DE4020654A1 - Steuer- bzw. regelsystem in verbindung mit einer brennkraftmaschine und/oder einem kraftfahrzeug - Google Patents
Steuer- bzw. regelsystem in verbindung mit einer brennkraftmaschine und/oder einem kraftfahrzeugInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Steuer- bzw. Regelsystem in Verbindung
mit einer Brennkraftmaschine und/oder einem Kraftfahrzeug gemäß dem
Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
In der Kraftfahrzeugtechnik ist es vielfach bekannt, zu Steue
rungs- bzw. Regelungszwecken über ein elektrisch betätigbares Ele
ment, welches mit impulsförmigen Signalen angesteuert wird, auf eine
Betriebskenngröße der Brennkraftmaschine und/oder des Kraftfahrzeugs
einzuwirken.
Ein derartiges System wird in der DE-OS 36 21 937 am Beispiel einer
elektronischen Motorleistungssteuerung vorgestellt. Dort wird von
einer Recheneinheit in Abhängigkeit von Meßwerten, insbesondere der
Position des Leistungsstellgliedes der Brennkraftmaschine und eines
vom Fahrer betätigbaren Bedienelements, ein impulsförmiges Ansteuer
signal für ein die Leistung der Brennkraftmaschine beeinflussendes
Stellelement erzeugt, wobei wenigstens ein Parameter des Ansteuer
signals, beispielsweise die Impulslänge bei feststehender Ansteuer
periode des Ansteuersignals, veränderbar ist. Das dort beschriebene
System führt dabei zur Steuerung der Motorleistung eine Regelung der
Position des Leistungsstellgliedes durch. Bei der Realisierung der
artiger Regelsysteme in digitaler Form tritt jedoch die Schwierig
keit auf, daß die Regelung nicht die gewünschten Eigenschaften hin
sichtlich Dynamik, Stabilität und/oder Genauigkeit aufweist, da zur
Bestimmung des impulsförmigen Ansteuersignals die Meßwerte verwendet
werden, die unmittelbar vor Beginn der Ansteuerperiode des Ansteuer
signals, beziehungsweise während einer vorhergehenden Ansteuerperio
de, erfaßt wurden. Das auf der Basis dieser Meßwerte gebildete An
steuersignal berücksichtigt demnach nicht die während der aktuellen
Ansteuerperiode auftretenden Änderungen bezüglich der Regelstrecke
beziehungsweise ihrer Randbedingungen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen anzugeben, welche die
Eigenschaften der Regelung bezüglich Dynamik, Stabilität und Genau
igkeit verbessern. Dies wird dadurch erreicht, daß die wenigstens
eine veränderbare Größe des impulsförmigen Signals in Abhängigkeit
von aktuellen Meßwerten verändert wird, während die Regeleinheit ein
auf der Basis einer zu einem früheren Zeitpunkt festgelegten Größe
gebildetes impulsförmiges Signal zu Ansteuerungszwecken abgibt.
Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen verbessert sich das dynamische
Verhalten des Steuer- bzw. Regelsystems sowie seine Genauigkeit er
heblich, da das Ansteuersignal entsprechend dem aktuellsten Meßwert
modifiziert wird.
Die dadurch erzielten Verbesserungen zeigen sich insbesondere bei
Soll-Wert-Sprüngen, auf die dank der erfindungsgemäßen Vorgehens
weise das Regelsystem entsprechend schnell reagiert. Derartige
Soll-Wert-Sprünge treten insbesondere in Kraftfahrzeugen im Zusam
menhang mit Antriebs-Schlupf-Regelungs-(ASR)-Systemen auf. Dort wird
durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise eine schnelle Reaktion des
Regelsystems und somit eine schnelle Reduzierung der Motorleistung
bei zum Durchdrehen neigenden Antriebsrädern und somit eine verbes
serte Funktionsweise des Systems erreicht.
Weitere Anwendung finden die erfindungsgemäßen Maßnahmen aufgrund
der oben skizzierten Vorteile im Zusammenhang mit weiteren, die
Luftzufuhr zur Brennkraftmaschine steuernden Systemen, wie bei
spielsweise Leerlaufdrehzahlregelungen, elektronische Motorlei
stungssteuerungen, etc.
Ein weiterer vorteilhafter Anwendungsfall ergibt sich im Zusammen
hang mit der Kraftstoffzumessung.
Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ist darin
zu sehen, daß bei digitaler Realisierung des Regelsystems bzw. des
Reglers von einem quasikontinuierlichen System im Hinblick auf die
Entwurfskriterien und Stabilitätsbetrachtungen des Regelkreises
ausgegangen werden kann.
