DE19750094A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung eines Stellelements einer Antriebseinheit - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Stellelements einer Antriebseinheit ge­ mäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.

Im Bereich der Kraftfahrzeugsteuerung werden reibungsbehaf­ tete Stellelemente eingestellt. Ein Beispiel für ein solches Stellelement ist zum Beispiel eine Drosselklappe, die im Rahmen einer Leistungssteuerung (Lageregelung) einer Dreh­ zahlregelung oder einer Antriebsschlupfregelung betätigt wird. Ein solches Regelsystem ist in der EP 656 778 B1 (US- Patent 5 144 915) dargestellt. Schwierigkeiten bei der Durchführung der Regelung, die sich aus der Reibungsbehaf­ tung des Stellelements, insbesondere aus seiner Haftreibung, ergeben, werden durch eine Begrenzung der Änderungsgeschwin­ digkeit der Regelgröße durch Eingriff in wenigstens eine Konstante des Reglers überwunden. Durch diese bekannte Lö­ sung wird ein zufriedenstellendes Regelverhalten mit rei­ bungsbehafteten Stellelementen vor allem bei großen Sollwer­ tänderungen erreicht. Grundlage für ein befriedigendes dyna­ misches Verhalten ist eine Vergrößerung des Integralanteils des Reglers. Durch einen großen Integralanteil des Reglers kann es allerdings vor allem Kleinsignalbereich, bei kleinen Sollwertänderungen oder kleinen Regelabweichungen, zu Schwingungen des Regelkreises kommen.

Dies sei an einem Beispiel verdeutlicht. Das Stellelement steckt in der Haftreibung. Durch die kleine Abweichung läuft der Integrator hoch. Entsprechend verändert sich die Ansteu­ ersignalgröße für das Stellelement, so daß sich das Stellmo­ ment erhöht. Ist dieses Stellmoment bzw. die Änderung des Stellmoments größer als das Reibmoment, reißt sich das Sy­ stem aus der Reibung los, egalisiert die Regelabweichung und kommt erst zur Ruhe, wenn seine Bewegungsenergie verbraucht ist. Dadurch entsteht wieder eine kleine Regelabweichung, so daß derselbe Vorgang mit umgekehrten Vorzeichen von neuem beginnt. Ein derartiges schwingendes Verhalten ist uner­ wünscht und wird durch einen größeren Integratorwert noch verstärkt, während ein kleinerer Wert ein unbefriedigendes dynamisches Verhalten des Regelkreises nach sich zieht.

Es ist Aufgabe der Erfindung, die Steuerung eines reibungs­ behafteten Stellelements im Kleinsignalbereich zu verbes­ sern. Dabei sollen Schwingungen vermieden und die erforder­ liche Dynamik bereitgestellt werden.

Dies wird durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängi­ gen Patentansprüche erreicht.

Vorteile der Erfindung

Es hat sich gezeigt, daß die Schwingungen (Grenzzyklen) bei realen Regelsystemen bei einem Integralanteil des Reglers unterhalb einer gewissen Grenze nicht mehr auftreten. Der kleine Integralanteil des Reglers führt jedoch zu einer ge­ ringen Dynamik, so daß aufgrund der Reibung im Kleinsignal­ bereich die Stellzeiten zu groß werden. Um durch Vergröße­ rung des Integralanteils die Schwingungsneigung des Systems nicht zu erhöhen, wird die Ansteuersignalgröße zusätzlich zum Regler im Sinne eines Losreißens aus der Haftreibung ge­ steuert, wobei diese Steuerung anschließend wieder zurückge­ setzt wird. Die Steuerung ist nur im Kleinsignalbereich ak­ tiv, d. h. bei Regelvorgängen mit kleinem Regelhub. Dadurch kann gerade im Kleinsignalbereich die erforderliche Dynamik bereitgestellt werden, ohne daß die Schwingungsneigung des Regelsystems wesentlich zunimmt. In vorteilhafter Weise wird durch diese Vorgehensweise die Reibung des Systems, insbe­ sondere des Stellelements, kompensiert.

