DE19902351A1 - Maschinendrehzahlmesser-Treibervorrichtung - Google Patents
Maschinendrehzahlmesser-TreibervorrichtungInfo
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Description
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Treiben eines
Maschinendrehzahlmessers und insbesondere eine Drehzahlmesser-
Treibervorrichtung, welche ermöglicht, daß ein Zeiger korrekt einer abrupten
Änderung einer Maschinendrehzahl folgt.
Bei herkömmlichen Maschinendrehzahlmessern, welche zum Anzeigen einer
Maschinendrehzahl eingesetzt werden, ist das Problem einer Verzögerung
bezüglich des Ansprechens eines bewegbaren Teils auf eine abrupte
Änderung der Maschinendrehzahl bekannt.
Bei einem Ansatz zur Lösung dieses Problems hat die Anmelderin bereits
eine Patentanmeldung aus dem Fachgebiet der nachfolgend beschriebenen
Maschinendrehzahlmesser-Treibervorrichtung (japanische Patentanmeldung
Nr. Sho 63 (1988)-64822) eingereicht und bekam ein Patent erteilt (Nr.
2,685,787). Gemäß der erwähnten Treibervorrichtung wird eine
Änderungsrate ΔNe einer Maschinendrehzahl (Anzahl der Umdrehungen) Ne
beim Antreiben eines Zeigers eines Maschinendrehzahlmessers durch
Zuführen eines Treiberstroms zum Drehzahlmesser lediglich während einer
Einschaltzeit erfaßt, welche Einschaltzeit zu der vorliegenden
Maschinendrehzahl Ne korrespondiert, und die Einschaltzeit wird in der
Anstiegsphase der Maschinendrehzahl lediglich während einer Korrekturzeit
vergrößert, welche Korrekturzeit zu der erfaßten Maschinendrehzahl Ne und
deren Änderungsrate ΔNe korrespondiert, wohingegen die Einschaltzeit in
der Abnahmephase der Maschinendrehzahl verkürzt wird, um dadurch die
Ansprechverzögerung zu eliminieren.
Gemäß dem vorstehend beschriebenen Stand der Technik kann es möglich
sein, daß der Zeiger des Maschinendrehzahlmessers derart ausgelegt ist,
daß er exakt der Änderung der Maschinendrehzahl mit hoher Genauigkeit
folgt. Andererseits werden gleichzeitig die folgenden neuen Probleme mit
wachsender Korrektur hervorgerufen.
- 1. Nach einer starken Zunahme oder Abnahme der Maschinendrehzahl kommt es zu einem Überschwingen des Drehzahlmesserzeigers, welcher eine richtige Anzeige der aktuellen Maschinendrehzahl überschreitet.
- 2. Wenn die Maschinendrehzahl relativ unstabil ist, wie im Leerlauf der Fall, schlägt der Zeiger mit einer Überreaktion derart aus, daß er in der Folge stärker schwankt als die aktuelle Schwankung der Maschinendrehzahl.
- 3. Während einer Verlangsamung (Bremsung) oder dgl. schlägt der Zeiger mit einem Überschwingen unangemessen hoch aus.
Es ist deshalb ein Ziel der vorliegenden Erfindung, eine verbesserte
Maschinendrehzahlmesser-Treibervorrichtung bereitzustellen, welche die im
Stand der Technik beobachteten bekannten Probleme löst und welche es
ermöglicht, daß der Zeiger des Maschinendrehzahlmessers korrekt jeder
Änderung der Maschinendrehzahl folgt.
Um das vorstehend genannte Ziel zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung
Verbesserungen bei einer Maschinendrehzahlmesser-Treibervorrichtung vor,
welche umfaßt: ein Konstantwinkelimpuls-Erzeugungsmittel zum Erzeugen
eines Konstantwinkelimpulses pro Drehung einer Kurbelwelle einer Maschine
um einen vorbestimmten Winkel; ein Impuls-Analysemittel zum Erfassen der
Erzeugungsperiode T des Konstantwinkelimpulses und deren Änderungsrate
ΔT; ein Drehzahlsignal-Erzeugungsmittel zum Erzeugen eines die
Maschinendrehzahl (Anzahl der Umdrehungen) wiedergebenden
Drehzahlsignals auf Grundlage der Erzeugungsperiode T; einen
Maschinendrehzahlmesser, welcher in Antwort auf das Drehzahlsignal
angetrieben ist; und Zunahme-/Abnahme-Korrekturmittel zum Korrigieren
des Drehzahlsignals durch Vergrößern oder Verkleinern desselben nach
Maßgabe der erfaßten Änderungsrate ΔT. Die Maschinendrehzahlmesser-
Treibervorrichtung der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet,
daß sie ferner die folgenden Mittel umfaßt.
- 1. Es ist ein Taktmittel vorgesehen zum Takten der Zunahme-/Abnahme- Korrekturzeit des durch das Zunahme-/Abnahme-Korrekturmittel bereitgestellten Drehzahlsignals; und es ist ein Korrektur- Begrenzungsmittel vorgesehen zum Verkleinern des Betrags der Zunahme-/Abnahmekorrektur relativ zum Drehzahlsignal proportional zu einer Vergrößerung der Korrekturzeit.
- 2. Wenn die Maschinendrehzahl gleich einem oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, stoppt das Zunahme-/Abnahme- Korrekturmittel die Zunahme-/Abnahme-Korrektur des Drehzahlsignals.
- 3. Das Zunahme-/Abnahme-Korrekturmittel führt die Zunahme- /Abnahme-Korrektur des Drehzahlsignals lediglich dann aus, wenn die Änderungsrate ΔT positiv ist.
