und/oder Differentialanteil veränderlich sind.FIG. 1 shows an
Auf der Basis der implementierten Regelstrategie bildet der
Regler 24 in Abhängigkeit der Regelabweichung wenigstens ein
Ausgangssignal τ, welches von der Steuereinheit 10 zu Ansteuerung
eines Stellglieds 26 ausgegeben wird. Im obigen
Beispiel bildet jeder Anteil ein Reglerausgangssignal, die
zusammengeführt (z.B. addiert) das Ausgangssignal τ bilden.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel einer Leerlaufregelung
stellt das Stellelement 26 eine elektrisch betätigbare Drosselklappe
oder Bypassklappe dar, welche die Luft zu einer
Brennkraftmaschine derart einstellt, dass sich der Istwert
dem Sollwert annähert. Bei Dieselmotoren oder Benzindirekteinspritzern
wird nicht die Luft, sondern die Kraftmasse
von dem Ausgangssignal eingestellt, so dass Stellelement
Stelleinrichtungen zur Beeinflussung der Kraftzuführung darstellen.
Ergänzend können je nach Ausführung weitere Ausgangssignale
erzeugt werden, beispielsweise zur Steuerung
des Zündwinkels, welche ebenfalls zur Annäherung der Istgröße
an die Sollgröße beitragen.On the basis of the implemented control strategy forms the
Die verschiedenen Anteile des Reglers 24 weisen Parameter,
beispielsweise Verstärkungsfaktoren, auf, deren Wert veränderbar
ist. Im dargestellten Beispiel der Figur 1 sind zwei
Parameterwerte bzw. Parameterwertesätze 28 und 30 vorgesehen,
welche über ein Schaltmittel 32 dem Regler 24 zur Verfügung
gestellt werden. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel
handelt es sich bei den umschaltbaren Parametern um den Verstärkungsfaktor
des Proportionalreglers und/oder den des
Differentialanteils. Das Schaltmittel 32 wird umgeschaltet
bei Vorliegen der in 34 gebildeten Umschaltbedingung, deren
Signal dem Regler 24 ebenfalls zur Verfügung gestellt wird.
Im bevorzugten Ausführungsbeispiel einer Leerlaufregelung im
Zusammenhang mit einer Benzindirekteinspritzungsbrennkraftmaschine
ist die Umschaltbedingung dann gegeben, wenn die
Betriebsart der Brennkraftmaschine umgeschaltet wird, beispielsweise
von einem homogenen Betrieb in einen ungedrosselten
Betrieb bzw. einen Betrieb mit magerem Gemisch und
umgekehrt. Beim Umschalten zwischen zwei Betriebsarten wird
dann vom ersten auf den zweiten Parameter des Reglers umgewechselt.
Dies deshalb, weil bei einer Änderung der Betriebsart
eine signifikante Änderung der Eigenschaften der
Regelstrecke (z.B. dynamisches Verhalten, Schwingungsverhalten,
etc.) auftritt. Die Parameterwerte sind den unterschiedlichen
Anforderungen angepasst. Neben der Betriebsartenumschaltung
oder alternativ dazu wird die Parameterumschaltung
auch in Abhängigkeit anderer Betriebszustände ausgelöst,
die eine solche Änderung der Regelstrecke nach sich
ziehen, beispielsweise wenn ein Gang ein- oder ausgelegt
wird, wenn die Kupplung betätigt wird, wenn leistungsstarke
Verbraucher angekoppelt werden, etc. Liegt ein derartiger
Betriebsphasenwechsel vor, führt dies zur Erzeugung eines
Umschaltsignals durch die Einheit 34 und zur Umschaltung des
Parameters.The different parts of the
Beim Umschalten des oder der Parameter ändert sich der Ausgang des Reglers sprunghaft, was als Ruck am Fahrzeug zu spüren ist. Es wird jedoch ein stetiger Verlauf des Regelausgangs angestrebt, um einen solchen spürbaren Ruck am Fahrzeug zu verhindern. Dies gilt insbesondere bei Steuersystemen mit momentenorientierter Steuerstruktur, bei welcher der Ausgang des Leerlaufreglers unter anderem zur Korrektur eines der Steuerung zugrunde liegenden Sollwertes (Solldrehmoment, Fahrerwunsch) dient.Switching the parameter (s) changes the output of the regulator leaps and bounds, causing the truck to jerk feel. However, it will be a steady course of the control output aspired to such a noticeable jerk on Prevent vehicle. This applies in particular to tax systems with torque-oriented tax structure, in which the output of the idle controller, among other things for correction one of the control underlying setpoint (Target torque, driver's request) is used.
