DE3526620A1 - Regelvorrichtung in einem kraftfahrzeug - Google Patents

Regelvorrichtung in einem kraftfahrzeug

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Erich 7000 Stuttgart Junginger
Eberhard Dipl.-Ing. 7251 Hemmingen Schnaibel
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60K31/02—Vehicle fittings, acting on a single sub-unit only, for automatically controlling vehicle speed, i.e. preventing speed from exceeding an arbitrarily established velocity or maintaining speed at a particular velocity, as selected by the vehicle operator including electrically actuated servomechanism including an electric control system or a servomechanism in which the vehicle velocity affecting element is actuated electrically
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Description

R. 19558 i.P.
k.T.1985 Rb/Pi
ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1
Regelvorrichtung in einem Kraftfahrzeug Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Regelvorrichtung in einem Kraftfahrzeug, insbesondere für die Einstellung einer Drosseiklappe, nach der Gattung des Hauptanspruchs. Aus der DE-OS k 31 30 099 ist "bereits eine Regelvorrichtung zur Einstellung einer Drosselklappe auf bestimmte, vorgebbare Öffnungsquerschnitte bekannt, in der ein D/A-Wandler Anwendung findet, um ein digitales Bezugswort in einen analogen Bezugswert umzusetzen, der einer Vergleichsstufe zugeführt wird, die diesen Bezugswert als Sollwertvorgabe mit einem Istgeschwindig- _, keitssignal vergleicht. Dabei wird der D/A-Wandler von einem Zählregister angesteuert. Sinngemäß kann ein solches Zählregister in einem Mikrorechner realisiert sein.
Um eine höhere Regelauflösung zu erreichen, muß ein entsprechend höher auflösender D/A-Wandler eingesetzt werden, der von einem entsprechend höher auflösenden Zähler angesteuert wird. Nachteilig sind hier die höheren Kosten eines höher auflösenden D/A-Wandlers sowie ein erhöhter schaltungstechnischer Aufwand.
R. 19558 i.P.
Aufgabe der Erfindung
Es ist somit Aufgabe der Erfindung, eine Regelvorrichtung in einem Kraftfahrzeug zu schaffen, die zur Vorgabe eines Referenz- bzw. Sollwertes an einen analogen Vergleicher einen vorgeschalteten D/A-Wandler benützt, wobei eine Regelauflösung erreicht werden soll, die größer ist als die durch die Bit-Breite des D/A-Wandlers begrenzte und vorgegebene Wandlerauflösung .
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Regelvorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs weist gegenüber bekannten Regelvorrichtungen den Vorteil auf, daß eine hohe Auflösung der Stellgröße als Ausgangssignal des Reglers erreicht wird dadurch, daß ein D/A-Wandler als Bestandteil der Regelvorrichtung mit vorgegebener, durch die Anzahl verarbeitbarer Bits festgelegter- Quantisierungsauflösung benutzt wird, wobei das niedrigstwertige Bitsignal nicht stationär am D/A-Wandler anliegt, sondern diesem mit einstellbarem Tastverhältnis getaktet zugeführt wird, und die daraus resultierende Restwelligkeit des gewandelten Analogsignale durch ein Tiefpaßverhalten des geschlossenen Regelkreises ausgemittelt und damit abgefiltert wird. Damit kann z.B. einem Regelkreis ein Sollwert vorgegeben werden, der eine beliebig hohe Auflösung des Istwertes erlaubt, obwohl die Auflösung eines in die Regelvorrichtung einbezogenen D/A-Wandlers erheblich geringer ist.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die Möglichkeit, ein im geschlossenen Regelkreis gegebenenfalls ohnehin vorhandenes Übertragungsglied mit Tiefpaßcharakteristik in doppelter Weise auszunutzen, wodurch sich erforderlicher Schaltungsaufwand weiter verringert, so daß Kosten eingespart werden können.
- jt - R. 19558 i.P.
Zeichnung
Ein erstes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Figur 1 als Blockschaltbild dargestellt. Figur 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform.
Beschreibung des Ausführungsbeispieles
Das Ausführungsbeispiel betrifft eine Regelvorrichtung für die Einstellung der Drosselklappe in einem Kraftfahrzeug.
Figur 1 zeigt einen Rechner 1 in einem nicht näher dargestellten Kraftfahrzeug, der an Eingängen 12 Betriebsparameter des Kraftfahrzeugs bzw. seiner Brennkraftmaschine empfängt und je nach Auslegung des Rechners an Ausgängen 13 Steuersignale abgibt. Zur Einstellung der Drosselklappe 9 gibt er an seinen Ausgängen Cn bis C_ in digitaler Form wortweise Sollwertvorgaben an digitale Eingänge D^ bis D„ eines Digital-Analog-Wandlers 2 ab. Der Analogausgang 3 des Digital-Analog-Wandlers 2 liefert damit den analogen Sollwert an den Plusein-, gang eines Differenzbildners k eines geschlossenen Regelkreises, der eine Drosselklappe 9 im Kraftfahrzeug einstellt. Dabei wird die Drosselklappe 9 von einem elektromotorischen Stellglied 8 angetrieben und ist mechanisch mit einem Drosselklappenstellungsgeber 10 verbunden, dessen Ausgangssignal über die Leitung 11 an den Minuseingang des Differenzbildners U geführt ist. Damit liefert der Differenzbildner k die Regeldifferenz des geschlossenen Regelkreises an einen Regler 6. Der Ausgang des Reglers 6 wirkt auf eine Endstufe T, die das elektromotorische Stellglied 8 ansteuert.
In Figur 1 ist weiterhin dargestellt, daß das digitale Wort, das den vorgegebenen Sollwert für den Regelkreis repräsentiert, als 8 Bit breites Wort von den Ausgängen Cn bis C„ des Rechners 1 an die Eingänge D bis D des Analog-Digital-Wandlers 2 übertragen wird. Es ist weiter veranschaulicht, daß auf
-Jf- R. 19558 i.P.
der Leitung vom Ausgang Cn des Rechners 1 zum Eingang Dn des Digital-Analog-Wandlers 2 kein stationärer Zustand Null oder Eins als Bitsignal übertragen wird, sondern daß dieses Bit als Puls, d.h. getaktet, mit vom Rechner 1 einstellbarem Tastverhältnis übertragen -wird. Am Analogausgang 3 des Digital-Analog-Wandlers 2 macht sich dieser Puls am niedrigstwertigen Eingang Dn des Digital-Analog-Wandlers 2 als entsprechende Welligkeit innerhalb der natürlichen Quantisierungbreite des Digital-Analog-Wandlers 2 bemerkbar. Diese Welligkeit des analogen Sollwertes am Pluseingang des Differenzbildners h, d.h. am Eingang des geschlossenen Regelkreises, überträgt sich auf das vom Differenzbildner h abgegebene Differenzsignal und wird durch ein geeignetes Tiefpaßverhalten des geschlossenen Regelkreises ausgemittelt, indem die Wiederholfreq_uenz der Pulsdauermodulation des niedrigstwertigen Bits am Ausgang Cn des Rechners auf die G-renzfrequenz des geschlossenen Regelkreises in geeigneter Weise abgestimmt ist so, daß sich eine ausreichende Dämpfung dieser Wiederholfrequenz ergibt. Ein geeignetes Tiefpaßverhalten kann dabei von mehreren Elementen des geschlossenen Regelkreises zusammenwirkend verursacht sein. Somit läßt sich über das vom Rechner 1 am Eingang Dn des Digital-Analog-Wandlers 2 einstellbare Tastverhältnis des niedrigstwertigen ' Bit signals jeder beliebige Istwert der Stellung der Drosselklappe 9 mit größerer Genauigkeit bzw. Auflösung einstellen, als dies durch die Quantisierungsauflösung des Digital-Analog-Wandlers 2 bei stationärer Vorgabe sämtlicher Bits allein möglich wäre.
Eine weiter bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Regelvorrichtung sieht ein geeignetes Tiefpaßverhalten des Reglers 5 vor.
Figur 2 zeigt eine abgewandelte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Regelvorrichtung, die ein besonderes Übertra-
R. 19558 i.P.
gungsglied 5 mit Tiefpaßcharakteristik vor dem Regler 6 vorsieht.
In jedem Fall kann dabei ein geeignetes Tiefpaßverhalten nicht nur zur Unterdrückung der Modulationsfrequenz der Pulsdauermodulation, sondern gleichzeitig zur Unterdrükkung transienter Störsignale im geschlossenen Regelkreis ausgenutzt werden.