Aus den Unteransprüchen ergeben sich in Verbindung mit den nachfol
gend beschriebenen Ausführungsbeispielen weitere Vorteile.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung darge
stellten Ausführungsformen erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 ein sche
matisches Blockschaltbild eines Steuer- bzw. Regelsystems mit einem
mittels eines impulsförmigen Signals angesteuerten Stellglied. Fig.
2 stellt am Beispiel eines impulsförmigen Ansteuersignals, bei dem
die Impulslänge und somit das Tastverhältnis veränderbar ist, die
Auswirkungen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise auf den Signalver
lauf dar, während in Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel eines in der
Steuer- bzw. Regeleinheit ablaufenden Flußdiagramms zur Bestimmung
des impulsförmigen Ansteuersignals abgebildet ist.
In Fig. 1 ist ein Steuer- bzw. Regelsystem für eine Betriebsgröße
einer in Fig. 1 nicht dargestellten Brennkraftmaschine und/oder
eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Dieses System besteht im wesent
lichen aus einer Steuer- bzw. Regeleinheit 10, der über die Ein
gangsleitungen 12 bis 14 und 16 meßbare Betriebsparameter der Brenn
kraftmaschine und/oder des Kraftfahrzeugs von entsprechenden Meßein
richtungen 18 bis 20 und 22 zugeführt sind. Die Ausgangsleitung 24
der Steuer- bzw. Regeleinheit 10 verbindet diese mit einem elek
trisch betätigbaren Element 26, insbesondere einem Stellglied, wel
ches auf die zu steuernde bzw. zu regelnde Betriebsgröße einwirkt.
In der Kraftfahrzeugtechnik sind viele Steuer- bzw. Regelsysteme be
kannt, die mit einer der Fig. 1 entsprechenden Anordnung arbeiten.
Die erfindungsgemäße Vorgehensweise zeigt besondere Vorteile im Zu
sammenhang mit ASR/MSR-Systeme, elektronische Motorleistungssteue
rungen oder Leerlaufdrehzahlregelungen. Diese umfassen im allgemei
nen Lageregelungen des die Betriebsmittelzufuhr zur Brennkraftma
schine steuernden Leistungsstellgliedes der Brennkraftmaschine. Da
her kann im Rahmen eines Ausführungsbeispiels unter dem Stellelement
26 eine elektrisch betätigbare Drosselklappe verstanden werden,
während die Meßeinrichtung 22 einen Stellungsgeber darstellt, der
mit der Drosselklappe verbunden ist und der Steuer- bzw. Regelein
heit 10 ein die Stellung der Drosselklappe repräsentierendes Signal
zuführt.
Eine Anwendung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise auf andere
impulsgesteuerte Stellglieder kann ebenfalls vorgenommen werden.
Die Eingangsleitungen 12 bis 14 versorgen das Steuer- bzw. Regelsy
stem mit Signalen, die Betriebsparameter der Brennkraftmaschine
und/oder des Kraftfahrzeugs repräsentieren und zur Soll-Wert-Bildung
des Regelsystems dienen. Bei einem ASR/MSR-System handelt es sich
dabei u. a. um Signale, die die Umdrehungsgeschwindigkeit der Kraft
fahrzeugräder repräsentieren, sowie um ein Fahrgeschwindigkeitssig
nal und/oder ein Drehzahlsignal. Aus diesen Signalen wird ein La
ge-Soll-Wert des Leistungsstellelements für die Reduzierung der Mo
torleistung ermittelt, was eine Stabilisierung des Fahrverhaltens
des Kraftfahrzeugs ermöglicht. Eine elektronische Motorleistungs
steuerung verfügt darüber hinaus über das Signal eines Stellungsge
bers eines vom Fahrer betätigbaren Bedienelements, in dessen Abhän
gigkeit im wesentlichen der Soll-Wert für die Lageregelung des Lei
stungsstellelements ermittelt wird. Bei Leerlaufdrehzahlregelungen
werden ferner Meßwerte für die Batteriespannung, die Motortemperatur
und/oder Signale, welche den Betrieb einer Klimaanlage oder einer
Servolenkung anzeigen, etc. verarbeitet.
In analoger Weise kann es sich bei dem Steuer- bzw. Regelsystem um
eine Drehzahlregelung handeln, wobei das Ist-Wert-Signal, welches
über die Eingangsleitung 16 von der Meßeinrichtung 22 der Steu
er- bzw. Regeleinheit zugeführt wird, ein Drehzahlsignal darstellt.
