CN102467146A - 用于减弱干扰的方法 - Google Patents

Abstract

用于减弱干扰的方法。一种用于减弱调节回路中调节量的干扰的方法，其中操纵量是有用信号，连续地在两个分别相继的扫描时刻检测所述调节量，将所述调节量的值相减，并且在差的绝对值偏差了预先给定的额定值的情况下，将至少一个调节参数改变为使得所述操纵量对该干扰的反应最小化。

Description

用于减弱干扰的方法

技术领域

本发明涉及一种用于减弱调节回路中的调节量（Regelgröße）的干扰的方法，其中操纵量(Stellgröße)是有用信号。

本发明的主题还有适于执行该方法的计算机程序和计算机程序产品。

背景技术

这样的调节回路应用于不同的技术领域。所述调节回路尤其是还用于汽车技术。因此，例如内燃机废气中的有毒物质的消除基于调节回路、例如经过调节的氧气探头(Lambdasonde)，其中操纵量是泵电流、即有用信号。而调节量是被调节到预先给定的值（45mV）的能斯特电压。如果达到能斯特电压的该值，则废气具有Lambda＝1的值。Lambda值通过操纵量、即泵电流以本身公知的方式来确定。在这样的调节回路的情况下，现在可能出现影响该调节的干扰，其中尤其是还不利地影响调节量、在氧气探头的情况下也就是能斯特电压。因此，例如可能通过例如电缆束中的连接线路输入耦合不与有用信号或调节量相联系的干扰量。这样的输入耦合例如可能由于由柴油内燃机中的压电喷油嘴所产生的干扰造成，或者以其他方式或者简单地仅仅由于EMV干扰影响造成。

与调节量相比，这样的干扰的特点例如在于较快的信号上升或下降时间，因此该干扰与调节量本身相比每时间单位更快地改变。在调节回路中，现在不能容易地区分这样的干扰与调节偏差。其结果是，造成操纵量的变化以及因此造成负面影响，也就是有用信号的失真。为了消除这样的干扰性影响，从现有技术中基本上公知有三种措施。一种是对有用信号进行滤波。该滤波减小了有用信号的由输入耦合的干扰引起的误差。第二种措施是对调节量进行滤波。这导致干扰量的幅度减小。最后，例如通过调节特性的低的P分量还可以大大降低调节回路的速度。在此不利的是，与这些常规方法一起，干扰的衰减总是与有用信号的衰减或动态损耗伴随。

发明内容

因此，本发明所基于的任务是，如下地改进用于减弱开头所述类型的调节量的干扰的方法，即不仅可以识别出干扰，而且该干扰被减弱并且被最小化为使得对有用信号的影响尽可能小，其中未受干扰的有用信号的动态特性应当尽可能保留。

发明优点

该任务通过一种用于减弱开头所述类型的调节回路中调节量的干扰的方法来解决，其方式是，连续地在两个分别相继的扫描时刻检测所述调节量，将调节量的值相减，并且在差的绝对值偏差了能预先给定的额定值的情况下，将至少一个调节参数改变为使得操纵量对该干扰的反应最小化。因此，本发明的基本思想是，观察调节量的时间演变，并且通过与能预先给定的额定值进行比较以在一定程度上观察该改变并使其可信。对调节量的连续监测连续地在两个分别相继的时刻进行。如果确定改变，则改变调节参数，使得在接下来的观察时刻出现调节量的改变。通过这种方式保证，调节回路不对不期望的干扰作出反应。

在本发明中，对调节量和调节参数加以区分。下面应将调节量理解成要调节的量、在氧气探头的情况下也就是例如能斯特电压，而术语调节参数应理解成调节器的参数、也就是在PID调节器情况下的例如P分量、I分量或D分量、或者调节速度等等。

通过从属权利要求中记载的措施，在独立权利要求中说明的方法的有利扩展方案和改进方案是可能的。

因此，本方法的有利扩展方案规定，有用信号、也就是操纵量在改变至少一个调节参数期间不被使用和/或被标记为不可使用的。这所基于的思想是，在识别干扰并且因此操纵量、即有用信号失真以后，不能使用所述操纵量。这也在改变调节参数期间发生。

该方法的一个有利的扩展方案规定，将所有调节参数复位到其初始值。

又一扩展方案规定，减小调节回路中的增益。当然也可以将最后提到的两种变型方案彼此组合。

特别优选地规定，调节量与外部额定量的比较以能预先给定的离散时间间隔进行。通过这种方式，不必设置连续的监测，而是该比较仅仅间或地进行。由此，提高了处理速度，因为在调节器被实现为软件程序的情况下减小了计算时间。