Claims (3)

R. 19558 i..P. h.7.1985 Rb/Pi ROBERT BOSCH GMBH, 7OOO STUTTGART 1 Ansprüche
1. Regelvorrichtung in einem Kraftfahrzeug, insbesondere für die Einstellung der Drosselklappe, mit Mitteln zur Vorgabe eines Sollwertes und Bereitstellung eines Istwertes, einem Regler zur Verarbeitung der Differenz zwischen SoIl- und Istwert und einem elektromotorischen Stellglied, wobei die Vorgabe eines analogen Sollwertes durch einen Digital-Analog-Wandler (2) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, daß der Digital-Analog-Wandler einen Sollwert als bitparalleles Wort von einem Rechner erhält, und daß das niedrigstwertige Bit /^ (C-) des digitalen Sollwertwortes mit einstellbarem Tastver- * hältnis an den Digital-Analog-Wandler (2) getaktet übertragen wird.
2. Regelvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im geschlossenen Regelkreis Übertragungsmittel mit Tiefpaßcharakteristik vorgesehen sind.
3. Regelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dem Regler ein Tiefpaß vorgeschaltet ist.
h. Regelvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Regler selbst ein Tiefpaßverhalten aufweist.
DE19853526620 1984-08-16 1985-07-25 Regelvorrichtung in einem kraftfahrzeug Ceased DE3526620A1 (de)

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