DE3011892A1

DE3011892A1 - Verfahren zur verbesserung der dynamik traeger messwertaufnehmer und vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE3011892A1
Application number: DE3011892A
Authority: DE
Inventors: Klemens 7140 Ludwigsburg Alvarez; Alfred Dipl.-Ing. 7141 Oberriexingen Schulz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1980-03-27
Filing date: 1980-03-27
Publication date: 1981-10-01

Description

R. 6202

5.3.1980 Wt/Hm

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1

Verfahren zur Verbesserung der Dynamik träger Meßwertaufnehmer und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren nach der Gattung des Hauptanspruches.

Es ist bekannt, daß Meßwertaufnehmer für bestimmte physikalische Größen eine verhältnismäßig große Zeitkonstante aufweisen, so beispielsweise Meßwertaufnehmer für Druck, Temperatur und dergleichen. Andererseits ist es jedoch für bestimmte prozeßtechnische Regelungsvorgänge, beispielsweise an Bord eines Kraftfahrzeuges erforderlich, den entsprechenden Meßwert schnell zu erfassen, um eine schnelle Beeinflussung des Prozesses bewirken zu können.

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Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat den Vorteil, daß durch Aufbereitung von in zeitlichen Intervallen gewonnenen Meßwerten in Abhängigkeit von jeweils vorher gemessenen Werten eine Verbesserung der Dynamik träger Meßwertaufnehmer erreicht wird.

In besonders vorteilhafter Weise kann das erfindungsemäße Verfahren zur Aufbereitung von Betriebsparametern einer Brennkraftmaschine an Bord eines Kraftfahrzeuges, beispielsweise des Saugrohrdruckes oder der Temperatur verwendet werden. Hierdurch ist es möglich, den Zündzeitpunkt einer Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von den genannten Parametern derart einzustellen, daß ein Klopfen der Brennkraftmaschine vermieden, andererseits jedoch der mögliche Arbeitsbereich der Brennkraftmaschine voll ausgenutzt wird.

Besonders vorteilhaft ist eine Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, die einen Mikroprozessor aufweist, der das erfindungsgemäße Verfahren in Form eines einfachen Algorithmus realisiert.

Zeichnung

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Fig. la, Ib den zeitlichen Verlauf des Ausgangssignales eines Meßwertaufnehmers und den entsprechenden aufbereiteten zeitlichen Verlauf; Fig. 2 das Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.

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Beschreibung des Ausführungsbeispieles

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Wird ein Meßwertaufnehmer, d.h. ein Geber, der eine physikalische Größe in ein elektrisches Ausgangssignal umwandelt, einem plötzlichen Sprung der physikalischen Größe ausgesetzt, folgt das elektrische Ausgangssignal der sich sprunghaft ändernden Eingangsgröße mehr oder weniger schnell, je nachdem, wie groß die Zeitkonstante des Meßwertaufnehmers ist. Bekanntermaßen ist diese Zeitkonstante bei Meßwertaufnehmern, die mechanische oder thermische Größen messen, besonders groß. Ändert sich die zu messende Größe sprunghaft, folgt das Ausgangssignal des Gebers zeitlich einer e-Funktion, die sich im Idealfall asymtoptisch dem sprunghaft geänderten Meßwert nähert. In Fig. la ist mit Y ein derartiges Ausgangssignal eines Meßwertaufnehmers dargestellt, das sich einstellt, wenn sich die Eingangsgröße sprunghaft ändert. Das Ausgangssignal Y nähert sich entlang einer e-Funktion dem Endwert Y . Da die zeitliche Verzögerung des Ausgangssignals Y gegenüber dem zu messenden Endwert Y für viele Regelungsvorgänge zu groß ist, wird angestrebt, das dynamische Verhalten des Meßwertaufnehmers dahingehend zu verbessern, daß der Verlauf des Ausgangssignales Y näher an den sprungförmigen Verlauf der zu messenden Eingangsgröße angenähert wird.