- 4. Das Zunahme-/Abnahme-Korrekturmittel führt die Zunahme- /Abnahmekorrektur des Drehzahlsignals lediglich dann aus, wenn die Änderungsrate der Drosselöffnung größer als ein vorbestimmter Wert ist.
Gemäß dem vorstehenden Aufbau (1) ist es möglich, ein Überschwingen
des Zeigers zu verhindern. Gemäß dem Aufbau (2) ist es möglich, zu
verhindern, daß der Zeiger stärker als die tatsächliche Schwankung der
Maschinendrehzahl im Leerlauf schwankt. Gemäß dem Aufbau (3) ist es
möglich, eine Überreaktion des Zeigers während einer Verlangsamung
(Bremsung) oder dgl. mit übermäßiger Größe zu verhindern. Und gemäß dem
Aufbau (4) wird es möglich, die Ansprecheffizienz des Zeigers lediglich dann
zu verbessern, wenn der Fahrzeugfahrer beabsichtigt, zu beschleunigen, um
eine Überreaktion des Zeigers beispielsweise während einer Verlangsamung
zu verhindern.
Fig. 1 ist ein Blockdiagramm, welches die prinzipiellen Komponenten
einer Maschinendrehzahlmesser-Treibervorrichtung zeigt, bei
welcher die vorliegende Erfindung angewandt wird;
Fig. 2 zeigt einen Hauptfluß eines in der Vorrichtung aus Fig. 1
ausgeführten Steuerprogramms;
Fig. 3 ist ein Flußdiagramm eines in der Vorrichtung aus Fig. 1
ausgeführten Impuls-B-Unterbrechungsprozesses;
Fig. 4 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen einer
Maschinendrehzahl (Anzahl der Umdrehungen) Ne und eines
Koeffizienten k zeigt;
Fig. 5 ist ein Funktionsblockdiagramm eines Ausführungsbeispiels der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 ist ein Flußdiagramm (1) eines in der Vorrichtung aus Fig. 1
ausgeführten Betriebsprozesses;
Fig. 7 ist ein Flußdiagramm (2) des in der Vorrichtung aus Fig. 1
ausgeführten Betriebsprozesses;
Fig. 8 zeigt graphisch den Ort eines durch die Vorrichtung aus Fig.
1 getriebenen Zeigers; und
Fig. 9 ist ein Flußdiagramm, welches den bei einer Modifikation der
vorliegenden Erfindung ausgeführten Betrieb zeigt.
Nachfolgend wird der Aufbau der vorliegenden Erfindung und deren Betrieb
im Detail mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen beschrieben. Fig. 1
ist ein Blockdiagramm, welches den prinzipiellen Aufbau einer
Maschinendrehzahlmesser-Treibervorrichtung zeigt, bei welcher die
vorliegende Erfindung eingesetzt wird.
Ein Impulsgenerator 1 erzeugt zwei Impulse (A und B) nach Maßgabe jeder
Umdrehung einer Kurbelwelle einer Maschine. Ein Impuls A wird einmal pro
Umdrehung der Maschine erzeugt, wohingegen ein Impuls B einmal pro
Umdrehung um einen vorbestimmten Winkel der Kurbelwelle erzeugt wird.
Der Impuls B ist ein Maschinen-Drehzahl-Signal, dessen Periode T sich mit
einer Änderung der Maschinendrehzahl (Anzahl der Umdrehungen) Ne
ändert. Diese Impulse werden einer CPU 11 in einem Mikrocomputer 10
zugeführt. Ein Flip-Flop 14 schaltet einen Transistor 15, um die Zufuhr eines
Stroms zur Primärwicklung einer Zündspule 16 zu steuern, während die
Zündzeit einer Zündkerze 17 eingestellt wird.
Die CPU 11 führt eine Berechnung nach Maßgabe eines vorangehend in
einem Nur-Lese-Speicher (ROM) 12 mit einem als Arbeitsbereich dienendem
Schreib-Lese-Speicher (RAM) 13 gespeicherten Programmes aus und führt
ein Ein-/Aus-Befehlsignal auf Grundlage des Ergebnisses einer derartigen
Berechnung einer Schalter-Treiberschaltung 18 zu. Die Schalter-
Treiberschaltung 18 schaltet einen Schalter SW in Antwort auf das von der
CPU 11 zugeführte Ein-/Aus-Befehlsignal ein oder aus, um dadurch die
Einschalt-Zeit eines Maschinendrehzahlmessers 9 zu steuern.
Im Folgenden wird der Betrieb der CPU 11 detaillierter beschrieben. Die CPU
11 führt wiederholt eine in Fig. 2 gezeigte Hauptroutine aus und führt in
Antwort auf einen. Eingang jedes Impulses B ein in Fig. 3 gezeigtes
Unterbrechungs-Verarbeitungs-Programm aus.
In der Hauptroutine aus Fig. 2 werden jeweils ein Zündstufenzähler sig, ein
Zündunterbrechungstrigger-Zähler tig, ein Einschaltstufenzähler scg und ein
Einschaltzeitzähler tcg als Funktionswerte f1(T), g1(T), f2(T) und g2(T) der
Periode T des Eingangsimpulses B berechnet und dann in den Schreib-Lese-
Speicher (RAM) 13 geschrieben. Diese Funktionswerte sind vorangehend als
Datenkarte im Nur-Lese-Speicher (ROM) 12 gespeichert.
Wenn ein Impuls B während der Ausführung der Hauptroutine eingegeben
wird und das Programm aus Fig. 3 gestartet ist, werden ein Zündprozeß
zum Zünden der Zündkerze 17 und ein Drehzahlmesser-Treiberprozeß zum
Treiben des Zeigers des Maschinendrehzahlmessers 9 in dieser Reihenfolge
ausgeführt. Beim Zündprozeß wird ein Betrieb zum Zünden auf Grundlage
der Funktionswerte f1(T), g1(T), f2(T) und g2(T) durchgeführt. Da dieser
Betrieb durch den bekannten Prozeß ausgeführt werden kann, kann eine
Erklärung desselben an dieser Stelle weggelassen werden.
