DE102009046072A1 - Current controlling method for actuator of motor vehicle transmission, involves comparing actual-current value with reference-current value by controller, where current is switched and hysteresis is adapted to stabilize controller frequency - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Regeln eines Stroms für einen Aktuator, insbesondere eines Kraftfahrzeuggetriebes, wobei mittels eines Zweipunktreglers ein Ist-Stromwert mit einem Soll-Stromwert verglichen und in Abhängigkeit des Vergleichsergebnisses und einer Hysterese des Zweipunktreglers der Strom geschaltet wird.The invention relates to a method for controlling a current for an actuator, in particular a motor vehicle transmission, wherein an actual current value is compared with a desired current value by means of a two-point controller and the current is switched depending on the comparison result and a hysteresis of the two-point controller.
Weiterhin betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Regeln eines Stroms eines Aktuators, insbesondere für ein Kraftfahrzeuggetriebe, insbesondere zur Durchführung des oben bestehenden Verfahrens, mit wenigstens einem eine Hysterese aufweisenden Zweipunktregler, dem als Eingangssignale ein Ist-Stromwert und ein Soll-Stromwert zugeführt werden.Furthermore, the invention relates to a device for controlling a current of an actuator, in particular for a motor vehicle transmission, in particular for carrying out the above existing method, with at least one two-point controller having a hysteresis, to which an actual current value and a desired current value are supplied as input signals.
Stand der TechnikState of the art
Verfahren und Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind bekannt. Zweipunktregler finden mittlerweile bei vielen Anwendungen im Kraftfahrzeugbereich Verwendung. Zweipunktregler arbeiten unstetig mit zwei Ausgangszuständen. Je nach dem, ob ein ihnen zugeführter Istwert über oder unter einem Sollwert liegt, wird der obere oder der untere Ausgangszustand eingenommen beziehungsweise ausgegeben. Zweipunktregler kommen daher insbesondere dann zum Einsatz, wenn eine Stellgröße nur zwischen zwei Zuständen wechseln kann, wie zum Beispiel Ein/Aus. Zum Regeln eines Stroms werden außerdem häufig Feldeffekttransistoren verwendet, die in Abhängigkeit eines Steuersignals eine elektrische Verbindung ein- oder ausschalten. Das Steuersignal kann dabei von dem Zweipunktregler als seine Ausgangsgröße zur Verfügung gestellt werden. Ein derartiges Vorgehen ist beispielsweise in der Veröffentlichungsschrift
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass die Hysterese zum Konstanthalten der Schaltfrequenz des Zweipunktreglers angepasst wird. Im Unterschied zu den bekannten Verfahren und Vorrichtungen ist somit ein Zweipunktregler vorgesehen, dessen Hysterese im Betrieb derart angepasst wird, dass die Schaltfrequenz des Zweipunktreglers konstant gehalten wird. Hierzu werden bevorzugt ein oder mehrere Parameter berücksichtigt, wobei als wichtigste Parameter zumindest der Soll- und/oder Ist-Strom berücksichtigt werden. Durch das Anpassen der Hysterese zum Erhalten einer konstanten Schaltfrequenz werden die Vorteile bekannter Zweipunktregler, wie beispielsweise Dynamik und Genauigkeit, mit denen eines pulsweiten Modulations-Reglers, der sich durch feste Schaltfrequenzen auszeichnet, verbunden, wodurch sich insgesamt ein verbessertes Systemverhalten ergibt.According to the invention, it is provided that the hysteresis is adjusted to keep the switching frequency of the two-point controller constant. In contrast to the known methods and devices thus a two-step controller is provided, the hysteresis is adjusted during operation such that the switching frequency of the two-point controller is kept constant. For this purpose, one or more parameters are preferably taken into account, with at least the desired and / or actual current being taken into account as the most important parameters. By adjusting the hysteresis to obtain a constant switching frequency, the advantages of known two-point controllers, such as dynamics and accuracy, are combined with those of a pulse-width modulation controller, which is characterized by fixed switching frequencies, resulting in an overall improved system behavior.