Vorteilhaft ist, daß zur Steuerung ein zusätzlicher Integra­ tor eingesetzt wird, der unter bestimmten Bedingungen akti­ viert und rückgesetzt wird. Er ist nur im Kleinsignalbereich aktiv, wenn eine Sollwertänderung kleiner als ein vorgegebe­ ner Wert oder eine Regelabweichung im Bereich einer vorgege­ benen, kleinen Größenordnung liegt. Bei Erreichen des Soll­ wertes durch den Istwert wird der Integralanteil auf Null zurückgesetzt, so daß er außerhalb des so definierten Klein­ signalbereichs das Regelverhalten nicht beeinflußt.

Besonders vorteilhaft ist, daß die Dynamik des Regelverhal­ tens durch Setzen des Integrators und somit durch entspre­ chende sprungförmige Veränderung des Ansteuersignals des Stellelements je nach Situation anders gewählt wird. Eine besonders große Dynamik wird bei einer Sollwertänderung durch Setzen auf einen Anfangswert erreicht, während ein komfortables Ausregeln einer Regelabweichung bei unveränder­ tem Sollwert durch einen anderen Anfangswert, insbesondere durch Null, realisiert wird.

Besonders vorteilhaft ist, daß der zusätzliche Integrator sowohl beim Beschleunigen als auch beim Abbremsen der Klappe (durch Rücksetzen) zur Wirkung kommt. Dadurch wird beim Be­ schleunigen ein zusätzlicher P-Anteil, der sehr schnell die Klappe öffnet, erreicht, während beim Rücksetzen die Klappe im Sinne eines Differentialanteils abgebremst wird.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Be­ schreibung von Ausführungsbeispielen bzw. aus den abhängigen Patentansprüchen.

Zeichnung

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 ein Ablaufdiagramm eines Regelkreises, welcher über ein reibungsbehaftetes Stellelement wenigstens eine Be­ triebsgröße einer Antriebseinheit eines Kraftfahrzeugs ein­ regelt und welcher mit Maßnahmen zur Kompensation der Rei­ bung im Sinne der Erfindung versehen ist. Die Fig. 2 und 3 zeigen anhand von Flußdiagrammen ein bevorzugtes Ausfüh­ rungsbeispiel der Erfindung. In Fig. 4 ist die Wirkungswei­ se anhand von Zeitdiagrammen verdeutlicht.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

In Fig. 1 ist ein Mikrocomputer 10 skizziert, in dem unter anderem ein Regler zur Regelung einer Betriebsgröße eines Kraftfahrzeugs implementiert ist. Der Regelkreis ist in Fig. 1 dargestellt. Beispiele für derartige Regelungen sind Lageregler zur Einstellung der Position einer Drosselklappe in Abhängigkeit eines zum Beispiel vom Fahrer vorgegebenen Sollwertes, Drehzahlregelkreise, über die die Drehzahl der Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs abhängig von vorgegebenen Sollwerten, zum Beispiel einer Leerlaufsolldrehzahl, durch Steuern eines Stellelements eingeregelt wird, Drehmomenten­ regelkreise, die entsprechend das Drehmoment der An­ triebseinheit über wenigstens ein Stellelement regeln, Lastregelkreise, etc. Im Mikrocomputer ist im wesentlichen ein Sollwertbilder 12 implementiert, der in Abhängigkeit von über Eingangsleitungen 14 bis 16 zugeführten Betriebsgrößen des Kraftfahrzeugs und/oder seiner Antriebseinheit nach Maß­ gabe vorbestimmter Kennlinien, Kennfelder, Tabellen oder Be­ rechnungsschritten einen Sollwert für die zu regelnde Be­ triebsgröße bildet. Beispiele von Größen, die zur Sollwert­ bildung herangezogen werden, sind die Stellung eines vom Fahrer betätigbaren Bedienelements, der Status von Verbrau­ chern, die Motortemperatur, etc. Der Sollwert SOLL wird ei­ ner Vergleichsstelle 18 zugeführt, in der er mit dem Istwert IST der Betriebsgröße verglichen wird. Das Vergleichsergeb­ nis Δ wird einem Regler 20 zugeführt. Dieser wertet das zu­ geführte Vergleichsergebnis, die Regelabweichung Δ, nach Maßgabe der implementierten Regelstrategie, beispielsweise einer Proportional-/Integral-/Differential-Regelung aus und bildet abhängig von der Regelabweichung ein Ausgangssignal τR. Dieses wird im bevorzugten Ausführungsbeispiel einer Verknüpfungsstelle 22 zugeführt. Von dieser Verknüpfungs­ stelle führt die Ausgangsleitung 24 des Mikrocomputers 10 auf eine Endstufe 26, die einen elektrischen Motor 28 betä­ tigt. Dieser stellt zusammen mit dem von ihm betätigten Stellglied der Antriebseinheit 34, zum Beispiel einer Dros­ selklappe, das reibungsbehaftete Stellelement dar. Das Stellglied 28 beeinflußt die zu regelnde Betriebsgröße, die über eine Meßeinrichtung 30 erfaßt und über die Eingangslei­ tung 32 als Istgröße dem Mikrocomputer 10 zugeführt wird. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel eines Lageregelkreises er­ faßt die Meßeinrichtung 30 die Position der Drosselklappe einer Brennkraftmaschine 34. In anderen vorteilhaften Aus­ führungsbeispielen wird die Drehzahl, die Motorlast, etc. durch die Meßeinrichtung 30 ermittelt. Zur Kompensation der Reibungseffekte und/oder zur Vermeidung der Schwingungsnei­ gung des Systems ist im Mikrocomputer 10 ein Kompensator 36 vorgesehen. Diesem werden die Regelabweichung Δ, die Istgrö­ ße IST sowie die Sollgröße SOLL zugeführt. Mit diesen Ein­ gangsgrößen ermittelt der Kompensator 36 wenigstens einen Steuerwert I, der in der Verknüpfungsstelle 22 dem Regler­ ausgangssignal τR aufgeschaltet wird. In einem anderen vor­ teilhaften Ausführungsbeispiel wird anstelle der oder zu­ sätzlich zur Beeinflussung des Regelausgangssignals wenig­ stens eine der Reglerkonstanten, insbesondere der Inte­ gralanteil, abhängig vom Steuersignal beeinflußt im Sinne einer Kompensation der Reibungseffekte und/oder der Vermei­ dung der Schwingungsneigung.