Fig. 5 ist ein Funktionsblockdiagramm des Mikrocomputers 10 mit Bezug
auf den Prozeß zum Treiben des Maschinendrehzahlmessers 9, wobei die
CPU 11 den Prozeß nach Maßgabe des im Nur-Lese-Speicher (ROM) 12 und
im Schreib-Lese-Speicher (RAM) 13 gespeicherten Programms oder der darin
gespeicherten Daten ausführt.
In Fig. 5 analysiert ein Impuls-Analysemittel 101 den Konstantwinkel-
Impuls (Impuls B), welcher vom Impulsgenerator 1 ausgegeben wurde, und
berechnet die Impulserzeugungsperiode Tn und die Änderungsrate ΔT
derselben. Ein Drehzahlsignal-Erzeugungsmittel 102 berechnet auf der
Grundlage einer derartigen Impulserzeugungsperiode Tn ein die
Maschinendrehzahl (Anzahl der Umdrehungen) Ne wiedergebendes
Drehzahlsignal t0 und gibt dann das berechnete Signal t0 aus. Ein Zunahme-
/Abnahme-Korrekturmittel 103 berechnet gemäß der nachfolgend
angegebenen Gleichung (1) einen Zunahme-/Abnahme-Korrekturwert Δt1,
welcher zu dem Drehzahlsignal t0 hinzuaddiert oder von diesem subtrahiert
werden muß, um die Ansprechverzögerung des Maschinendrehzahlmessers
9 zu korrigieren, und gibt dann den berechneten Korrekturwert Δt1 aus.
Δt1 = ka . ΔNe (1)
In der vorstehenden Gleichung kann die Änderungsrate ΔNe der
Maschinendrehzahl durch die Änderungsrate ΔT der
Impulserzeugungsperiode ersetzt werden. Der Koeffizient ka ist ein nach
Maßgabe der Maschinendrehzahl Ne (d. h. nach Maßgabe mit der
Impulserzeugungsperiode Tn) variierender Parameter. In diesem
Ausführungsbeispiel wird der Koeffizient ka wahlweise derart festgelegt,
daß der Korrekturwert Δt1 proportional zu einer Zunahme in Richtung eines
höheren Drehzahlbereichs größer wird, d. h. wie in Fig. 4 gezeigt, k1 wird
ausgewählt, wenn die Maschinendrehzahl Ne kleiner als 3.000
Umdrehungen ist, oder k2 (< k1) wird ausgewählt, wenn Ne im Bereich von
3.000 bis 5.000 Umdrehungen liegt, oder k3 (< k2) wird ausgewählt, wenn
Ne größer als 5.000 Umdrehungen ist. Der Koeffizient ka kann unabhängig
von der Maschinendrehzahl Ne festgehalten werden.
Ein Korrektur-Begrenzungsmittel 106 ist mit einem Zeitgeber 106a
ausgerüstet und dient dazu, eine Fortsetzungszeit tc zu takten, während
welcher das Drehzahlsignal t0 durch den Korrekturwert Δt1 vergrößert oder
verkleinert wird. Ferner wird ein Abnahmekorrekturwert Δt2 zum graduellen
Verringern des Korrekturwerts Δt1 proportional zu einer Vergrößerung der
Fortsetzungszeit tc auf der Grundlage der nachfolgend, angegebenen
Gleichung (2) berechnet.
Δt2 = kb . tc/ΔT (2)
In der vorstehenden Gleichung kann der Koeffizient kb ein Parameter sein,
welcher wie der vorstehend erwähnte Koeffizient ka nach Maßgabe der
Maschinendrehzahl variabel ist, oder er kann eine Konstante sein, welche
unabhängig von der Maschinendrehzahl Ne fest ist.
Ein Subtrahierer 107 berechnet die Differenz Δt3 (= Δt1-Δt2) zwischen
dem Zunahme-/Abnahme-Korrekturwert Δt1, welcher von dem
Korrekturmittel 103 erhalten wurde, und dem Abnahmekorrekturwert Δt2,
welcher von dem Korrekturbegrenzungsmittel 106 erhalten wurde, und gibt
dann die Differenz Δt3 aus. Ein Addierer 108 addiert die Differenz Δt3 zu
dem von dem Drehzahlsignal-Erzeugungsmittel 102 erhaltenen
Drehzahlsignal t0 hinzu und führt dann das Ergebnis als Einschaltzeit ton
einer Einschalt-Steuereinrichtung 109 zu. Diese Steuereinrichtung 109 ist
mit einem Zeitgeber 109a ausgestattet und führt der Treiberschaltung 18a
ein Steuersignal zu, um den Schalter SW lediglich während der
angewiesenen Einschaltzeit ton einzuschalten.
Ein Extremwert-Erfassungsmittel 105 erfaßt auf Grundlage der
Impulserzeugungsperiode Tn einen Änderungspunkt, an welchem die
Maschinendrehzahl Ne von einem Anstieg zu einem Abfall übergeht und
ferner einen weiteren Änderungspunkt, an welchem Ne von einem Abfall zu
einem Anstieg übergeht (nachfolgend wird jeder Änderungspunkt in einigen
Fällen als Extremwert bezeichnet). Ein Spitzenwert-Haltemittel 104 ist mit
einem Zeitgeber 104a ausgerüstet und begrenzt nach Erfassung eines
Extremwerts der Maschinendrehzahl durch das Extremwert-Erfassungsmittel
105 die Ausgabedifferenz Δt3 des Subtrahierers 107 für eine vorbestimmte
Zeit, um den Zeiger des Maschinendrehzahlmessers 9 über die vorbestimmte
Zeit zu halten.
