专利名称：用于控制汽车动力单元的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种如独立权利要求的前序部分所述的用于控制汽车动力单元的方法和装置。
由于使用了一种至少由一个高通滤波器和一个低通滤波器并联连接的滤波器，因此可以很快地在推和拉之间进行状态变换。通过这种快速的状态变换，可以即时实现对驾驶员的给定信号的汽车反应能力。在到达新的定位位置过程中，冲击缓冲作用可以明显降低在负荷变换过程中的噪声、降低在负荷变换过程中的负荷冲击并且减少动力链系统振动的出现。
由于高通和低通滤波器的信号是并联连接的，并且其时间相位与发动机动力链系统组合按应用匹配，因此行驶性能可以设计成基本与负荷冲击缓冲作用无关。
在驾驶员的给定信号缓慢变化时，也就是在没有质量的加速和减速情况下可以实现舒适的状态过渡。在这样的情况下，不采用负荷冲击缓冲作用。
由于滤波器的特殊组合，动力链系统质量将通过至少一个扭矩脉冲被加速，并且在达到新的定位位置之前重新被减速，在此，这个脉冲相对于燃油量期望变化量的时刻的位置以及该脉冲相互间的位置都是变化的或是可应用的。
下面将借助附图所述的实施例对本发明进行阐述。其中，
图1是用于实施本发明方法所述装置的简明方框图，图2是以方框图形式表示的本发明所述装置的详图，并且图3是按时间记录的各种信号。
100表示一个内燃机，该内燃机还与一个调节器110相连接。所述调节器110对各传感器115的信号以及一个信号QKF进行处理，该信号由一个滤波装置120提供。信号QK作为输入值输入给所述滤波装置120。所述滤波装置还对各传感器125的输出信号进行处理。所述信号QK由一个油量给定装置130提供。该油量给定装置130由一个加速踏板位置传感器140、各传感器135供以信号。
从加速踏板位置出发，所述加速踏板位置传感器生成出一个有关加速踏板位置的信号。该加速踏板位置传感器例如可以设计成旋转式电位器。在这种情况下将采用一个电阻值和/或电位器上的电压降作为信号。
从加速踏板位置传感器140的输出信号和各传感器135的输出信号出发，所述油量给定装置130计算出信号QK，该信号代表内燃机所需功率的大小。所述燃油量给定信号QK例如取决于各传感器135，它们包括不同的温度值、压力值和其他的运行状态。
在这种情况下，在柴油机中最好涉及所要喷入的燃油量。在外源点火式内燃机中最好涉及一个信号，该信号显示节流阀位置或点火时刻。
为了避免负荷冲击，在柴油机中，喷油量不允许跳跃状供应。在这种情况下，只对在混合区域的喷油量进行数量滤波即可，在该区域中，所述内燃机相对于车体运动。这种对燃油量信号的滤波是由所述滤波装置120进行的，在此，所述滤波取决于各状态参量，这些状态参量代表了内燃机和/或所驱动的汽车的状态的特征。优选的方式是，所述滤波取决于借助一个转速传感器125获得的转速。所述滤波装置120的传输特性描述在图2中。经滤波的燃油量信号QKF输入给所述调节器110。
在调节器110方面，所涉及的是一种确定喷油量的燃油计量装置。在这种情况下，例如可以涉及一个电磁阀。根据经滤波的燃油量信号QKF和其他传感器115的输出信号，所述调节器110给内燃机100分配相应的燃油量。
本发明的方法并不限制在柴油机的应用上。它还可以应用于其他的内燃机。此外它还不仅仅局限于燃油喷射方面的应用上。它还可以应用于其他的确定功率输出的量值，例如节流阀位置或点火角。
在图2中详细描述了所述滤波装置120。在图1中已经描述过的元件将用相应的标记号表示。燃油量额定信号信号QK到达第一延迟元件200、第二延迟元件220和第三延迟元件250。第一延迟元件200的输出信号供给到一个低通滤波器210。在该低通滤波器210的输出端附有信号QKF0，该信号供给到一个第一逻辑点215。
第二延迟元件220的输出信号通过第一输入限制器230到达第一高通滤波器240。在该第一高通滤波器的输出端附有输出信号QKF1，该信号供给到一个第一逻辑点215。