Der Kompensator 36 erzeugt ein das Ansteuersignal τR verän­ derndes Signal I im Kleinsignalbereich, d. h. bei Regelvor­ gängen mit kleinem Regelhub. Dieser wird durch eine Änderung des Sollwertes unterhalb eines vorbestimmten Wertes und/oder einer Regelabweichung innerhalb eines vorbestimmten, kleinen Wertebereichs bestimmt. Abhängig von der jeweiligen Be­ triebssituation wird das Steuersignal I von Null aus gestar­ tet oder von einem vorbestimmten Anfangswert. Bei der letz­ teren Lösung verändert sich das Ansteuersignal τ, welches dem Stellelement zugeführt wird, demgemäß sprungförmig. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel enthält der Kompensator 36 einen Integrator, so daß der zeitliche Verlauf des Steuersi­ gnals I entsprechend dem Zeitverhalten dieses Integrators ist.

Das folgende, bevorzugte Ausführungsbeispiel wird ohne Ein­ schränkung der Allgemeinheit am Beispiel der Lageregelung einer Drosselklappe einer Brennkraftmaschine dargestellt. Die erfindungsgemäße Vorgehensweise wird in vorteilhafter Weise überall dort eingesetzt, wo eine Betriebsgröße über ein reibungsbehaftetes Stellelement eingestellt wird. Daher wird im folgenden unter Sollposition und Istposition auch der Sollwert und Istwert der jeweiligen, zu regelnden Be­ triebsgröße verstanden.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel für einen Lageregler ei­ ner Drosselklappe einer Brennkraftmaschine ist in den Fluß­ diagrammen der Fig. 2 und 3 sowie im Zeitdiagramm der Fig. 4 dargestellt.

In Fig. 2 ist die Vorgehensweise dargestellt, mit der die Start- bzw. Restartbedingungen des Integrators zur Kompensa­ tion der Reibungseffekte durchgeführt wird. Das skizzierte Programm wird in vorgegebenen Zeitintervallen durchgeführt. Die im Laufe des Programms verwendeten Marken werden bei Einschalten des Mikrocomputers auf Null gesetzt.