Nachfolgend wird der in diesem Ausführungsbeispiel ausgeführte Betrieb im
Detail mit Bezug auf die Flußdiagramme aus Fig. 6, 7 und einem
Graphen aus Fig. 8 beschrieben. In Fig. 8 bezeichnet eine dicke
durchgezogene Linie die durch den Zeiger angezeigten Werte, eine dünne
durchgezogene Linie bezeichnet die praktisch erhaltenen
Maschinendrehzahlen (Anzahl der Umdrehungen), und eine dicke
unterbrochene Linie bezeichnet Werte, welche jeweils durch Umwandeln
eines Treibersignals (ton) in eine Maschinendrehzahl berechnet wurden.
Zuerst werden in Schritt S39 in Fig. 6 Konstantwinkel-Impulse B durch das
Impuls-Analysemittel 101 analysiert, und es werden die vorliegende
Impulserzeugungsperiode Tn und die Änderungsrate ΔT derselben berechnet.
In Schritt S40 wird eine Entscheidung getroffen, ob sich der Spitzenwert-
Halte-Zeitgeber 104a des Spitzenwert-Haltemittels 104 zum Takten der
Spitzenwert-Haltezeit in seiner Zeitgeberwirkung befindet oder nicht, und
wenn das Ergebnis dieser Entscheidung negativ ist, geht der Betrieb zu
Schritt S41 über, um anzuzeigen, daß die Spitzenwert-Haltewirkung nicht
ausgeführt wird.
In Schritt S41 wird eine Entscheidung durch das Zunahme-/Abnahme-
Korrekturmittel 103 getroffen, ob der Absolutwert der berechneten
Änderungsrate ΔT größer als ein Referenzwert α1 ist oder nicht. Und falls
der Absolutwert der Änderungsrate ΔT1 kleiner als der Referenzwert α1 ist,
wie zum Zeitpunkt j1 in Fig. 8, dann wird in Schritt S56 "0" als Zunahme-
/Abnahme-Korrekturwert Δt1 gesetzt und an den Subtrahierer 107
ausgegeben. Allerdings geht der Betrieb zu Schritt S42 über, wenn der
Absolutwert der Änderungsrate ΔT den Referenzwert α1 überschreitet, wie
zum Zeitpunkt j2.
Nachfolgend wird eine Entscheidung in Schritt S42 getroffen, ob die durch
die Impulserzeugungsperiode Tn wiedergegebene Maschinendrehzahl Ne
größer als ein Referenzwert α2 ist oder nicht. Und wenn das Ergebnis dieser
Entscheidung angibt, daß Ne gleich dem oder kleiner als der Referenzwert
α2 ist, geht der Betrieb zu Schritt S56 über, in welchem "0" als der
Zunahme-/Abnahme-Korrekturwert. Δt1 festgelegt wird. Lediglich dann,
wenn inzwischen Ne größer als der Referenzwert α2 ist, geht der Betrieb zu
Schritt S43 über. Somit wird in diesem Ausführungsbeispiel der Zunahme-
/Abnahme-Korrekturwert Δt1 dann zwingend auf "0" gesetzt, wenn die
Maschinendrehzahl gering ist, so daß es möglich wird, eine Überreaktion
des Zeigers in dem Fall zu verhindern, in welchem die Maschinendrehzahl
relativ unstabil ist, wie beispielsweise im Leerlauf.
In Schritt S43 wird eine Entscheidung getroffen, ob die Änderungsrate ΔθTH
einer Drosselöffnung θTH größer als ein Referenzwert α3 ist oder nicht. Und
wenn das Ergebnis dieser Entscheidung anzeigt, daß die Änderungsrate ΔθTH
kleiner als der Referenzwert α3 ist, geht der Betrieb zu Schritt S56 über, wo
"0" als der Zunahme-/Abnahme-KorrekturwertΔt1 festgelegt wird. Lediglich
dann, wenn inzwischen die Änderungsrate ΔθTH größer als der Referenzwert
a3 ist, geht der Betrieb zum Schritt S44 über. Somit wird in diesem
Ausführungsbeispiel der Zunahme-/Abnahme-Korrekturwert Δt1 dann
zwingend auf "0" gesetzt, wenn die Änderungsrate ΔθTH der Drosselöffnung
klein ist, so daß es möglich wird, die Ansprecheffizienz des Zeigers lediglich
dann zu steigern, wenn der Fahrzeugfahrer beabsichtigt, zu beschleunigen,
womit eine Überreaktion des Zeigers beispielsweise während einer
Verlangsamung (Bremsung) verhindert wird.
Wie vorstehend beschrieben, ist dieses Ausführungsbeispiel derart
ausgelegt, daß der Betrieb zu Schritt S44 zum Berechnen des Zunahme-
/Abnahme-Korrekturwerts Δt1 lediglich dann übergeht, wenn die
Änderungsrate ΔθTH der Drosselöffnung den Referenzwert α3 übersteigt,
während die Maschinendrehzahl Ne größer als der Referenzwert α2 ist, wie
zum Zeitpunkt j3 in Fig. 8, und wenn der Absolutwert der Änderungsrate
ΔT noch größer als der Referenzwert α1 ist.