Entsprechend dem erfindungsgemäßen A^erfahren wird dies dadurch bewirkt, daß zu äquidistanten Zeitpunkten to, ti, t2, t3 ... das Ausgangssignal Yo, Yl, Y2, Y3 ... gemessen und gespeichert wird. Danach wird die Differenz des jeweils gemessenen Wertes zu dem vorausgegangenen Wert ^. Yl, Δΐ2, ΔΥ3 ... gemessen, wie dies in Fig. Ib dargestellt ist. Die so bestimmte Signaldifferenz wird alsdann.gewichtet und dem jeweils gemessenen Wert des Ausgangssignals hinzuaddiert,

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so daß sich insgesamt ein Verlauf eines modifizierten Ausgangssignales Y¹ ergibt, wie er in Fig. la dargestellt ist. Wie aus Fig. la ersichtlich, hat der Verlauf des modifizierten Ausgangssignales Y¹ eine sehr viel kürzere Zeitkonstante, wobei diese Zeitkonstante nach den Gegebenheiten des jeweils vorliegenden Meßwertes durch entsprechende Wichtung der Differenz A Y eingestellt werden kann.

Fig. 2 zeigt das Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Danach ist zwischen einem Meßwertaufnehmer, im dargestellten Ausführungsbeispiel einem Druckgeber 10 und einem Zündsteuergerät 16 eines Kraftfahrzeuges ein Mikroprozessor 100 angeordnet, dessen Wirkungsweise durch die Elemente 12 bis 15 schematisch angedeutet ist. Das Ausgangssignal des Druckgebers 10 gelangt auf einen Speicher 11, in dem das jeweils gemessene Ausganssignal zu äquidistanten Zeitpunkten, die von einem Taktgenerator 12 vorgegeben werden, um jeweils einen Speicherplatz weiter geschoben werden, wie dies durch die Bezeichnung n, n-1 angedeutet ist. Hierbei bezeichnet η den Speicherplatz des jeweils grade anliegenden Meßwertes, n-1 den Speicherplatz des zeitlich vorausgehenden Meßwertes. In einem Subtrahierer 13 wird die Differenz der Meßwerte gebildet und einer Wichtungsstufe 14 zugeführt, die über. Anschlüsse I¹IO, 141 in ihrem Wichtungsfaktor von weiteren Betriebsparametern der Brennkraftmaschine einstellbar ist. Die gewichtete Differenz der Meßwerte gelangt schließlich auf einen Summierer 15, dessen weiterem Eingang der gerade anliegende Meßwert zugeführt wird. Damit erscheint am Ausgang des Summierers 15 das in Fig. la dargestellte modifizierte Ausgangssignal Y¹. Es versteht sich von selbst, daß die Elemente 11 bis 15 nur die Betriebsweise des Mikroprozessors 100 andeuten und der im Mikroprozessor realisierte Algorithmus selbstverständlich auch auf andere, an

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sich bekannte Weise dargestellt werden kann. In allgemeiner Form liegt dem Programm des Mikroprozessors folgender Algorithmus zugrunde:

Y Ct₁) - Y (t_o) = Δ Y₁

(t₂) - Y <V - ^Y

= Δ Y

Y' Y'

(t_a) = Y Ct₁) + k * Λ Y (t₂) = γ (t₂) + k * Δ Y

= ^Y

^k * ^{Δ Υ}

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_BAD

Claims

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ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1

Ansprüche

'ί1.J Verfahren zur Verbesserung der Dynamik träger Meßwertaufnehmer, dadurch gekennzeichnet, daß zu aufeinanderfolgenden Zeitpunkten das Ausgangssignal des Meßwertaufnehmers gemessen und gespeichert wird, die Differenz zu dem jeweils vorausgehenden Meßwert gebildet, diese Differenz gewichtet und zu dem Ausgangssignal hinzuaddiert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Meßwertaufnehmer einen Betriebsparameter (Saugrohrdruck, Temperatur) einer Brennkraftmaschine erfaßt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Wichtung in Abhängigkeit von weiteren Betriebsparametern der Brennkraftmaschine einstellbar ist.

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'*■- 3011392
4. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 3 mit einem als Meßwertaufnehmer dienden Druckgeber (10) und einem Zündsteuergerät (16) einer Brennkraftmaschine, zwischen die ein Mikroprozessor (100) geschaltet ist, der die Ausgangssignale (Y/,\) des Druckgebers (10) in modifizierte Signale (YVJ nach dem Algorithmus :

Y Ct₁) - Y (t_o) =ΔΥ₁ Y' Ct₁) = Y Ct₁) + k * A

Y (t₂) - Y Ct₁) =4Y₂ Y' (t₂) = Y Ct₂) + k *Λ

^{Y (}V - ^Y <Vl> ^=ΔΥη ^Y' ^(fcn^} = ^Y ^V ^+k '4

umwandelt, wobei t die Meßzeitpunkte und ΔY die Diffe renz des jeweiligen Meßwertes zum vorausgehenden Meßwert bezeichnet.

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_BAD 0FU61NAL