该方法可以非常有利地实现为计算机程序，并且在计算机、例如内燃机的控制设备上运行。在此，设置一种具有程序代码的计算机程序产品，该计算机程序产品存储在机器可读的载体上。这实现了，还在现有控制设备中在一定程度上“录入”该程序并且在这方面在现有系统的情况下设置相应的扩展。

具体实施方式

下面根据实施例进一步阐述本发明。在本身公知的调节回路、例如氧气探头中，操纵量或有用信号是泵电流。而调节量是探头所分接的能斯特电压，该能斯特电压在比较器中与预先给定的值、例如450mV相比较。根据该比较，泵电流被调节，即因此偏差消失。在这种情况下，废气具有空气系数Lambda＝1。泵电流作为有用信号是对于废气的Lambda值的度量。通过连接线路、例如通过电缆束，现在可能例如由于例如由柴油内燃机中的压电喷油嘴造成的电磁输入耦合而在调节量以及操纵量中输入耦合不与有用信号或调节量相联系的干扰量。这样的干扰的特点在于与调节量相比更快的信号上升或下降时间，并且因此与调节量相比每时间单位更快地改变。在这种情况下，例如在氧气探头中使用并且本身公知的调节回路不能在干扰和调节偏差之间进行区分。因此作为对该干扰的反应，发生操纵量的变化以及因此发生有用信号的变化，并且由此造成负面影响、即有用信号的失真。为了排除这样的失真，现在根据本发明设置一种尤其是数字调节回路以用于运行电机控制设备中的传感器、例如宽带氧气探头，该调节回路由运算器构成并且连续地以在分别相继的采样时刻中采样的方式检测调节量，形成两个所检测的调节量的差，并且将该差的绝对值与所存储和预先给定的额定量相比较。在此，该额定量被设置为使得其反映未受干扰的调节回路运行中的调节量的变化。该额定量例如根据未受干扰的类似的调节回路来确定，或者以计算方式来模拟所述额定量。在此，该比较以离散时间间隔进行，即间或地进行。如果调节量在两个时刻之间改变了比所确定的极限值大的绝对值，则识别出干扰并且例如将调节器的调节参数复位。替代地，例如也可以通过调整调节参数来减小调节回路中的增益，或者进行两种措施的组合。与可调的或者之前确定的极限值的比较可以通过数值比较来进行，或者也可以使用运算器内部的溢出显示。该反应的触发可以要么在调节电路内部进行，要么通过分析例如数字标志的触发信号或者通过由调节电路产生模拟电压这一方式来进行。触发信号的分析例如可以通过外部微型计算机进行，该外部微型计算机然后对分析电路进行相应地复位或配置。但是该微型计算机也可以是控制设备的一部分。通过这些措施，操纵量、也就是有用信号在尽可能短的时间内、在理想情况下在干扰的持续时间内是无效的。干扰衰退以后的一至两个计算周期，才可以再次无失真地确定有用信号。无效的有用信号值例如可以由标志来表征，这些无效的有用信号值在进一步的分析中不被考虑。

前述方法可以实现为计算机程序，并且在这方面还可以在现有控制设备的情况下加以修改。原则上也可能的是，通过模拟调节回路实现该方法。

Claims (8)

1.一种用于减弱调节回路中调节量的干扰的方法，其中操纵量是有用信号，其特征在于，在两个分别相继的扫描时刻检测调节量，将所述调节量的值相减，并且在差的绝对值偏差了预先给定的额定值的情况下，将至少一个调节参数改变为使得操纵量对干扰的反应最小化。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述有用信号在改变所述至少一个调节参数期间不被使用和/或被标记为不可使用的。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，全部调节参数被复位到其初始值。

4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，通过改变所述调节参数来减小所述调节回路中的增益。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述比较以能预先给定的离散时间间隔进行。

6.根据前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，所述操纵量是所调节的氧气探头的泵电流。

7.一种计算机程序，该计算机程序在计算设备上运行时实施根据权利要求1至6之一所述的方法的所有步骤。

8.一种具有程序代码的计算机程序产品，该计算机程序产品存储在机器可读的载体上，用于在所述程序在计算机或控制设备上实施时执行根据权利要求1至6之一所述的方法。