In Schritt S44 wird durch das Extremwert-Erfassungsmittel 105 eine
Entscheidung getroffen, ob die vorangehende Impulserzeugungsperiode Tn-1
der Extremwert ist (entweder der Maximalwert oder der Minimalwert) auf
Grundlage der vergangenen Aufnahme der Impulserzeugungsperiode Tn oder
deren Änderungsrate ΔT. Und wenn die vorangehende
Impulserzeugungsperiode Tn-1, nicht der Extremwert ist, wie zum Zeitpunkt
j4, wird in Schritt S45 eine weitere Entscheidung getroffen, ob der
Korrekturfortsetzungs-Zeitgeber 106a des Korrektur-Begrenzungsmittels 106
bereits gestartet wurde oder nicht. Und wenn das Ergebnis dieser
Entscheidung negativ ist, wenn also kein Start angezeigt wird, wird der
Korrekturfortsetzungs-Zeitgeber 106a in Schritt S59 gestartet und dann
geht der Betrieb zu Schritt S46 über.
In Schritt S46 wird der Zunahme-/Abnahme-Korrekturwert Δt1, welcher zu
dem Geschwindigkeitssignal t0 zum Korrigieren der Ansprechverzögerung
des Maschinendrehzahlmessers 9 hinzuzuaddieren ist, durch das Zunahme-
/Abnahme-Korrekturmittel 103 als ein Funktionswert f(Tn, ΔT) der
vorliegenden Impuls-Erzeugungsperiode Tn und von deren Änderungsrate ΔT
gemäß Gleichung (1) berechnet.
Der Funktionswert f(Tn, ΔT) kann vorab in Form einer Datenkarte im Nur-
Lese-Speicher (ROM) 12 gespeichert werden. In Schritt S47 wird das
Geschwindigkeitssignal t0 durch das Geschwindigkeitssignal-
Erzeugungsmittel 102 als Funktionswert g(Tn) der Impulserzeugungsperiode
Tn berechnet. Dieser Funktionswert g(Tn) kann auch vorab in Form einer
Datenkarte im Nur-Lese-Speicher (ROM) 12 gespeichert sein.
In Schritt S48 wird der Abnahmekorrekturwert Δt2 zum Verringern und
Korrigieren des Zunahme-/Abnahme-Korrekturwerts Δt1 zum Verhindern des
Überschwingens des Zeigers als ein Funktionswert h(tc, ΔT) der Taktzeit tc
des Korrekturfortsetzungs-Zeitgebers 106a und deren Änderungsrate ΔT
gemäß Gleichung (2) berechnet. Dieser Funktionswert h(tc, ΔT) kann auch
vorab in Form einer Datenkarte im Nur-Lese-Speicher (ROM) 12 gespeichert
werden.
In Schritt S49 wird der Abnahme-Korrekturwert Δt2 von dem Zunahme-
/Abnahme-Korrekturwert Δt1 subtrahiert und das Ergebnis (Δt1-Δt2) einer
derartigen Subtraktion wird als neuer Zunahme-/Abnahme-Korrekturwert
Δt3 dem Addierer 108 zugeführt. Dann wird bei Schritt S50 der
Korrekturwert Δt3 zu dem Drehzahlsignal t0 im Addierer 108 addiert, so
daß eine End-Einschaltzeit ton berechnet wird.
In der Folge wird in Schritt S51 die Einschaltzeit ton im Einschaltzeitgeber
109a der Einschalt-Steuereinrichtung 109 festgelegt. In Schritt S52 wird ein
Einschaltbefehl an die Schalter-Treiberschaltung 18 ausgegeben. Dann wird
in Schritt S53 der Einschaltzeitgeber 109a heruntergezählt und dann, wenn
der Zähler des Einschaltzeitgebers 109 "0" in Schritt S54 erreicht hat, wird
in Schritt S55 ein Ausschaltbefehl an die Schalter-Treiberschaltung 18
ausgegeben.
Somit wird in diesem Ausführungsbeispiel dann, wenn die Fortsetzungszeit
tc verlängert ist, während welcher der Zunahme-/Abnahme-Korrekturwert
Δt1 zu dem Drehzahlsignal t0 addiert wird, um eine Ansprechverzögerung
des Zeigers des Maschinendrehzahlmessers zu verhindern, der Zunahme-
/Abnahme-Wert graduell als eine Funktion der Fortsetzungszeit tc verringert,
womit ein Überschwingen des Zeigers des Maschinendrehzahlmessers
verhindert wird.
Wenn inzwischen das Ergebnis der durch das Extremwert-Erfassungsmittel
105 in Schritt S44 getroffenen Entscheidung anzeigt, daß die vorangehende
Impulserzeugungsperiode Tn-1 ihren Extremwert einnimmt (beispielsweise
zum Zeitpunkt j5 in Fig. 8), wird eine vorbestimmte Spitzenwert-Haltezeit
tp in Schritt S61 im Spitzenwert-Halte-Zeitgeber 104a des Spitzenwert-
Haltemittels 104 festgelegt. Dann startet in Schritt S62 der Spitzenwert-
Halte-Zeitgeber 104a sein Herabzählen. Und in Schritt S63 wird "0" als
Zunahme-/Abnahme-Korrekturwert Δt3 im Subtrahierer 107 festgelegt und
von diesem ausgegeben. Als ein Ergebnis stimmt das vom Addierer 106
ausgegebene Einschaltzeitsignal ton mit dem auf Grundlage der
Impulserzeugungsperiode Tn-1 berechneten Drehzahlsignal t0 überein, so daß
der Zeiger des Maschinendrehzahlmessers 9 einen zu der
Impulserzeugungsperiode Tn-1 korrespondierenden Wert anzeigt.