Abhängig vom binären Umschaltsignal wird der passenden bzw. die passenden Reglerparameter ausgewählt. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel stellen der oder die Parameter Verstärkungsfaktoren dar, mit dem die Regelabweichung und/oder die zeitliche Änderung der Drehzahl oder der Regelabweichung multipliziert wird. Das Ausgangssignal des Reglers verändert sich beim Umschalten sprungförmig, da infolge der Änderung der Größe des Verstärkungsparameters im Rahmen der Multiplikation eine sprungförmige Veränderung des Produkts sich einstellt. Zur Verbesserung dieser Situation wird ein Filter, vorzugsweise ein Tiefpassfilter erster Ordnung eingefügt, welches zum Zeitpunkt des Auftretens des Umschaltsignals (Flankenerkennung) initialisiert wird. Der Initialisierungswert des Filters wird auf den Wert gesetzt, welcher dem Unterschied zwischen dem Reglerausgangswert vor und nach der Umschaltung entspricht. Das Filter ist im bevorzugten Ausführungsbeispiel derart gestaltet, dass sein Ausgangssignal exponentiell gegen Null läuft nach Auftreten einer Umschaltung. Der Filterausgangswert wird dann vom Reglerausgang subtrahiert, so dass das resultierende Regelausgangssignal einen stetigen zeitlichen Verlauf aufweist. Diese Maßnahmen werden bei Proportionalanteilen und/oder Differentialanteilen angewendet.Depending on the binary switching signal, the appropriate or the appropriate controller parameters are selected. In the preferred Embodiment provide the parameter or parameters gain factors with which the control deviation and / or the temporal change of the speed or the control deviation is multiplied. The output signal of the controller changes when switching over jump, because as a result of the change the size of the gain parameter as part of the multiplication a sudden change in the product occurs. To improve this situation, a filter, preferably a first order low pass filter inserted, which at the time of the occurrence of the switching signal (Edge detection) is initialized. The initialization value of the filter is set to the value which the difference between the controller output value before and after the Switching corresponds. The filter is in the preferred embodiment designed such that its output signal Exponential to zero runs after the occurrence of a changeover. The filter output value will then be from the controller output subtracted, so that the resulting control output signal has a steady time course. These measures are proportional proportions and / or differential proportions applied.
In Figur 2 ist ein Ablaufdiagramm dargestellt, welches die
vorstehend beschriebene Vorgehensweise verdeutlicht.. Das Ablaufdiagramm
stellt eine Realisierung der beschriebenen
Massnahme als Programm des Rechners der Steuereinheit 10 dar
und beschreibt die Abläufe im Regler 24 am Beispiel eines
Proportionalanteils. FIG. 2 shows a flow chart illustrating the
The procedure described above illustrates. The flowchart
represents a realization of the described
Measure as a program of the computer of the
Figur 2 zeigt den Regler 24, dem, wie bereits in Figur 1
dargestellt, die Regelabweichung Δ, über das Schaltelement
32 ein ausgewählter Parameter P1, P2 sowie das Umschaltsignal
B_s zugeführt wird. Die mittels des Schaltelements 32
ausgewählte, in einem Ausführungsbeispiel betriebsgrößenabhängige
(z.B. von der Drehzahl, der Regelabweichung, etc.)
Proportionalkonstante (P1, P2) wird in der Multiplikationsstelle
100 mit der Regelabweichung Δ zur Bildung eines Ausgangssignals
dmllr1 multipliziert. Dieses Produkt zeigt beim
Umschalten von dem einen auf den anderen Parameter ein
sprungförmiges Verhalten. In der darauffolgenden Subtraktionsstelle
102 wird der in der Multiplikationsstelle 100 gebildete
Wert mit dem aus dem vorhergehenden Rechnertakt
stammende Ausgangswert (dmllr1 (z-1)) verglichen. Letzterer
wird in einer Speicherzelle 104 zwischengespeichert. Die Abweichung
zwischen dem neuen und dem alten Ausgangswert wird
dann einem Filter 106 zugeführt, insbesondere einem Tiefpassfilter.