Die Steuer- bzw. Regeleinheit 10 umfaßt im wesentlichen die den Ein
gangsleitungen 12 bis 14 bzw. der Eingangsleitung 16 zugeordneten
Eingangstufen 30 bzw. 32, eine Recheneinheit 34 sowie eine der Aus
gangsleitung 24 zugeordnete Ausgangsstufe 36. Die Eingangsstufe 30
ist dabei auf der einen Seite mit den Eingangsleitungen 12 bis 14
verbunden, auf der anderen Seite mit den Verbindungsleitungen 38 bis
40, welche die Eingangsstufe 30 mit der Recheneinheit 34 verbinden.
Die Verbindungsleitungen 38 bis 40 sind dabei jeweils den entspre
chenden Eingangsleitungen 12 bis 14 zugeordnet und übermitteln die
von den Eingangsleitungen 12 bis 14 geführten Signalgrößen zu der
Recheneinheit 34.
Die der Eingangsleitung 16 zugeordnete Eingangsstufe 32 verfügt über
eine Ausgangsleitung 42, welche die Eingangsstufe 32 mit der Rechen
einheit 34 verbindet. Die Recheneinheit 34 weist eine Ausgangslei
tung 44 auf, die die Recheneinheit 34 mit der Ausgangsstufe 36 ver
bindet, deren Ausgangsleitung die Ausgangsleitung 24 des Steu
er- bzw. Regelsystems darstellt.
Die von den Meßeinrichtungen 18 bis 20 erfaßten, die obengenannten
Betriebsparameter repräsentierende Signale, werden über die Ein
gangsleitungen 12 bis 14 auf die Eingangsstufe 30 geführt, wo sie
zur Weiterverarbeitung durch die Recheneinheit 34 aufbereitet wer
den. Diese Aufbereitung kann beispielsweise eine Anpassung der Sig
nalpegel, eine Glättung des Signals oder ähnliche Maßnahmen zur Er
zeugung eines definierten Meßsignales umfassen. Ferner kann in der
Eingangsstufe 30 auch eine Analog/Digital-Wandlung vorgenommen wer
den. Die aufbereiteten Signalwerte werden über die Verbindungslei
tungen 38 bis 40 an die Recheneinheit 34 zur Berechnung des
Soll-Wertes des Steuer- bzw. Regelsystems und zur entsprechenden
Weiterverarbeitung übermittelt.
In analoger Weise wird mit dem von der Meßeinrichtung 22 erfaßten
und über die Eingangsleitung 16 an die Eingangsstufe 32 geführten
Ist-Wert-Signal verfahren. Die in der Eingangsstufe 32 aufbereiteten
Signalwerte werden über die Verbindungsleitung 42 an die Rechenein
heit 34 zur Weiterverarbeitung abgegeben.
Die Recheneinheit 34 führt die zur Steuerung bzw. Regelung der Be
triebsgröße notwendigen Berechnungen durch und erzeugt ein den ent
sprechenden Steuerungs- bzw. Regelungszwecken entsprechendes Signal,
welches zur Ansteuerung des Stellelements 26 dient. Bei einer Lage
regelung des Leistungsstellgliedes berechnet dabei die Recheneinheit
34 aus den über die Verbindungsleitungen 38 bis 40 zugeführten Sig
nalgrößen den Soll-Wert für die Position des Leistungsstellgliedes,
vergleicht diesen Soll-Wert mit dem über die Verbindungsleitung 42
zugeführten Ist-Signalwert und bestimmt aus einem Vergleich von
Soll- und Ist-Wert gemäß einem vorgegebenen Regelalgorithmus den
veränderbaren Parameter des Ansteuersignals des Stellelements, so
daß die Differenz zwischen Soll- und Ist-Wert verringert wird. Im
vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Ansteuer
signal, wie in Fig. 1 skizziert, um ein impulsförmiges Signal, bei
dem der veränderbare Parameter die Impulslänge y bzw. das Tastver
hältnis des Signals ist. In dieser speziellen Ausführung verfügt das
Ansteuersignal über eine feste Ansteuerperiode T bzw. Ansteuerfre
quenz.
Neben dieser Ausführungsform ist die im folgenden beschriebene er
findungsgemäße Vorgehensweise vorteilhaft auch auf Systeme anwend
bar, die die Periode, die Signalhöhe oder den Bereich niedriger
Spannung des impulsförmigen Signals beeinflussen.