Nachdem der Spitzenwert-Halte-Prozeß auf diese Art und Weise ausgeführt
wurde, springt der Betrieb von Schritt S40 zu Schritt S50, bis das Ergebnis
der Entscheidung bei Schritt S40 anzeigt, daß der Zähler des Spitzenwert-
Halte-Zeitgebers "0" erreicht hat oder bis das Ergebnis der Entscheidung bei
Schritt S57 anzeigt, daß der Extremwert aktualisiert wurde, obwohl der
Zähler des Spitzenwert-Halte-Zeitgebers ungleich "0" ist. Deshalb wird
während des Spitzenwert-Halte-Betriebs keiner bzw. keines von dem
Drehzahlsignal t0, dem Zunahme-/Abnahme-Korrekturwert Δt1, dem
Abnahme-Korrekturwert Δt2 und dem Zunahme-/Abnahme-Korrekturwert
Δt3 aktualisiert, wodurch der Zeiger des Maschinendrehzahlmessers in
einem Zustand gehalten wird, in welchem er den Spitzenwert anzeigt.
Eine weitere detaillierte Beschreibung folgt nun mit Bezug auf die
vorstehend erwähnte Spitzenwert-Halte-Steuerung. Wenn das Ergebnis der
Entscheidung in Schritt S40 anzeigt, daß der Zähler des Spitzenwert-Halte-
Zeitgebers 104a ungleich "0" ist, d. h. wenn die Spitzenwert-Haltezeit tp
noch nicht abgelaufen ist und der Spitzenwert-Halte-Betrieb gerade
ausgeführt wird, dann wird eine weitere Entscheidung in Schritt S57
getroffen, ob die durch die vorliegende Impulserzeugungsperiode Tn
wiedergegebene Maschinendrehzahl den gegenwärtigen Extremwert
überschreitet oder nicht. Und wenn das Ergebnis dieser Entscheidung
negativ ist, geht der Betrieb zu Schritt S50 über. Folglich wird der in Schritt
S53 auf "0" gesetzte Zunahme-/Abnahme-Korrekturwert Δt3 zu dem
Drehzahlsignal t0 addiert und, da das Drehzahlsignal t0 in Schritt S47 nicht
aktualisiert wurde, hält der Zeiger den Spitzenwert korrespondierend zu der
Impulserzeugungsperiode Tn-1.
Wenn inzwischen das Ergebnis der Entscheidung in Schritt S57 bestätigt,
daß die Maschinendrehzahl den Extremwert überschreitet, geht der Betrieb
zu Schritt S58 über, in welchem der Spitzenwert-Halte-Zeitgeber 104a (auf
"0") zurückgesetzt wird, und danach kehrt der Betrieb zu Schritt S41
zurück.
Somit wird es in diesem Ausführungsbeispiel möglich, in welchem die
Maximal- und Minimalwerte der Maschinendrehzahl als Spitzenwerte
gehalten werden, exakt die Spitzenwerte abzulesen, selbst in dem Fall, in
welchem der Zeiger des Maschinendrehzahlmessers 9 in Antwort auf die
Maschinendrehzahl schnell und genau verändert wird.
Ferner wird in diesem Ausführungsbeispiel die Spitzenwert-Haltewirkung
nach einem Ablauf der vorbestimmten Zeit tp aufgehoben und selbst vor
einem Ablauf der Zeit tp wird die Spitzenwert-Haltewirkung aufgehoben,
wenn die neu erfaßte Maschinendrehzahl höher als der Maximalwert oder
niedriger als der Minimalwert wird, wodurch jede Änderung der
Maschinendrehzahl sicher erkannt werden kann.
Im vorstehenden Ausführungsbeispiel wurde somit erläutert, daß die
Spitzenwert-Haltewirkung aufgehoben wird, wenn die während der
Spitzenwert-Haltewirkung erfaßte Maschinendrehzahl höher als der
Maximalwert oder niedriger als der Minimalwert wird. Allerdings kann das
Ausführungsbeispiel dahingehend modifiziert werden, daß der gegenwärtig
gehaltene Wert nach einer Erfassung eines neuen Extremwerts während der
Spitzenwert-Haltewirkung gelöscht wird und dann stattdessen der neue
Extremwert gehalten wird.
Fig. 9 ist ein Flußdiagramm des bei einer derartigen Modifikation
ausgeführten Betriebs, wobei alle denen im vorgenannten
Ausführungsbeispiel entsprechenden Schritte durch dieselben
Bezugszeichen bezeichnet sind. Da dieselben oder ähnliche Prozesse in
diesen Schritten ausgeführt werden, wird eine erneute Erklärung derselben
an dieser Stelle weggelassen.
In dieser Modifikation wird dann, wenn das Ergebnis einer Entscheidung in
Schritt S40 die Durchführung des Spitzenwert-Haltebetriebs bestätigt, eine
weitere Entscheidung in Schritt S70 getroffen, ob die vorangehende
Impulserzeugungsperiode Tn-1 ihren Extremwert einnimmt oder nicht, wie in
Schritt S44.
Wenn das Ergebnis dieser Entscheidung in Schritt S70 anzeigt, daß Tn-1
ihren Extremwert einnimmt, geht der Betrieb zum Schritt S61 über, wo der
Spitzenwert-Halte-Zeitgeber erneut gesetzt wird. Nachfolgend beginnt der
Spitzenwert-Halte-Zeitgeber 104a in Schritt S62 sein Herunterzählen und
dann wird "0" als der Zunahme-/Abnahme-Korrekturwert Δt3 festgelegt und
ausgegeben. Als ein Ergebnis stimmt das vom Addierer 108 ausgegebene
Einschalt-Zeit-Signal ton mit dem auf Grundlage des neu erfaßten
Extremwerts Tn-1 berechneten Drehzahlsignal t0 überein, so daß der Zeiger
des Maschinendrehzahlmessers 9 einen Wert anzeigt, welcher zu der neu
erfaßten Impulserzeugungsperiode Tn-1 (Extremwert) korrespondiert.