Im ersten Schritt 100 wird eine Startmarke B_Start auf den Wert Null gesetzt. Ist diese Marke auf dem Wert 1, so wird der Integrator gestartet. Im darauffolgenden Schritt 102 wird der Betrag des Gradienten dwdks des Sollwertes für die Drosselklappenstellung dahingehend überprüft, ob er größer ist als Null, d. h. ob eine Sollwertänderung stattgefunden hat. Der Gradient wird dabei beispielsweise dadurch be­ stimmt, daß die Differenz zwischen dem aktuellen und einem vorherigen Sollwert gebildet wird. Wurde eine Sollwertände­ rung erkannt, wird im Schritt 104 überprüft, ob sich der Sollwert in negativer Richtung im Sinne einer Abnahme verän­ dert hat. Ist dies der Fall wird gemäß Schritt 106 eine Mar­ ke B_wdksauf auf den Wert Null gesetzt, andernfalls, d. h. bei einer positiven Änderung des Sollwertes, gemäß Schritt 108 auf den Wert 1. Die Marke B_wdksauf gibt somit an, ob sich der Sollwert in positiver oder in negativer Richtung verändert hat. Nach Schritt 106 bzw. 108 wird im Schritt 110 der Betrag des Sollwertgradienten dwdks mit einem vorgegebe­ nen Schwellenwert DWDKSIKL (vorzugsweise 1% bis einige Pro­ zent der Drosselklappenstellung) verglichen. Ist er kleiner als dieser Schwellenwert, so befindet sich das System im Be­ triebsbereich, in dem ein Start des Integrators möglich ist (Kleinsignalbereich). Dann wird im Schritt 112 eine Marke B_dlrikla dahingehend überprüft, ob sie den Wert Null auf­ weist. Diese Marke gibt an, ob der Integrator bereits aktiv ist. Ist diese Marke Null, ist der Integrator nicht aktiv. In diesem Fall wird gemäß Schritt 114 eine Marke B_iklrest ebenfalls auf den Wert Null gesetzt. Diese Marke gibt an, ob ein erneuter Start des Integrators (Restart, Retriggerung) stattfinden soll. Ist die Marke Null, liegt kein derartiger Betriebszustand vor. Nach Schritt 114 bzw. im Falle einer Nein-Antwort im Schritt 112 wird gemäß Schritt 116 die Marke B_start auf den Wert 1 gesetzt. Dies bedeutet, daß die für den Start des Integrators notwendigen Bedingungen vorliegen. Diese bestehen gemäß den Schritten 102 bis 116 darin, daß eine Sollwertänderung unterhalb des vorgegebenen Grenzwertes vorliegt. Hat Schritt 110 ergeben, daß der Gradient des Sollwertes den Grenzwert überschreitet, wird der im Schritt 100 gesetzte Markenwert beibehalten. Unter Gradient des Sollwertes oder Sollwertänderung wird dabei im Rahmen der beschriebenen Vorgehensweise je nach Ausführungsform der Ab­ solutwert der Sollwertänderung, d. h. die Differenz, oder die Geschwindigkeit der Änderung verstanden.

Die Startbedingung kann auch erfüllt sein, wenn der Betrag des Gradienten des Sollwertes nicht größer als Null ist (Neinantwort im Schritt 102). In diesem Fall wird im Schritt 118 der Betrag der Differenz dwdkdlr zwischen Sollwert und Istwert des Drosselklappenwinkels mit vorgegebenen Grenzwer­ ten verglichen. Liegt der Betrag innerhalb eines vorgegebe­ nen Bereichs, der vom oberen Grenzwert DWDKSIKL und vom un­ teren Grenzwert WDKST bestimmt wird, so wird im darauf fol­ genden Schritt 120 anhand der Bedingung B_dlrikla überprüft, ob der Integrator aktiv ist. Ist der Integrator nicht aktiv (Marke=Null), wird im Schritt 122 die Marke B_iklrest auf den Wert 1 gesetzt. Diese Marke gibt die Bedingung an, daß der Integrator erneut gestartet wird. Nach Schritt 122 bzw. im Falle einer Neinantwort im Schritt 120, wenn der Integra­ tor bereits aktiv ist, wird im Schritt 124 die Startbedin­ gung B_start auf den Wert 1 gesetzt. Nach Schritt 116, im Falle einer Neinantwort im Schritt 110, nach Schritt 124 oder im Falle einer Neinantwort im Schritt 118 wird das Pro­ gramm dann mit Schritt 126 fortgefahren. Durch die Schritte 118 bis 124 wird festgestellt, ob die Restartbedingung für den Integrator erfüllt ist, d. h. ob die Regelabweichung in einem vorgegebenen Wertebereich liegt.