第三延迟元件250的输出信号通过第二输入限制器260到达第二高通滤波器270。第二高通滤波器270的输出信号到达一个第二逻辑点280，在其第二输入端附有第一逻辑点215的输出信号。逻辑点280的输出信号通过一个输出限制器290作为滤波的燃油量额定信号信号QKF到达所述调节器110。
作为低通滤波器210，最好使用一个PTD1元件。但根据本发明，还可以使用具有低通滤波特性的其他的滤波器。作为第一和第二高通滤波器，最好使用具有DT1特性的滤波器。但也可以使用具有高通滤波特性的其他的滤波器。
在一种简化的实施形式中，还可以省去所述的第三延迟元件250、第二输入限制器260和/或第二高通滤波器270。所述延迟元件200、220和250的排列仅仅是示范性选择的。这些延迟元件也可以布置在输入限制器之后或低通滤波器之后或者高通滤波器之后。也可以用特别的低通滤波器或者高通滤波器来替代所述的延迟元件，这些元件含有较高的等级。此外根据具体结构，还可以将所述的输入限制器230、260或输出限制器290省去。
所述低通滤波器210确定了所述滤波器的静态传输特性。同样，这一传输元件基本上确定了按照驾驶员驾驶愿望的气门开关性能。
在输入参量QK变化时，每次都需要一个燃油量脉冲，该脉冲确保对质量的加速和减速。这个燃油量脉冲由高通滤波器240和270提供。通过所述延迟元件220和250，所述滤波器210、240和/或270的信号在时间上相移。通过这种方式，可以保证所述脉冲的时间顺序和因此形成的输出信号的所需变化。通过适当选择所述延迟元件和/或选择所述延迟元件的参数，这个脉冲相对于燃油量期望变化量的时刻的位置以及该脉冲相互间的位置都是可应用的。特别有利的方式是，根据内燃机和/或汽车的运行状态的变化，所述延迟元件和因此形成的相移可以预先给定。相对于运行状态特性的适当参数是内燃机转速、内燃机负荷、行驶速度和/或其他参量。
在燃油量给定信号QK变化量很小的情况下，所述高通滤波器240和270的高增益已能够实现负荷冲击缓冲。所述输入限制器230和260在信号QK变化量很大的情况下可以防止过大的干扰。
根据本发明，所述输入限制器230和260可以根据燃油量额定信号信号QK预先给定。在中等和高的负荷情况下，所述动力链系统通常是可靠的。燃油量额定信号信号QK在这一区域的变化量通常不引起在推和拉之间进行状态过渡。从而在此还不会出现负荷冲击。所述输入限制器230和260设计成在该工作点中停止进行冲击缓冲。
所述输出限制器290确保不超过最高允许燃油量值。通过适当选择延迟元件、输入限制器、高通滤波器的传输特性、低通滤波器和输出限制器，可以使所述滤波器的性能与任何汽车形成最佳匹配。
在图3中示范性地描述了不同信号的时间特性。对于T1时刻，所述燃油量额定信号升高。对于T3时刻，所述燃油量额定信号返回到起点值。这描述在局部图3a中。在局部图3b中，描述了所述低通滤波器210的输出信号。从T1时刻起，所述信号QKF0最好按照指数函数接近其新的终值。在T3时刻之后，所述信号QKF0不是直接返回，而是在一定的延迟时间之后从T4时刻起才过渡到其起点输出值。这种在T3时刻和T4时刻之间的延迟是由所述第一延迟元件200导致的。
在局部图3c中描述了所述第一高通滤波器的输出信号QKF1。有利的方式是，该滤波器在T1时刻产生一个正脉冲，而在T3时刻则产生一个负脉冲。就是说，该第一高通滤波器在向高燃油量过渡时产生一个正的燃油量脉冲，而在向低燃油量过渡时则产生一个负的燃油量脉冲。
在局部图3d中描述了所述第二高通滤波器270的输出信号QKF2。该第二高通滤波器在向较高燃油量过渡时产生一个负的燃油量脉冲，而在向较低的、较小的燃油量过渡时则产生一个正的燃油量脉冲。此外，通过所述延迟元件250，各自的燃油量脉冲大约都延迟了一定延迟时间。就是说，所述负脉冲不是出现在T1时刻，而是在T2时刻，而所述正的燃油量脉冲也不是出现在T3时刻，而是在T4时刻。