Vorteilhafterweise wird die Hysterese in Abhängigkeit von einer Last und/oder einer Laständerung angepasst. Die Last oder Laständerung wird mittels einer entsprechenden Messeinrichtung erfasst und einer Auswertelektronik zugeführt, welche in Abhängigkeit der Last und/oder der Laständerung die Hysterese verändert. Bei der Last und/oder Laständerung handelt es sich zweckmäßigerweise um die Last und/oder Laständerung des Aktuators.Advantageously, the hysteresis is adjusted as a function of a load and / or a load change. The load or load change is detected by means of a corresponding measuring device and supplied to an evaluation electronics, which changes the hysteresis depending on the load and / or the load change. The load and / or load change is expediently the load and / or load change of the actuator.
Vorteilhafterweise wird die Hysterese in Abhängigkeit von einer den Aktuator betreffenden Temperatur angepasst. Als weiterer Parameter wird also eine Temperatur berücksichtigt, die Einfluss auf den Aktuator hat. Bei dieser Temperatur kann es sich beispielsweise um die Temperatur eines den Aktuator aufweisenden Getriebes oder eines Schmiermittels des Getriebes handeln.Advantageously, the hysteresis is adjusted as a function of a temperature affecting the actuator. As a further parameter, therefore, a temperature is taken into account which has an influence on the actuator. This temperature may be, for example, the temperature of a transmission having the actuator or a lubricant of the transmission.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Anpassung der Hysterese mittels eines Lastmodells bestimmt und/oder berechnet wird. In der Auswertelektronik wird somit bevorzugt ein Lastmodell hinterlegt, welches auf Basis der zu berücksichtigenden Parameter die für die konstante Schaltfrequenz notwendige Hysterese oder Veränderung der Hysterese bestimmt beziehungsweise berechnet. Das Lastmodell kann dabei softwaremäßig oder hardwaremäßig realisiert werden.Furthermore, it is provided that the adaptation of the hysteresis is determined and / or calculated by means of a load model. Thus, a load model is preferably stored in the evaluation electronics which determines or calculates the hysteresis or change of the hysteresis necessary for the constant switching frequency on the basis of the parameters to be taken into account. The load model can be implemented in software or hardware.
Schließlich ist vorgesehen, dass zum Anpassen eine Hysterese aus einer Vielzahl von in einem Speicher des Zweipunktreglers hinterlegten Hysteresen gewählt wird. Hier ist also vorgesehen, dass dem Zweipunktregler eine Vielzahl von Hysteresen zur Verfügung stehen, zwischen denen zur Konstanthaltung der Schaltfrequenz gewählt wird. Das Lastmodell bestimmt dabei, in Abhängigkeit der genannten Parameter, welche der Hysteresen gewählt wird.Finally, it is provided that a hysteresis is selected for adaptation from a plurality of hystereses stored in a memory of the two-position controller. Here it is therefore provided that the two-point controller a large number of hystereses are available, between which is selected to keep the switching frequency constant. The load model determines, depending on the mentioned parameters, which of the hystereses is selected.
Alternativ oder zusätzlich dazu ist vorgesehen, dass mindestens ein Wert der Hysterese diskret oder kontinuierlich verändert wird. In diesem Fall wird also eine variabel einstellbare Hysterese des Zweipunktreglers in Abhängigkeit der zu berücksichtigenden Parameter verändert beziehungsweise angepasst. Im Gegensatz zu der Wahl einer Hysterese aus dem Speicher des Zweipunktreglers ist hierbei also nur eine Hysterese vorgesehen, die sich jedoch verändern lässt, wobei zweckmäßigerweise unterschiedliche Parameter der Hysterese sich unabhängig voneinander einstellen beziehungsweise verändern lassen. Mittels eines entsprechend ausgebildeten Lastmodells lässt sich hierbei die konstante Schaltfrequenz des Zweipunktreglers besonders exakt einstellen. Besonders bevorzugt wird die Hysteresezeit, also die Zeit, innerhalb derer der Schwellwert der Hysterese über- beziehungsweise unterschritten werden muss, verändert beziehungsweise angepasst.Alternatively or additionally, it is provided that at least one value of the hysteresis is changed discretely or continuously. In this case, therefore, a variably adjustable hysteresis of the two-point controller is changed or adjusted depending on the parameters to be taken into account. In contrast to the choice of a hysteresis from the memory of the two-point controller so here only a hysteresis is provided, which can be changed, however, expediently different hysteresis parameters can be set or changed independently of each other. By means of a suitably designed load model, the constant switching frequency of the two-position controller can be set particularly precisely. Particularly preferably, the hysteresis time, ie the time within which the threshold value of the hysteresis must be exceeded or fallen short of, changed or adjusted.