Mit Bezug auf das vorangehend beschriebene Ausführungsbeispiel wurde
ein Zustand erläutert, in welchem sowohl die Maximal- als auch die
Minimalwerte der Maschinendrehzahl als Spitzenwerte gehalten werden.
Allerdings ist bei der Maschinendrehzahl der Maximalwert besonders
bedeutend, wohingegen der Minimalwert weniger bedeutend ist als der
Maximalwert. Deshalb kann das Ausführungsbeispiel derart modifiziert
werden, daß lediglich der Maximalwert alleine gehalten wird.
Ferner wurde mit Bezug auf das Ausführungsbeispiel ein Zustand erklärt, bei
welchem der Zunahme-/Abnahme-Korrekturwert Δt1 dann addiert wird,
wenn der Absolutwert der Änderungsrate ΔT des die Maschinendrehzahl
wiedergebenden Drehzahlsignals t0 den Referenzwert α1 überschreitet.
Allerdings kann der Zunahme-/Abnahme-Korrekturwert Δt1 auch lediglich
in dem Fall addiert werden, in welchem die positive Änderungsrate ΔT den
Referenzwert α1 überschreitet, um zu verhindern, daß der Zeiger übermäßig
zu einem nicht erforderlichen Ausmaß ausschlägt, wenn die
Maschinendrehzahl momentan aufgrund einer Motorbremse oder aufgrund
eines durch einen Gangwechsel verursachten Rucks oder dgl. reduziert wird.
Der Korrekturwert Δt1 kann auch lediglich in dem Fall addiert werden, in
welchem die Änderungsrate ΔθTH der Drosselöffnung den Referenzwert α3
überschreitet, um ferner zu verhindern, daß der Zeiger übermäßig zu einem
nicht erforderlichen Ausmaß ausschlägt, wenn die Maschinendrehzahl
momentan ansteigt.
Wie vorstehend beschrieben, sind erfindungsgemäß die folgenden
Wirkungen erzielbar.
- 1. Wenn der Zeiger des Maschinendrehzahlmessers derart gesteuert wird, daß er durch Anwenden einer Zunahme-/Abnahme-Korrektur auf ein ursprüngliches Treibersignal für den Maschinendrehzahlmesser korrekt einer Änderung der Maschinendrehzahl folgt, wird der Betrag der Zunahme-/Abnahme- Korrektur proportional zu einem Anstieg der Korrekturzeit verringert, so daß es möglich wird, ein die aktuelle Drehzahl überschreitendes Überschwingen des Zeigers zu vermeiden.
- 2. Die Zunahme-/Abnahme-Korrektur wird in dem Fall nicht ausgeführt, in welchem die Maschinendrehzahl gleich einem oder kleiner als ein vorbestimmter Wert ist, womit verhindert wird, daß der Zeiger stärker schwankt als die aktuelle Schwankung der Maschinendrehzahl im Leerlauf usw.
- 3. Die Zunahme-/Abnahme-Korrektur wird lediglich dann ausgeführt, wenn die Änderungsrate der Maschinendrehzahl positiv ist, so daß es möglich ist, während einer Verlangsamung (Bremsung) oder dgl. eine Überreaktion des Zeigers zu einem übermäßigen Ausmaß zu verhindern.
- 4. Die Zunahme-/Abnahme-Korrektur wird lediglich dann ausgeführt, wenn die Änderungsrate der Drosselöffnung größer als ein vorbestimmter Wert ist, so daß es möglich wird, den Ansprechwirkungsgrad (Ansprecheffizienz) des Zeigers lediglich dann zu steigern, wenn der Fahrzeugfahrer beabsichtigt, zu beschleunigen, womit eine Überreaktion des Zeigers beispielsweise während einer Verlangsamung verhindert wird.
Aufgabe: Bereitstellung einer Maschinendrehzahlmesser-Treibervorrichtung,
welche dazu ausgelegt ist, jeder Änderung einer Maschinendrehzahl richtig
zu folgen.
Mittel zur Lösung: Ein Impuls-Analysemittel 101 berechnet die
Impulserzeugungsperiode Tn eines Konstantwinkelimpulses und deren
Änderungsrate ΔT. Ein Drehzahlsignal-Erzeugungsmittel 102 berechnet ein
Drehzahlsignal t0, und ein Zunahme-/Abnahme-Korrekturmittel 103
berechnet einen Zunahme-/Abnahme-Korrekturwert Δt1. Ein Korrektur-
Begrenzungsmittel 106 berechnet einen Abnahme-Korrekturwert Δt2, und
ein Subtrahierer 107 gibt die Differenz Δt3 zwischen dem Zunahme-
/Abnahme-Korrekturwert Δt1 und dem Abnahme-Korrekturwert Δt2 aus. Ein
Addierer 108 addiert die Differenz Δt3 zum Drehzahlsignal t0 und gibt dann
das Ergebnis aus. Wenn ein Extremwert-Erfassungsmittel 105 den
Extremwert der Maschinendrehzahl erfaßt hat, begrenzt ein Spitzenwert-
Halte-Mittel 104 die Ausgabedifferenz Δt3 des Subtrahierers 107 für eine
vorbestimmte Zeit, um den Zeiger des Maschinendrehzahlmessers über die
vorbestimmte Zeit zu halten.