Ferner sind auch Systeme bekannt, die über mehrere impulsförmige An
steuersignale verfügen und einen Mehr-Phasen-Motor betreiben, wobei
zwischen den Ansteuersignalen eine vorgegebene Beziehung bestehen
kann. Auch hier findet die erfindungsgemäße Vorgehensweise Anwendung.
In bekannter Weise kann das Steuer- bzw. Regelsystem 10 weitere
Funktionen umfassen, die aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dar
gestellt sind.
Zur Berechnung der Impulslänge des impulsförmigen Ansteuersignals
ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß zu vorgegebenen Abtastzeitpunk
ten, ti, die während einer Ansteuerperiode T des Ansteuersignals
in vorgegebenen Zeitabständen auftreten, die den Soll-Wert und den
Ist-Wert bildenden Signalgrößen erfaßt werden. Dies ist in Fig. 1
symbolisch durch die Leitungen 46 bis 48 und 50 dargestellt. Diese
Darstellungsweise soll verdeutlichen, daß zu den vorgegebenen Ab
tastzeitpunkten ti die Recheneinheit 34 zur Neuberechnung der Im
pulslänge des Ansteuersignals die entsprechenden Signalwerte erfaßt.
Dabei wird ein aus den Signalgrößen auf den Leitungen 38 bis 40 ge
bildeter Soll-Wert mit dem Ist-Wert verglichen und die Impulslänge
entsprechend der Differenz berechnet.
Mit Beginn einer Ansteuerperiode T des Ansteuersignals, der mit dem
ersten Abtastzeitpunkt ti der jeweiligen Ansteuerperiode T iden
tisch ist, wird die positive Flanke des jeweiligen Impulses des An
steuersignals erzeugt, indem das Ausgangssignal des Steuer- bzw.
Regelsystems auf einen höheren Pegel gesetzt wird. Als Impulslänge
wird dabei ein in Abhängigkeit der zu diesem Zeitpunkt erfaßten oder
berechneten Soll- und Ist-Werte berechneter Wert vorgegeben. Zu je
dem Abtastzeitpunkt ti berechnet die Recheneinheit 34 die Impuls
länge neu, so lange bis das berechnete Impulsende erreicht ist. Da
durch wird das die Impulslänge bestimmende Impulsende zu jedem Ab
tastzeitpunkt in Abhängigkeit der aktuellen Soll-Ist-Differenz neu
bestimmt und berücksichtigt somit die aktuellen Verhältnisse des
Steuer- bzw. Regelsystems.
Fig. 2 stellt die erfindungsgemäße Vorgehensweise zur Berechnung
der Impulslänge des Ansteuersignals am Beispiel von Zeitdiagrammen
dar. Dabei zeigt Fig. 2a eine Zeitskala, welche vorgegebene, vom
Typ des anzusteuernden Stellgliedes abhängige Zeitpunkte T aufweist,
deren Abstand die feste Ansteuerperiode bzw. Ansteuerfrequenz des
Ansteuersignals bestimmen. In Fig. 2a sind die Zeitpunkte nT bis (n
+ 3) T gezeigt. Innerhalb einer Ansteuerperiode sind in vorgegebenen
Abständen Abtastzeitpunkte zur Erfassung oder Bestimmung der Soll-
und Ist-Werte vorgesehen, die in Fig. 2a mit ti bezeichnet sind.
In Fig. 2b schließlich ist der zeitliche Signalverlauf des impuls
förmigen Ansteuersignals aufgezeichnet. Die vertikale Achse stellt
dabei den Signalpegel des Ansteuersignales dar, während die horizon
tale Achse eine Zeitachse repräsentiert.
Die Beschreibung der Impulslängenberechnung und deren Auswirkungen
auf den Signalverlauf des Ansteuersignals wird im folgenden am Bei
spiel der Ansteuerperiode nT dargestellt.
Grundlegend für die erfindungsgemäße Vorgehensweise ist, daß zu je
dem Abtastzeitpunkt, zu denen auch der den Beginn einer Ansteuerpe
riode kennzeichnende Zeitpunkt nT gehört, ein Soll- und Ist-Wert be
stimmt bzw. erfaßt wird und auf der Basis dieser Soll- und Ist-Werte
zum jeweiligen Abtastzeitpunkt die zur Ansteuerung des Stellgliedes
unter den jeweiligen Bedingungen benötigte Impulslänge berechnet
wird.
