具有依赖于发电机负荷的发动机控制装置的机动车的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种方法，通过该方法在机动车中调节内燃发动机的运行参数、例如内燃发动机的转速。在此内燃发动机驱动机动车的发电机。本发明还涉及一种机动车，其中发电机通过能量管理单元与发动机控制装置耦联。所述发动机控制装置在此根据存在于发电机上的电负荷调节内燃发动机的运行参数。
【背景技术】
[0002]例如由DE 10 2008 004 269 Al已知上述形式的方法和机动车。据此，在机动车、尤其是载重汽车中，由发动机驱动的发电机在第一调节回路中关于激励电流被调节，而在第二调节回路中监控由发电机产生的中间回路电压并由此确定用于激励电流调节的理论值。在需要时也可以规定，提高驱动发电机的发动机的怠速转速，以便可以为发电机提供所需的驱动功率。
[0003]在DE 10 2008 002 152 Al中描述了一种用于运行机动车驱动单元的方法，在该方法中修正用于负载力矩的预控制值。通过该方法，可以调用经常只在怠速转速下对于耗电器已知的预控制值并且借助于已知的作用关系修正这个预控制值，由此使负载力矩适配于较高的转速。通过使用修正值无需用于与转速相关地适配预控制值的大存储量的特征曲线。
[0004]在DE 198 20 395 Al中描述了在机动车发电机的电压调节器中产生的DF信号，该DF信号表明了发电机的负荷。在此涉及发电机占空比，其用于通过利用两点调节法以具有变化脉宽的矩形电压适配激励电流而调整发电机输出电压。发电机电压随着所输出的输出功率的增加而下降，该输出功率必须通过相应的机械驱动功率引入到发电机轴上。在此，发电机的输出功率、更准确地说其效率依赖于负荷和温度。因此由电压调节器的DF信号不能直接得到发电机瞬时所需的绝对的机械驱动功率。如果DF信号例如指示出70%的负荷，则在发电机的两个不同温度下这可能意味着，发电机也需要两个不同的机械驱动功率。
[0005]因此为了准确地调节由机动车内燃发动机产生的用于发电机轴的驱动功率，可以基于用于确定发电机特征参量的发电机模型。例如由DE 10 2005 012 052 Al已知这种发电机模型。利用这种发电机模型例如可以基于发电机的运行参数例如所述的在激励时的占空比(DF信号)、激励电流和发电机电压确定由发电机所需的用于产生电功率的机械驱动功率。在这种相当复杂的计算模型中的缺陷是，由于在确定实时/当前的参数值时的固有的信号和计算运行时间，对用于驱动功率的功率值的计算以及接着的将功率值向发动机控制装置的传递总是比发电机上的实际负荷变化延迟地进行。这可能导致，例如当在发电机上电负荷突然升高时，在通过发动机控制器对内燃发动机进行怠速调节时不能足够快地对这样的功率值作出反应。由此产生转速中断，S卩，转速以不期望地大的程度下降。S卩，例如乘员在机动车怠速时接通空调设备，则他可以听到内燃发动机转速降低。只有当通过发电机模型也发出增加的功率需求的信号并且发动机控制装置因此加大用于转速调节或功率调节的调节理论值时，发动机控制装置才提高内燃发动机的转速。在循环激活的耗电器、例如雨刷器中产生特别不期望的效应。因为由发电机模型计算出的实时功率值也循环地传递到发动机控制装置，所以可能产生以发电机负荷动态地、循环地迭置怠速调节器，这可能导致转速振荡。
【发明内容】
[0006]本发明的目的在于，在机动车中提供用于调节内燃发动机运行参数的调节运行，该调节运行有力地防止了机动车发电机上的电负荷的负荷跃变。
[0007]这个目的通过根据权利要求1所述的方法以及根据权利要求10所述的机动车得以实现。通过从属权利要求给出本发明的有利改进方案。