Claims (5)
1. Maschinendrehzahlmesser-Treibervorrichtung, umfassend:
- 1. ein Konstantwinkelimpuls-Erzeugungsmittel (1) zum Erzeugen eines Konstantwinkel-Impulses (A, B) pro Drehung einer Kurbelwelle einer Maschine um einen vorbestimmten Winkel;
- 2. ein Impuls-Analysemittel (101) zum Erfassen der Erzeugungsperiode (T) des Konstantwinkelimpulses (A, B) und deren Änderungsrate (ΔT);
- 3. ein Drehzahlsignal-Erzeugungsmittel (102) zum Erzeugen eines die Maschinendrehzahl (Ne, Anzahl der Umdrehungen) wiedergebenden Drehzahlsignals (t0) auf Grundlage der Erzeugungsperiode (T);
- 4. einen in Antwort auf das Drehzahlsignal (t0) getriebenen und die Maschinendrehzahl (Ne) anzeigenden Maschinendrehzahlmesser (9); und
- 5. ein Zunahme-/Abnahme-Korrekturmittel (103) zum Korrigieren des Drehzahlsignals (t0) durch Vergrößern oder Verkleinern desselben nach Maßgabe der erfaßten Änderungsrate (ΔT);
- 1. ein Taktmittel (104a, 106a, 109a) zum Takten der Zunahme- /Abnahme-Korrekturzeit (ton) des vom Zunahme-/Abnahme- Korrekturmittel ausgegebenen Drehzahlsignals (t0); und
- 2. ein Korrektur-Begrenzungsmittel (106) zum Verringern des Betrags der Zunahme-/Abnahme-Korrektur relativ zum Drehzahlsignal (t0) proportional zu einer Verlängerung der Korrekturzeit.
2. Maschinendrehzahlmesser-Treibervorrichtung, umfassend:
- 1. ein Konstantwinkelimpuls-Erzeugungsmittel (1) zum Erzeugen eines Konstantwinkelimpulses (A, B) pro Drehung einer Kurbelwelle einer Maschine um einen vorbestimmten Winkel;
- 2. ein Impuls-Analysemittel (101) zum Erfassen der Erzeugungsperiode (T) der Konstantwinkelimpulse (A, B) und deren Änderungsrate (ΔT);
- 3. ein Drehzahlsignal-Erzeugungsmittel (102) zum Erzeugen eines die Maschinendrehzahl (Ne, Anzahl der Umdrehungen) wiedergebenden Drehzahlsignals auf Grundlage der Erzeugungsperiode T;
- 4. einen in Antwort auf das Drehzahlsignal (t0) getriebenen und die Maschinendrehzahl (Ne) anzeigenden Maschinendrehzahlmesser (9); und
- 5. ein Zunahme-/Abnahme-Korrekturmittel (103) zum Korrigieren des Drehzahlsignals (t0) durch Vergrößern oder Verkleinern desselben nach Maßgabe der erfaßten Änderungsrate ΔT;
3. Maschinendrehzahlmesser-Treibervorrichtung, umfassend:
- 1. ein Konstantwinkelimpuls-Erzeugungsmittel (1) zum Erzeugen eines Konstantwinkelimpulses (A, B) pro Drehung einer Kurbelwelle einer Maschine um einen vorbestimmten Winkel;
- 2. ein Impuls-Analysemittel (101) zum Erfassen der Erzeugungsperiode der Konstantwinkelimpulse (A, B) und deren Änderungsrate (ΔT);
- 3. ein Drehzahlsignal-Erzeugungsmittel (102) zum Erzeugen eines die Maschinendrehzahl (Ne, Anzahl der Umdrehungen) wiedergebenden Drehzahlsignals (t0) auf Grundlage der Erzeugungsperiode T;
- 4. einen in Antwort auf das Drehzahlsignal (t0) getriebenen und die Maschinendrehzahl (Ne) anzeigenden Maschinendrehzahlmesser (9); und
- 5. ein Zunahme-/Abnahme-Korrekturmittel (103) zum Korrigieren des Drehzahlsignals (t0) durch Vergrößern oder Verkleinern desselben nach Maßgabe der erfaßten Änderungsrate (ΔT);
4. Maschinendrehzahlmesser-Treibervorrichtung, umfassend:
- 1. ein Konstantwinkelimpuls-Erzeugungsmittel (1) zum Erzeugen eines Konstantwinkelimpulses (A, B) pro Drehung einer Kurbelwelle einer Maschine um einen vorbestimmten Winkel;
- 2. ein Impuls-Analysemittel (101) zum Erfassen der Erzeugungsperiode (T) der Konstantwinkelimpulse (A, B) und deren Änderungsrate (ΔT);
- 3. ein Drehzahlsignal-Erzeugungsmittel (102) zum Erzeugen eines die Maschinendrehzahl (Ne, Anzahl der Umdrehungen) wiedergebenden Drehzahlsignals (t0) auf Grundlage der Erzeugungsperiode (T);
- 4. einen in Antwort auf das Drehzahlsignal (t0) getriebenen und die Maschinendrehzahl (Ne) anzeigenden Maschinendrehzahlmesser (9); und
- 5. ein Zunahme-/Abnahme-Korrekturmittel (103) zum Korrigieren des Drehzahlsignals (t0) durch Vergrößern oder Verkleinern desselben nach Maßgabe der erfaßten Änderungsrate (ΔT);
- 1. ein Mittel zum Erfassen der Änderungsrate (Δθth) einer Drosselöffnung;
5. Maschinendrehzahlmesser-Treibervorrichtung nach einem der
Ansprüche 2 bis 4, ferner umfassend:
- 1. ein Taktmittel (104a, 106a, 109a) zum Takten der Zunahme- /Abnahme-Korrekturzeit des von dem Zunahme-/Abnahme- Korrekturmittel (103) ausgegebenen Drehzahlsignals (t0); und
- 2. ein Korrektur-Begrenzungsmittel (106) zum Verkleinern des Betrags der Zunahme-/Abnahme-Korrektur relativ zum Drehzahlsignal (t0) proportional zu einer Zunahme der Korrekturzeit.
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