Zum Zeitpunkt nT, der den Beginn einer Ansteuerperiode kennzeichnet,
wird durch Ausgabe eines hohen Signalpegels die positive Flanke ei
nes Impulses des impulsförmigen Ansteuersignals gemäß Fig. 2b er
zeugt. Gleichzeitig wird aus den gemessenen bzw. bestimmten
Soll- und Ist-Wert zu diesem Zeitpunkt eine Impulslänge y(n) be
stimmt, welche als Grundlage für die zu den nachfolgenden Abtast
zeitpunkten stattfindende Korrektur dient.
Zum darauffolgenden Abtastzeitpunkt ti(n) erfolgt eine erneute Er
fassung bzw. Bestimmung des Soll- und Ist-Wertes des Regelsystems
durch Abtastung der entsprechenden Signale und eine erneute Berech
nung der Impulslänge. Ergibt sich zwischen den beiden nacheinander
bestimmten Impulslängen ein Unterschied, so wird die zum Beginn
der Ansteuerperiode bestimmte Impulslänge y(n) auf der Basis der zum
ersten Abtastzeitpunkt bestimmten Impulslänge yi(n) korrigiert. Im
Beispiel der Fig. 2 führt dies zu einer in Fig. 2b strichliert
ausgeführten Verringerung der Impulslänge. Dies bedeutet, daß die
negative Flanke und somit das Impulsende zu einem früheren Zeitpunkt
hin verschoben wird. Zum darauf folgenden Abtastzeitpunkt
ti+1(n) wird entsprechend verfahren. In Fig. 2b ist die aus
gehend von der berechneten Impulslänge yi+1(n) zum Zeitpunkt
ti+1(n) vorgenommene Korrektur des Impulsendes anhand der zu
einem späteren Zeitpunkt hin verschobenen, strichliert dargestellten
negativen Flanke des Impulses verdeutlicht. Bei den auf den Abtast
zeitpunkt ti+1(n) folgenden Abtastzeitpunkten wird entsprechend
verfahren.
In Fig. 2 wird davon ausgegangen, daß eine weitere Korrektur der
Impulslänge bei den nachfolgenden Abtastzeitpunkten nicht mehr not
wendig ist, da die Differenz zwischen zwei aufeinanderfolgenden Be
rechnungen einen vorgegebenen Toleranzwert nicht überschreitet. Der
Impuls wird beendet, d. h. ein niedrigerer Signalpegel ausgegeben,
sobald das berechnete und möglicherweise korrigierte Impulsende er
reicht wurde. Zum darauffolgenden Abtastzeitpunkt, der in Fig. 2a
mit ti+m(n) bezeichnet wird, wird die auf der Basis der dann
vorliegenden Soll- bzw. Ist-Werte vorgenommene Berechnung der Im
pulslänge nicht weiter verarbeitet.
Zum nächsten Ansteuerbeginn (n+1)T beginnt die Berechnung und Kor
rektur von neuem. Die Impulslänge für die nächste Ansteuerperiode
kann dabei zum Zeitpunkt (n+1)T entweder neu bestimmt oder auf der
Basis der korrigierten Impulslänge aus der vorhergehenden Ansteuer
periode nT, bzw. deren letztem Abtastzeitpunkt gemäß obiger Be
schreibung der Korrektur, ermittelt werden.
Alternativ zu einer Korrektur des jeweiligen Impulsendes kann auch
eine Neuberechnung des Impulses unter Berücksichtigung des jeweili
gen Abtastzeitpunktes vorgenommen werden.
Eine Realisierungsmöglichkeit der oben skizzierten Vorgehensweise
zur Bestimmung der Impulslänge bzw. des Tastverhältnisses des An
steuersignals wird in Fig. 3 anhand eines Flußdiagramms für die
Recheneinheit 34 skizziert. Mit Beginn eines Betriebszyklus des
Kraftfahrzeugs nach Ablauf des Anlaß- bzw. Startvorganges des
Kraftfahrzeugs, wird der in Fig. 3 skizzierte Programmteil ge
startet und initialisiert. Dieser Programmteil läuft zu jedem der
vorgegebenen Abtastzeitpunkte ti ab, was durch den Schalter 99
symbolisiert ist. In einem ersten Schritt 100 wird dann der
Soll-Wert des Regelsystems erfaßt bzw. die zur Bildung des Soll-Wer
tes heranzuziehenden Betriebsparameter der Brennkraftmaschine oder
des Kraftfahrzeugs gemessen und daraus der Soll-Wert berechnet. Im
nächsten Schritt 102 wird der Ist-Wert des Regelsystems eingelesen.