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Hysterese in Abhängigkeit von zumindest einem Parameter derart anpassbar ist, dass die Schaltfrequenz zumindest im Wesentlichen konstant gehalten wird. Hier ist also ein Zweipunktregler vorgesehen, dessen Hysterese anpassbar ist. Hierdurch ergeben sich die oben bereits genannten Vorteile. Durch die vorteilhafte Ausbildung lässt sich die Vorrichtung auch als High-Side oder Low-Side Stromregler verwenden. Zweckmäßigerweise ist dem Zweipunktregler dazu ein Feldeffekttransistor, insbesondere ein MOSFET, zum Schalten des Stroms zugeordnet. Ein Lastmodell, insbesondere wie es oben beschrieben wurde, zur Bestimmung beziehungsweise Berechnung der für eine konstante Schaltfrequenz notwendigen Hysterese ist zweckmäßigerweise in einem nicht flüchtigen Speicher der Vorrichtung und/oder des Zweipunktreglers hinterlegt. Das Lastmodell ist vorteilhafterweise als softwarebasiertes Lastmodell ausgebildet. Als Eingangsgrößen werden dem Lastmodell die für die Einstellung der konstanten Schaltfrequenz zu berücksichtigenden Parameter zugeführt. Als wichtigster Parameter sind dabei der Soll- und/oder Ist-Strom vorgesehen.The device according to the invention is characterized in that the hysteresis in dependence on at least one parameter is adaptable such that the switching frequency is kept at least substantially constant. So here is a two-point controller is provided, the hysteresis is adjustable. This results in the advantages already mentioned above. Due to the advantageous embodiment, the device can also be used as a high-side or low-side current regulator. Conveniently, the two-level controller is associated with a field effect transistor, in particular a MOSFET, for switching the current. A load model, in particular as described above, for determining or calculating the hysteresis necessary for a constant switching frequency is expediently stored in a non-volatile memory of the device and / or the two-point controller. The load model is advantageously designed as a software-based load model. As input variables, the parameters to be taken into account for setting the constant switching frequency are supplied to the load model. The most important parameters are the nominal and / or actual current.
Bevorzugt weist die Vorrichtung Mittel zum Erfassen einer den Aktuator betreffenden Temperatur auf. Diese Mittel können beispielsweise an dem Aktuator selbst oder an einer durch den Aktuator zu betätigenden Komponente angeordnet sein. So kann es sich bei dem genannten Mittel um einen Temperatursensor handeln, der in und/oder an einem durch den Aktuator zu betätigenden Getriebe angeordnet ist. Die Temperatur kann aber auch mittels eines Modells aus einer anderen Messung modelliert werden.Preferably, the device comprises means for detecting a temperature affecting the actuator. These means can be arranged, for example, on the actuator itself or on a component to be actuated by the actuator. Thus, said means may be a temperature sensor which is arranged in and / or on a transmission to be actuated by the actuator. The temperature can also be modeled by means of a model from another measurement.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Vorrichtung Mittel zum Erfassen und/oder Aufmodulieren eines Dither-Signals umfasst. Mittels der vorteilhaften Vorrichtung ist es möglich, eine über- beziehungsweise unterlagerte Dither-Steuerung beziehungsweise Druckregelung durchzuführen. Besonders bevorzugt weist die Vorrichtung Mittel zum Erfassen einer Last oder einer Laständerung auf.Furthermore, it is provided that the device comprises means for detecting and / or modulating a dither signal. By means of the advantageous device it is possible to carry out a superimposed or subordinate dither control or pressure regulation. Particularly preferably, the device has means for detecting a load or a load change.
Im Folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Dazu zeigenIn the following, the invention will be explained in more detail with reference to an embodiment. Show this
Weiterhin weist die Vorrichtung einen Zweipunktregler
Weiterhin weist die Vorrichtung ein Lastmodell
Die
Die vorliegende Vorrichtung sowie das Verfahren zum Betreiben dieser Vorrichtung kombinieren insgesamt die Vorteile eines üblichen Zweipunktreglers mit denen eines Pulsweiten-Modulations-Reglers. Hierdurch wird das Systemverhalten der Vorrichtung
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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WO1997040427A1 (en) | 1996-04-19 | 1997-10-30 | Voith Turbo Gmbh & Co. Kg | Digital two-step controller for an actuator element |
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