在所述的实施例中，一个第一高通滤波器在向较高或较低燃油量过渡时，分别产生一个正的或负的燃油量脉冲。所述第二高通滤波器时间延迟地分别产生一个倒相的燃油量脉冲。所述并联的低通滤波器直接转发具有预定变化的相应燃油量额定信号。通过将这三个经滤波的信号相加，形成了在局部图3e中所示的所述滤波装置120的输出信号QKF。
在向一个变化了的燃油量额定信号过渡时，最好出现两个相应的燃油量脉冲。就是说，在向高燃油量过渡时首先出现一个正的且随后出现一个负的燃油量脉冲，而在向较小燃油量过渡时则首先出现一个负的且随后出现一个正的燃油量脉冲。通过这种方式可以确保不会出现负荷冲击。
根据本发明的方法并不仅仅限于所述的具有一个低通滤波器和一个高通滤波器的实施形式。它还可以借助其他的滤波装置来实现。特别是可以使用具有相应性能的相应数字滤波器。重要的是，滤波是这样进行的，即，在向一个变化了的信号过渡时，所述滤波的信号至少具有一个相应的脉冲。这就意味着在一个高值过渡时形成一个正脉冲，而在向一个较低值过渡时则形成一个负脉冲。
直到目前，根据本发明的方法均揭示在燃油量的实例中。但根据本发明的方法还可以相应应用于扭矩信号或其他与燃油量相对应的参量上。
有利的方式是，对供给到所述调节器的燃油量额定信号进行相应滤波。但也可以进行这样的设置，对所述传感器140的输出信号或一个与驾驶员驾驶愿望相对应的参量进行相应滤波。
权利要求
1.用于控制汽车动力单元的方法，包括一个用于影响功率的执行元件，其中从一个操作元件的位置出发，可以预先给定一个功率确定信号，并且所述执行元件的控制取决于一个经滤波的功率确定信号，本发明的特征在于用一个滤波器对所述信号进行滤波，该滤波器具有并联连接的至少一个高通滤波器和一个低通滤波器。
2.用于控制汽车动力单元的方法，包括一个用于影响功率的执行元件，其中从一个操作元件的位置出发，可以预先给定一个功率确定信号，并且所述执行元件的控制取决于一个经滤波的功率确定信号，本发明的特征在于所述滤波是这样进行的，在向一个变化了的信号过渡时，所述的滤波信号至少具有一个对应的脉冲。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于一个第二高通滤波器与所述第一高通滤波器并联连接。
4.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于所述第一高通滤波器、第二高通滤波器和/或低通滤波器的信号有相对相移。
5.用于控制汽车动力单元的装置，包括一个用于影响功率的执行元件，其中从一个操作元件的位置出发，可以预先给定一个功率确定信号，并且所述执行元件的控制取决于一个经滤波的功率确定信号，本发明的特征在于所述滤波器具有并联连接的至少一个高通滤波器和一个低通滤波器。
6.用于控制汽车动力单元的装置，包括一个用于影响功率的执行元件，其中从一个操作元件的位置出发，可以预先给定一个功率确定信号，并且所述执行元件的控制取决于一个经滤波的功率确定信号，本发明的特征在于所述滤波是这样设计的，在向一个变化了的信号过渡时，所述的滤波信号至少具有一个对应的脉冲。
全文摘要
本发明涉及一种用于控制汽车动力单元的方法和装置,以一个操作元件的位置为出发点,可以预先给定一个功率确定信号。执行元件的控制取决于一个滤波的功率确定信号。该信号用一个滤波器进行滤波,该滤波器至少具有并联连接的一个高通滤波器和一个低通滤波器。滤波过程是这样进行的,即在向一个变化了的信号过渡时,所述的滤波信号至少具有一个对应的脉冲。
文档编号F02D11/10GK1366577SQ01800915
公开日2002年8月28日 申请日期2001年4月10日 优先权日2000年4月14日
发明者A·胡伯, H·瓦格纳, R·菲尔曼 申请人:罗伯特-博希股份公司