Schließlich wird im Schritt 104 auf der Basis der Differenz zwischen
Soll- und Ist-Wert sowie dem bekannten Regleralgorithmus beispiels
weise für einen Regler mit P-, I-, und/oder D-Anteil, die zur Ver
ringerung der Soll-Ist-Differenz benötigte Impulslänge yi(n) des
Ansteuersignals für das Stellglied berechnet.
Im Schritt 106 wird abgefragt, ob der momentane Abtastzeitpunkt dem
fest vorgegebenen Zeitpunkt des Beginns einer Ansteuerperiode ent
spricht. Ist dies der Fall, so wird mit Schritt 108 fortgefahren,
indem auf der Basis des in Schritt 104 berechneten Impulslänge des
Ansteuersignals eine Zeit berechnet wird, die dem Zeitpunkt des Im
pulsendes der jeweiligen Ansteuerperiode entspricht. Diese Zeit te
ist dabei ein Maß für die zeitliche Länge des Impulses. Im Schritt
110 erfolgt die Ausgabe des Impulsbeginns, durch Ausgabe eines höhe
ren Signalpegels. Darauffolgend wird die Programmsequenz zum näch
sten Abtastzeitpunkt erneut gestartet.
Zum nächsten Abtastzeitpunkt wird die Erfassung bzw. Berechnung von
Soll-, Ist-Wert und daraus folgender Impulslänge gemäß den Schritten
100 bis 104 erneut durchgeführt und im Abfrageschritt 106 festge
stellt, daß der momentane Abtastzeitpunkt nicht dem Beginn der An
steuerperiode entspricht. Dann wird mit dem Abfrageschritt 112 fort
gefahren, mit dessen Hilfe ermittelt wird, ob die im Schritt 108
berechnete Zeit bzw. der dort berechnete Zeitpunkt bereits abge
laufen bzw. erreicht worden ist. Diese Abfrage entspricht der Fest
stellung, ob das Impulsende erreicht wurde.
Befindet sich der momentane Abtastzeitpunkt zeitlich gesehen zwi
schen dem Beginn einer Ansteuerperiode und dem berechneten Ende des
Ansteuerimpulses (Abfrageschritt 106, 112), so wird mit dem Abfrage
schritt 114 fortgefahren. Dieser dient zur Überprüfung zweier auf
einanderfolgender, im Schritt 104 berechneten Impulslängen. Sind die
beiden, aufeinanderfolgend berechneten Impulslängen gleich bzw.
liegt der Betrag ihrer Differenz unterhalb bzw. innerhalb einer vor
gegebenen Toleranz- bzw. Genauigkeitsschwelle, so wird die Programm
sequenz beendet und zum nächsten Abtastzeitpunkt ti erneut ausge
führt.
Ist im Schritt 114 eine Differenz zwischen den beiden, in aufeinan
derfolgenden Abtastzeitpunkten bestimmten Impulslängen festgestellt
worden, so wird mit Schritt 116 und der dort ausgeführten Abfrage,
ob die zum gegenwärtigen Abtastzeitpunkt ermittelte Impulslänge
yi(n) größer oder kleiner als die zum vorherigen Abtastzeitpunkt
ermittelte Impulslänge yi-1(n) ist, fortgefahren. Wird im
Schritt 116 eine Vergrößerung der Impulslänge festgestellt, d. h.
ist die zum gegenwärtigen Zeitpunkt ermittelte Impulslänge yi(n)
größer als die zum vorherigen Zeitpunkt ermittelte Impulslänge
yi-1(n), so wird im Schritt 118 mit der Korrektur der im Schritt
108 berechneten Zeit te fortgefahren. Aus der Differenz zwischen
beiden, aufeinanderfolgend ermittelten Impulslängen, wird eine Kor
rekturzeit ermittelt, welche zur berechneten Impulsendezeit addiert
wird und somit eine neue, korrigierte Zeit te ermittelt. Diese neu
bestimmte, bzw. korrigierte Zeit bezeichnet das Impulsende, wie es
auf der Basis der aktuellen Soll- und Ist-Werte bestimmt worden ist.
Nach Schritt 118 wird die Programmsequenz zum nächsten Abtastzeit
punkt erneut durchlaufen.
Unter der Annahme, daß zu einem späteren Abtastzeitpunkt die Pro
grammsequenz entsprechend der obigen Darstellung über die Schritte
100 bis 106 und 112 bis 116 durchlaufen wurde und im Schritt 116
eine Verkleinerung der Impulslänge zum gegenwärtigen Zeitpunkt ge
genüber dem vorherigen festgestellt wurde, wo wird mit Schritt 120
und der Abfrage, ob der gegenwärtige Zeitpunkt vor dem berechneten
und gegebenenfalls korrigierten Impulsende te liegt, fortgefahren.