In den beginnend mit Schritt 126 folgenden Schritten wird der Anfangswert des Integrators festgelegt. Im Schritt 126 wird der Betrag der Sollwertänderung dwdks mit dem vorgege­ benen Grenzwert DWDKSIKL verglichen. Ist er größer als die­ ser Grenzwert, ist die Startbedingung des Integrators nicht mehr erfüllt. Daher wird gemäß Schritt 128, die den aktiven Integrator anzeigende Marke B_dlrikla auf Null gesetzt. Fer­ ner wird der Integratorinhalt bzw. das Ausgangssignal des Integrators dlrikl ebenfalls zurückgesetzt (Wert Null). Nach Schritt 128 bzw. im Falle einer Neinantwort im Schritt 126, wenn der Betrag der Sollwertänderung den Grenzwert unter­ schreitet, wird im Schritt 130 überprüft, ob die Startmarke B_Start den Wert 1 aufweist und die den aktiven Integrator anzeigende Marke B_dlrikla den Wert Null. Ist dies nicht der Fall, d. h. ist eine der Voraussetzungen nicht erfüllt, wird der Programmteil beendet. Es erfolgt kein Start des Integra­ tors. Sind die beiden Bedingungen erfüllt, wird gemäß Schritt 132 die den aktiven Integrator anzeigende Marke B_dlrikla auf den Wert 1 gesetzt. Ferner wird eine weitere Marke B_dlriklst auf den Wert 1 gesetzt. Ist diese Marke 1, so befindet sich das System im ersten Durchlauf. Nach dem ersten Durchlauf wird die Marke auf den Wert Null zurückge­ setzt. Nach Schritt 132 wird im Schritt 134 überprüft, ob die den Restart des Integrators anzeigende Marke B_iklrest den Wert 1 aufweist (vgl. Schritt 122). Ist dies der Fall, findet ein Restart statt. In diesem Fall wird der Integrato­ rinhalt dlrikl gemäß Schritt 136 auf den Wert Null gesetzt. Findet kein Restart statt, d. h. weist die Marke B_iklrest den Wert Null auf, so wird im Schritt 138 ein Anfangswert des Integrators bestimmt. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist der Anfangswert des Integrators der Betrag eines vorge­ gebenen Startwertes dlriklst zuzüglich eines Haftreibungsan­ teils WDKREIB. Zumindest einer der beiden Anteile kann dabei betriebsgrößenabhängig, beispielsweise temperaturabhängig, drehzahlabhängig, etc. sein. Nach Schritt 138 wird im Schritt 140 überprüft, ob die Marke B_wdksauf den Wert Null aufweist, d. h. ob sich der Sollwert in negativer Richtung verändert hat. In diesem Fall wird gemäß Schritt 142 der In­ tegratorwert invertiert, da die Bewegung der Klappe in nega­ tiver Richtung stattfindet. Nach Schritt 142 bzw. im Falle einer Neinantwort im Schritt 140 oder nach Schritt 136 wird das Programm beendet.

In Fig. 3 wird ein Flußdiagramm dargestellt, welches ein Programm repräsentiert, welches die eigentliche Bildung des Steuersignals und die Berechnung des Integrators durchführt. Das Programm wird zu vorgegebenen Zeitpunkten eingeleitet.