[0008]按照本发明的方法源自下述状况，即:机动车的内燃发动机驱动机动车的发电机。通过能量管理单元重复地、即例如循环地由发电机的至少一个实时参数值一一例如与发电机的激励电流或其发电机电压有关的信息一一确定被发电机所需的机械驱动功率的实时功率值。在此所需的驱动功率相应于如下值，该值防止发电机电压在机动车车载电网(发电机将电功率馈入该车载电网中)中下降到给定的最小值以下。优选给定恒定的车载电网电压。然后通过发动机控制器根据所述功率值确定相应的用于内燃发动机的调节运行的调节理论值，其中，通过所述调节运行调节内燃发动机的运行参数，即例如内燃发动机的转速或者由内燃发动机给出的机械功率。
[0009]S卩，例如如果实时功率值指示出发电机例如需要2.1kff的功率，则将相应的用于内燃发动机运行参数的调节理论值调整到一值，该值在发电机上导致所需的驱动功率。即，由发电机的参数值在能量管理单元中确定出用于驱动功率的功率值，然后这个功率值由发动机控制器用于调节内燃发动机。如上所述，在这里可能产生如下问题，即:实时功率值仅能延迟地适配于实际的负荷状况。在发电机上的电负荷产生负荷跃变时这导致，实时功率值不能足够快地适配于实际所需的驱动功率。
[0010]因此按照本发明附加地监控发电机的与作用于发电机上的电负荷有关的运行参量。电负荷的负荷跃变也直接改变这个运行参量。已经证实，发电机的电压调节器的DF信号和发电机激励电流的电流强度信号是特别适合的运行参量。但是基于简单的实验也可以找到其它适合的运行参量。现在按照本发明的方法在负荷跃变后确定运行参量的相对变化、即这样的值，该值描述由负荷跃变引起的相对变化。例如该值可以表明:运行参量已经增大了例如20%。这样的值直接在负荷跃变以后提供。其计算可以在没有所述延迟的情况下进行。因此在负荷跃变后首先与能量管理单元的(只缓慢适配的)功率值无关地、根据所监控的运行参量的相对变化的大小改变用于内燃发动机的调节运行的调节理论值，以便使该调节理论值适配于功率突变。
[0011]尽管所监控的运行参量可以是DF信号，但是在此与现有技术不同，不产生所确定的、适配于负荷跃变的调节理论值不精确的问题。与现有技术不同，在按照本发明的方法中绝不尝试，由DF信号推断出绝对的功率值。取而代之，基于相对变化进行适配。如果温度和其它环境条件几乎保持恒定，则运行参量的相对变化反映了对发电机驱动功率的需求的相对变化。但是紧接在负荷跃变后温度和其它环境条件仅不明显地变化。即，如果在负荷跃变前存在精确的调节理论值，则可以紧接在负荷跃变后(尤其在小于I分钟、尤其是小于15秒的时间段内)利用发电机运行参量的相对变化确定相当精确的相适配的调节理论值。
[0012]因此本发明具有如下优点:紧接在负荷跃变后在没有上述紧要的延迟的情况下提供适配于负荷跃变的调节理论值，该调节理论值精确得足以使内燃发动机运行参数适配于发电机在调节运行中的当前功率需求。
[0013]在这里发动机控制装置可以为调节运行执行任意的调节，尤其是调节作为内燃发动机的运行参数的发动机转速和/或发动机功率和/或发动机转矩。对发动机的驱动功率进行调节具有如下特殊优点:能量管理单元的实时功率值可以直接作为调节理论值。实际上只还需考虑摩擦损失和由其它部件所需的功率。尤其当基于本方法通过发动机控制器执行怠速调节时，实时功率值可以直接(加上摩擦损失在内)作为调节理论值，这是因为无须驱动其它部件。
[0014]如由现有技术已知的，通过能量管理单元的对实时功率值的计算能以所述方式基于电机模型来进行。在此发电机模型可以是非常复杂的，这是因为现在时间延迟不再起重要作用。这具有特殊的优点，即:可以利用发电机模型确定非常精确的调节理论值。通过发电机模型由于其延迟的功率值计算所引起的缺陷在按照本发明的方法中此时不再出现，这是因为调节理论值在需要时在负荷跃变后以不明显的延迟通过被监控的运行参量的相对变化的值足够快地被适配。
[0015]如上所述，相对变化的大小例如描述了运行参量的百分比变化。在这种情况下，当简单地通过使相对变化的值与在负荷跃变前或在负荷跃变期间确定的调节理论值相乘来计算相适配的调节理论值时，得到一有利的改进方案。即，如果调节理论值在负荷跃变之前具有2100瓦的值并且得到驱动功率的正20%的相