Ist dies der Fall, so wird im Schritt 122 eine entsprechend dem
Schritt 118 vorzunehmende Korrektur der das Impulsende repräsentie
renden Zeit te vorgenommen und die Programmsequenz zum nächsten
Abtastzeitpunkt erneut durchgeführt.
Wird zwischen zwei Abtastzeitpunkten das berechnete Impulsende te
erreicht, so wird automatisch der Impuls durch Rückkehr auf den
niedrigeren Signalpegel beendet. Demgemäß wird nach dem Abfrage
schritt 120, wenn festgestellt wurde, daß der gegenwärtige Abtast
zeitpunkt bereits zeitlich gesehen nach dem Ende des Impulses liegt,
von einer Korrektur abgesehen und die Ausgabe des niedrigeren Sig
nalpegels gemäß Schritt 124 aufrechtgehalten. Dieselbe Reaktion er
folgt im Schritt 126, der auf den Abfrageschritt 112 folgt, wenn
dort festgestellt wurde, daß das Impulsende bereits erreicht bzw.
überschritten wurde. Nach den Schritten 124 bzw. 126 wird analog die
Programmsequenz beendet und zum nächsten Abtastzeitpunkt erneut ge
startet.
Die zu den Abtastzeitpunkten, die zwischen dem Impulsende und dem
Beginn der nächsten Ansteuerperiode liegen, bestimmten Impulslängen
dienen in einem anderen Ausführungsbeispiel als Ausgangspunkt gemäß
der obigen Vorgehensweise zur Berechnung der Impulslänge zu Beginn
der nächsten Ansteuerperiode.
Selbstverständlich kann im Abfrageschritt 114 anstelle der Differenz
zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulslänge auch die Differenz
zwischen der aktuellen und einem Mittelwert der vorherigen oder der
aktuellen und einer früheren Impulslänge vorgenommen werden.
Claims (9)
1. Steuer- bzw. Regelsystem in Verbindung mit einer Brennkraftma
schine und/oder einem Kraftfahrzeug mit einer Steuer- bzw. Regelein
heit, die mittels eines impulsförmigen Signals auf ein elektrisch
betätigbares Element zur Beeinflussung einer Betriebsgröße der
Brennkraftmaschine und/oder des Kraftfahrzeugs einwirkt,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - das impulsförmige Signal durch wenigstens eine veränderbare Größe charakterisiert wird,
- - diese Größe in Abhängigkeit von aktuellen Meßwerten verändert wird, während die Regeleinheit ein auf der Basis einer zu einem früheren Zeitpunkt festgelegten Größe gebildetes impulsförmiges Signal zu Ansteuerungszwecken abgibt.
2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das impuls
förmige Ansteuersignal ein über die jeweilige Impulslänge veränder
bares Tastverhältnis bei vorgegebener Signalfrequenz aufweist, wobei
die Impulslänge abhängig von den aktuellen Meßwerten während eines
Impulses verändert wird.
3. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß innerhalb einer Ansteuersignalperiode zu vorgegebenen
Abtastzeitpunkten eine Korrektur oder Neuberechnung der Impulslänge
abhängig von den aktuellen Meßwerten stattfindet.
4. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß das impulsförmige Ansteuersignal zur Ansteuerung eines
elektrisch betätigbaren Stellgliedes dient.
5. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Impulslänge über die zwischen Impulsbeginn
und -ende ablaufende Zeit definiert ist und diese Zeit bestimmt
und/oder korrigiert wird.
6. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß eine Korrektur dann stattfindet, wenn die aktuell be
stimmte Impulslänge im Vergleich zu einer oder mehreren zu vorherge
henden Zeitpunkten bestimmten nicht in einem vorgegebenen Toleranz
band liegt.
7. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß die zu Zeitpunkten, die zwischen Impulsen liegen, be
stimmten Impulslängen nicht berücksichtigt werden oder als Basis zur
Bestimmung der Impulslänge in der darauffolgenden Ansteuerperiode
dienen.
8. System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn
zeichnet, daß es sich bei dem veränderbaren Parameter um den Signal
pegel, die Ansteuerperiode bei konstanter Impulslänge oder Zeit
zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulsen handelt.
9. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Stell
glied insbesondere im Zusammenhang mit wenigstens einem der folgen
den Systeme steht, Antriebsschlupfregelung, Luftzumessung oder
Kraftstoffzumessung.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19904020654 DE4020654C2 (de) | 1990-06-29 | 1990-06-29 | Regelverfahren in Verbindung mit einer Brennkraftmaschine und/oder einem Kraftfahrzeug und Regelvorrichtung zur Durchführung des Regelverfahrens |
JP15505891A JP3224559B2 (ja) | 1990-06-29 | 1991-06-27 | 内燃機関あるいは自動車の制御装置 |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19802583A1 (de) * | 1998-01-23 | 1999-08-05 | Siemens Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Druckregeln in Speichereinspritzsystemen mit einem elektromagnetisch betätigten Druckstellglied |
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FR2909724A1 (fr) * | 2006-12-12 | 2008-06-13 | Renault Sas | Systeme d'alimentation en carburant pour moteur a combustion interne et procede de commande correspondant |
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Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
FR2715440B1 (fr) * | 1994-01-24 | 1996-02-23 | Siemens Automotive Sa | Procédé de commande de la quantité de carburant injecté dans un moteur à combustion interne. |
FR2719340B1 (fr) * | 1994-04-29 | 1996-07-12 | Renault | Procédé de commande en phase d'accélération d'un moteur à combustion interne propulsant un véhicule routier. |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3610717A1 (de) * | 1986-03-29 | 1987-10-01 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und digitales steuergeraet zur bestimmung und steuerung von pulsbreitenmodulierten betriebsgroessen bei einer brennkraftmaschine |
DE3621937A1 (de) * | 1986-06-30 | 1988-01-07 | Bosch Gmbh Robert | Ueberwachungseinrichtung fuer eine elektronische steuereinrichtung in einem kraftfahrzeug |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS59211731A (ja) * | 1983-05-16 | 1984-11-30 | Toyota Motor Corp | 内燃機関用電子制御燃料噴射装置の噴射時期制御装置 |
JPS60233352A (ja) * | 1984-05-07 | 1985-11-20 | Toyota Motor Corp | 独立噴射式内燃機関の燃料噴射量制御装置 |
US4700681A (en) * | 1985-04-08 | 1987-10-20 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Fuel injection system for an internal combustion engine |
FR2634824B1 (fr) * | 1988-07-27 | 1993-03-19 | Bendix Electronics Sa | Procede de regulation de la richesse d'un melange air-carburant d'alimentation d'un moteur a combustion interne, du type boucle fermee, sans exploitation de mesure physique de richesse |
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Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE3610717A1 (de) * | 1986-03-29 | 1987-10-01 | Bosch Gmbh Robert | Verfahren und digitales steuergeraet zur bestimmung und steuerung von pulsbreitenmodulierten betriebsgroessen bei einer brennkraftmaschine |
DE3621937A1 (de) * | 1986-06-30 | 1988-01-07 | Bosch Gmbh Robert | Ueberwachungseinrichtung fuer eine elektronische steuereinrichtung in einem kraftfahrzeug |
Cited By (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19802583A1 (de) * | 1998-01-23 | 1999-08-05 | Siemens Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Druckregeln in Speichereinspritzsystemen mit einem elektromagnetisch betätigten Druckstellglied |
US6119655A (en) * | 1998-01-23 | 2000-09-19 | Siemens Aktiengesellschaft | Device and method for regulating a pressure in accumulator injection systems having an electromagnetically actuated pressure adjusting element |
DE19802583C2 (de) * | 1998-01-23 | 2002-01-31 | Siemens Ag | Vorrichtung und Verfahren zum Druckregeln in Speichereinspritzsystemen mit einem elektromagnetisch betätigten Druckstellglied |
US7017549B2 (en) | 2003-07-05 | 2006-03-28 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Process for controlling a combustion engine |
FR2909724A1 (fr) * | 2006-12-12 | 2008-06-13 | Renault Sas | Systeme d'alimentation en carburant pour moteur a combustion interne et procede de commande correspondant |
WO2008071597A1 (fr) * | 2006-12-12 | 2008-06-19 | Renault S.A.S | Systeme d'alimentation en carburant pour moteur a combustion interne et procede de commande correspondant |
DE102008058720A1 (de) | 2008-11-24 | 2010-05-27 | Mtu Friedrichshafen Gmbh | Steuerungs- und Regelungsverfahren für eine Brennkraftmaschine mit einem Common-Railsystem |
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CN102245884B (zh) * | 2008-11-24 | 2014-08-13 | Mtu腓特烈港有限责任公司 | 用于带有共轨系统的内燃机的控制和调节方法 |
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