Im ersten Schritt 200 wird die den aktiven Integrator anzei­ gende Bedingung B_dlrikla überprüft. Ist der Integrator nicht aktiv, so wird das Programm beendet. Hat die Marke den Wert 1, d. h. ist der Integrator bereits aktiv, wird im Schritt 202 überprüft, ob ein erstmaliger Durchlauf erfolgt. Dies geschieht anhand der Marke B_dlriklst. Weist diese den Wert 1 auf, befindet sich das System im erstmaligen Durch­ lauf. Dann werden gemäß Schritt 204 die nachfolgend zur Be­ rechnung des Integrators verwendeten Werte initialisiert. Der zur Erkennung eines Vorzeichenwechsels verwendete Wert dwdkdlra wird auf den aktuellen Wert dwdkdlr der Regelabwei­ chung gesetzt. Der zur Bewegungserkennung verwendete Dros­ selklappenstellungswert wdkbas wird auf den aktuellen Ist­ wert wdkba gesetzt. Die die Bewegung der Drosselklappe an­ zeigende Marke B_dkbew wird auf den Wert Null, d. h. keine Bewegung, gesetzt. Ferner wird die Marke für den ersten Durchlauf B_dlriklst auf den Wert Null zurückgesetzt, so daß die Initialisierung gemäß Schritt 204 nur einmal durchlaufen wird. Nach Schritt 204 bzw. im Falle einer Neinantwort im Schritt 202 wird dann im Schritt 206 überprüft, ob der Ist­ wert den Sollwert kreuzt. In diesem Fall wird der Integrator gestoppt. Zur Überprüfung dieser Situation wird überprüft, ob die Regelabweichung dwdkdlr kleiner oder gleich Null ist und der gespeicherte Regelabweichungswert dwdkdlra größer oder gleich Null ist, oder ob die Regelabweichung dwdkdlr größer oder gleich Null ist und der gespeicherte Regelabwei­ chungswert dwdkdlra kleiner oder gleich Null ist. Ist ein Bedingungspaar erfüllt, kreuzt der Istwert den Sollwert. Da­ her wird in Schritt 208 die den aktiven Integrator anzeigen­ de Marke B_dlrikla auf Null gesetzt. Ist kein Bedingungspaar erfüllt, wird mit Schritt 210 fortgefahren, der auch nach Schritt 208 eingeleitet wird.

In Schritt 210 wird überprüft, ob die Marke B_iklrest, die einen Restartvorgang des Integrators bezeichnet, den Wert Null aufweist. Ist dies der Fall, d. h. befindet sich der In­ tegrator nicht im Restart, so wird gemäß Schritt 212 die Differenz zwischen dem Drosselklappenstellungsistwert wdkba und dem gespeicherten Wert wdkbas mit einem vorgegebenen Schwellenwert WDKBEW verglichen. Ist der Betrag der Diffe­ renz größer als dieser Schwellenwert und ist gleichzeitig die die Drosselklappenbewegung kennzeichnende Marke B_dkbew Null, d. h. wurde bisher keine Bewegung erkannt, so wird eine Bewegung der Drosselklappe erkannt. Dies führt gemäß Schritt 214 dazu, daß der Startwert dlriklst (vgl. Fig. 2, Schritt 138) auf den Integratorwert dlrikl und die Marke B_dkbew auf den Wert 1 gesetzt wird. Wurde keine Drosselklappenbewegung erkannt bzw. befindet sich das System im Restart, so wird direkt mit dem auf Schritt 214 folgenden Schritt 216 fortge­ fahren. Im Schritt 216 wird die den aktiven Integrator an­ zeigende Marke B_dlrikla auf den Wert 1 überprüft. Weist die Marke den Wert 1 auf, d. h. ist der Integrator aktiv, so wird der Integratorwert dlrikl gemäß Schritt 218 nach Maßgabe der Integrationsgleichung gebildet. Diese ist

dlrikl = dlrikl . DLRIKLPAR . x dwdkdlr

wobei DLRIKLPAR die Integrationskonstante ist.

Ist der Integrator nicht aktiv (Marke gleich Null) so wird gemäß Schritt 220 der Integratorwert dlrikl auf den Wert Null gesetzt. Nach Schritt 218 bzw. 220 wird im Schritt 222 der gespeicherte Wert für die Regelabweichung dwdkdlra auf den aktuellen Wert der Regelabweichung dwdkdlr gesetzt und der Integratorwert dlrikl auf vorgegebene Grenzwerte, vor­ zugsweise -100% und +100% begrenzt. Danach wird der Pro­ grammteil beendet.

Die Wirkungen der in den Flußdiagrammen der Fig. 2 und 3 beschriebene Vorgehensweise ist in Fig. 4 anhand von Zeit­ diagrammen verdeutlicht. Fig. 4a zeigt den zeitlichen Ver­ lauf des Drosselklappensollwertes wdks (durchgezogene Linie) und des Drosselklappenistwertes wdkba (gestrichelte Linie). Fig. 4b zeigt den zeitlichen Verlauf des Integratorwertes dlrikl, während in Fig. 4c der zeitliche Verlauf der An­ steuergröße τ für das Stellelement aufgetragen ist.