Dieses Filter wird bei Vorliegen eines Flankenwechsels
auf der Zuleitung 108 initialisiert. Es weist als
Eingangswert den Wert 0 auf. Die Initialisierung erfolgt bei
einem in 110 erkannten Wechsel des Umschaltsignals B_s. Findet
also eine Umschaltung vom einen auf den anderen Parameter
oder umgekehrt statt, wird das Filter mit dem in der
Subtraktionsstelle 102 gebildeten Wert initialisiert. Das in
der Subtraktionsstelle 102 gebildete Signal entspricht der
Höhe des Sprungs bei Umschaltung im Ausgangssignal dmllr1.
Zum Umschaltzeitpunkt wird also das Filter initialisiert mit
dem Wert der Höhe des Sprunges. Zwischen zwei Umschaltungen
läuft dann das Ausgangssignal des Filters dmumfil exponentiell
vom initialisierten Wert gegen Null. Das Ausgangssignal
des Filters wird dann in der Subtraktionsstelle 112 mit dem
Ausgangssignal dmllr1 der Multiplikationsstufe 100 verglichen,
insbesondere von diesem subtrahiert. Dadurch entsteht
ein Reglerausgangssignal dmllr, dessen Verlauf in der Umschaltphase
stetig ist. Diese Ausgangssignal wird gegebenenfalls
unter Berücksichtigung der Ausgangssignale von weiteren
Reglerkomponenten als Ansteuersignal τ ausgegeben.FIG. 2 shows the
Die geschilderte Vorgehensweise wird in einem Ausführungsbeispiel ergänzend oder alternativ auf den Differentialanteil des Reglers angewendet. Der Integralanteil ist mit der geschilderten Problematik nicht behaftet, da er aufgrund seiner Funktion generell einen stetigen Ausgangssignalverlauf aufweist.The described procedure is in one embodiment additionally or alternatively to the differential component of the regulator applied. The integral part is with the described problematic not affected, since he due its function generally a steady output signal waveform having.
Die Wirkungsweise der in Figur 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsform des Reglers ist in Figur 3 anhand von Zeitdiagrammen dargestellt. Figur 3a zeigt dabei den zeitlichen Verlauf des Umschaltsignals B_s, Figur 3b den des Ausgangssignals dmumfil des Filters, Figur 3c den Zeitverlauf des Ausgangssignals dmllr1 der Multiplikationsstufe und Figur 3d den Zeitverlauf des Ausgangssignals dmllr des Reglers bzw. Regleranteils.The mode of operation of the preferred embodiment shown in FIG Embodiment of the controller is shown in Figure 3 using timing diagrams shown. Figure 3a shows the temporal Course of the switching signal B_s, Figure 3b that of the output signal dmumfil of the filter, Figure 3c the time course of the Output signal dmllr1 the multiplication stage and Figure 3d the time course of the output signal dmllr of the controller or Regulators share.
Bis zum Zeitpunkt t0 wird der Regler mit einem ersten Parameter Pl betrieben. Zum Zeitpunkt t0 erfolgt die Parameterumschaltung, beispielsweise infolge eines Wechsels der Betriebsarten. Entsprechend wird das Umschaltsignal B_s gemäß Figur 3a auf den Wert true gesetzt. Dies hat zur Folge, dass zum Zeitpunkt t0 gemäß Figur 3c ein sprungförmiger Verlauf im Ausgangssignal dmllr1 auftritt. Zu dessen Kompensation wird gemäß Figur 3b zum Zeitpunkt t0 das Filter mit einem Wert initialisiert, welcher der Höhe des Sprungs im Ausgangssignal der Multiplikationsstufe entspricht. Entsprechend der Filterfunktion führt das Filterausgangssignal vom Zeitpunkt t0 von diesem Wert exponentiell gegen Null (Fig. 3b). Da das Filterausgangssignal vom Ausgangssignal der Multiplikationsstufe abgezogen wird zur Bildung des Ausgangssignals dmllr, so ergibt sich gemäß Figur 3d ein stetiger Verlauf dieses Ausgangssignals in der Umschaltphase. Until the time t0, the controller with a first parameter Pl operated. At the time t0, the parameter switching takes place, for example, as a result of a change of operating modes. Accordingly, the switching signal B_s becomes according to FIG. 3a is set to the value true. This has the consequence that at time t0 according to Figure 3c a jump-shaped course occurs in the output signal dmllr1. To its compensation becomes according to figure 3b at the time t0 the filter with a Value initializes which of the height of the jump in the output signal the multiplication level corresponds. Corresponding the filter function carries the filter output signal from Time t0 of this value exponential to zero (Fig. 3b). Since the filter output signal from the output of the multiplication stage is subtracted to form the output signal dmllr, then results in accordance with Figure 3d a steady Course of this output signal in the switching phase.
Die Ausführungsform nach Figur 2 stellt eine bevorzugte Ausführung der allgemeinen Lösung dar, durch Einsatz eines Filters, welches mit dem Wert der Höhe eines Sprunges im einem Reglerausgangssignal bei einer Parameterumschaltung initialisiert wird, den entstehenden Sprung im Umschaltzeitpunkt zu glätten. Andere spezielle Ausführungsformen in Bezug auf den konkreten Einbau der Filterfunktion sind im Rahmen dieser allgemeinen Lösung ebenfalls denkbar, insbesondere Lösungen, bei denen das Filter mit dem Ausgangswert unmittelbar vor der Umschaltung bei der Umschaltung initialisiert wird und das Regelausgangssignal selbst exponentiell auf den neuen Wert heranführt, wobei das Filter im Normalbetrieb außerhalb des Umschaltens nicht aktiv ist.The embodiment of Figure 2 represents a preferred embodiment the general solution by using a filter, which with the value of the height of a jump in one Controller output signal initialized at a parameter changeover is, the resulting jump at the switching time to smooth. Other specific embodiments relating to the concrete installation of the filter function are within the scope of this general solution also conceivable, in particular solutions, where the filter with the output value immediately initialized before switching during the changeover and the control output itself is exponential to the new value, the filter in normal operation outside switching is not active.
Claims (12)
- Method for controlling an operating variable of a drive unit, a controller being provided which has at least one variable parameter, the controller generating an output signal as a function of a control error taking into consideration the variable parameter, switching over being carried out from a first parameter value to a second parameter value when a switchover signal is present, characterized in that a filter is provided which is activated when switching over occurs from one parameter value to the other parameter value, and is initialized with a value which brings about a continuous profile of the output signal at the switchover time.
- Method according to Claim 1, characterized in that the switchover signal is formed when a change occurs in the control system, in particular when there is a switchover in the operating mode in an engine with direct gasoline injection, a gear is engaged or disengaged, a clutch is activated or a high-power load is connected into the circuit.
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one parameter is a gain factor of a proportional controller and/or a constant of a differential controller.
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that, in the proportional controller, the at least one variable parameter is multiplied by the control error in order to form an output signal.
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that a variable is formed which corresponds to the level of the jump in the output signal of the controller when switching over occurs from the first parameter value to the second parameter value.
- Method according to Claim 4 or 5, characterized in that, when the switchover signal is present, a filter is initialized which is initialized with the signal representing the magnitude of the jump, and the output signal of said filter tends exponentially towards zero starting from this time.
- Method according to Claim 4, 5 or 6, characterized in that the filter output signal is subtracted from the output signal in order to form a smoothed output signal.
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that the controller is an idling speed controller.
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that the output signal constitutes the output signal of an element of the controller or the entire output signal of the controller.
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that the output signal of the controller is added to a setpoint value in order to control an internal combustion engine, in particular a setpoint torque.
- Method according to one of the preceding claims, characterized in that, with a differential controller, the time derivative of the rotational speed signal and/or the control error are formed with the constant which can be switched over.
- Method for controlling an operating variable of a drive unit, having a control unit which comprises at least one controller which generates an output signal for influencing the operating variable, the controller having at least one parameter which can be switched over, having switchover means which switch over from a first parameter value to a second parameter value when at least one switchover signal is present, characterized in that the controller comprises a filter which is initialized when the switchover signal is present, having a value which corresponds to the change in the output signal when the parameter is switched over, and which brings about a continuous profile of the output signal of the controller over the switchover time.
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