Zum Zeitpunkt t0 (vgl. Fig. 4a) findet eine Sollwertände­ rung statt, die innerhalb des vorgegebenen Bereiches liegt. Dies führt dazu, daß gemäß Fig. 4b der Integralanteil auf einen vorgegebenen Wert zum Zeitpunkt t0 gesetzt wird. Ein entsprechendes Verhalten zeigt die Ansteuersignalgröße τ, die in Fig. 4c dargestellt ist. Bis zum Zeitpunkt t1, zu dem der Istwert sich an den Sollwert angenähert hat, ist der Integrator aktiv. Ein entsprechendes Verhalten wird in Fig. 4b für den Integratorwert und in Fig. 4c für die Ansteuer­ signalgröße dargestellt. Bei der Ansteuersignalgröße ist ferner noch der Reglereinfluß zu berücksichtigen. Zum Zeit­ punkt t1 wird der Integrator zurückgesetzt, was zu einer entsprechenden Veränderung der Ansteuersignalgröße τ führt. Zum Zeitpunkt t2 (vgl. Fig. 4a) entsteht eine Regelabwei­ chung innerhalb der vorgegebenen Grenzen. Dies führt zu ei­ nem Starten des Integrators vom Wert Null aus. Entsprechend verhält sich die Ansteuersignalgröße in Fig. 4c, wobei auch hier der Einfluß des Reglers selbst zu berücksichtigen ist. Zum Zeitpunkt t3 ist der Istwert dem Sollwert wieder angenä­ hert (vgl. Fig. 4a). Der Integrator wird zu diesem Zeit­ punkt zurückgesetzt (vgl. Fig. 4b). Eine sprungförmige Ver­ änderung zeigt daher auch die Ansteuersignalgröße τ (vgl. Fig. 4c).

Claims (11)

1. Verfahren zur Steuerung eines Stellelements einer An­ triebseinheit, wobei das Stellelement reibungsbehaftet ist und eine Betriebsgröße beeinflußt, die auf Basis einer Rege­ lung eingeregelt wird, wobei ein Ansteuersignal zur Ansteue­ rung des Stellelements gebildet wird, dadurch gekennzeich­ net, daß das Ansteuersignal zusätzlich zur Regelung verän­ dert wird, wenn ein Regelvorgang mit kleinem Regelhub durch­ geführt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Regelvorgang vorliegt, wenn eine Sollwertänderung un­ terhalb eines vorbestimmten Grenzwertes vorliegt.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Regelvorgang vorliegt, wenn eine Regelabweichung in einem vorgegebenen Bereich vorliegt.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß eine sprungförmige Veränderung der Ansteuersignalgröße um einen bestimmten Wert bei einer Soll­ wertänderung unterhalb eines vorgegebenen Grenzwertes durch­ geführt wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die zusätzliche Änderung der An­ steuersignalgröße zurückgenommen wird, wenn der Istwert den Sollwert erreicht hat.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß ein Integrator vorgesehen ist, der abhängig von der Regelabweichung bei Vorliegen eines Regel­ vorgangs mit kleinem Regelhub aktiv ist und die Ansteuersi­ gnalgröße zusätzlich zum Regler verändert.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Integrator von einem Anfangswert an läuft, wenn eine Sollwertänderung kleiner als ein vorbestimmter Grenzwert er­ kannt wurde, daß er ohne Anfangswert startet, wenn die Re­ gelabweichung in einem bestimmten Wertebereich liegt.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Integrator zu Null gesetzt wird, wenn der Regelvorgang nicht mehr vorliegt.

9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Anfangswert mit einem Faktor gewichtet ist.

10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß der Anfangswert betriebsgrößenab­ hängig ist und/oder abhängig von der Größe der Änderung der Ansteuersignalgröße bzw. dem Integratorwert ist.

11. Vorrichtung zur Steuerung eines Stellelements einer An­ triebseinheit, welches reibungsbehaftet ist, mit einem Reg­ ler, der in Abhängigkeit eines Soll- und eines Istwertes ein Ansteuersignal zur Ansteuerung des Stellelements bildet, da­ durch gekennzeichnet, daß Kompensationsmittel vorgesehen sind, welche bei Vorliegen eines Regelvorgangs mit kleinem Regelhub zusätzlich zum Regler die Ansteuersignalgröße be­ einflussen, bei anderen Regelvorgängen keine Beeinflussung vornehmen.