DE4020654C2 - Regelverfahren in Verbindung mit einer Brennkraftmaschine und/oder einem Kraftfahrzeug und Regelvorrichtung zur Durchführung des Regelverfahrens - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Regelverfahren in Verbindung mit einer Brennkraftmaschine und/oder einem Kraftfahrzeug gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1, und eine Regelvor­ richtung zur Durchführung des Verfahrens.

In der Kraftfahrzeugtechnik ist es vielfach bekannt, zu Steuerungs- bzw. Regelungszwecken über ein elektrisch betä­ tigbares Element, welches mit impulsförmigen Signalen ange­ steuert wird, auf eine Betriebskenngröße der Brennkraftma­ schine und/oder des Kraftfahrzeugs einzuwirken.

Ein derartiges System wird in der DE 36 21 937 A1 am Bei­ spiel einer elektronischen Motorleistungssteuerung vorge­ stellt. Dort wird von einer Recheneinheit in Abhängigkeit von Meßwerten, insbesondere der Position des Leistungsstell­ gliedes der Brennkraftmaschine und eines vom Fahrer betätig­ baren Bedienelements, ein impulsförmiges Ansteuersignal für ein die Leistung der Brennkraftmaschine beeinflussendes Stellelement erzeugt, wobei wenigstens ein Parameter des An­ steuersignals, beispielsweise die Impulslänge bei festste­ hender Ansteuerperiode des Ansteuersignals, veränderbar ist. Das dort beschriebene System führt dabei zur Steuerung der Motorleistung eine Regelung der Position des Leistungsstell­ gliedes durch. Bei der Realisierung derartiger Regelsysteme in digitaler Form tritt jedoch die Schwierigkeit auf, daß die Regelung nicht die gewünschten Eigenschaften hinsicht­ lich Dynamik, Stabilität und/oder Genauigkeit aufweist, da zur Bestimmung des impulsförmigen Ansteuersignals die Meß­ werte verwendet werden, die unmittelbar vor Beginn der An­ steuerperiode des Ansteuersignals, beziehungsweise während einer vorhergehenden Ansteuerperiode, erfaßt wurden. Das auf der Basis dieser Meßwerte gebildete Ansteuersignal berück­ sichtigt demnach nicht die während der aktuellen Ansteuerpe­ riode auftretenden Änderungen bezüglich der Regelstrecke be­ ziehungsweise ihrer Randbedingungen.

Die DE 27 42 765 C3 beschreibt eine elektrische Steuervor­ richtung für einen Verbrennungsmotor, bei welchem sowohl ab­ hängig von einem zeitgesteuerten Taktsignal als auch von ei­ nem drehzahlabhängigen Impulssignal Unterbrechungssignale für einen Rechner erzeugt werden. Dieser Rechner bildet er­ ste Ansteuerwerte für die Steuerung des Zündzeitpunktes bzw. der Kraftstoffmenge und zweite Steuerwerte zum Steuern der Abgasmenge, die in den Motor zurückgeführt wird. Die ersten Werte werden drehzahlsynchron, die zweiten Werte zeitsyn­ chron berechnet. Läuft gerade eine Berechnung des zweiten Wertes und tritt ein drehzahlsynchroner Unterbrechungsimpuls auf, wird diese Berechnung unterbrochen und die ersten Steu­ erwerte berechnet. Nach Beendigung dieser Berechnung wird die Berechnung der zweiten Steuerwerte fortgesetzt.

Maßnahmen zur Verbesserung der Dynamik und/oder Genauigkeit der Steuerung werden nicht vorgeschlagen.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen anzugeben, welche die Eigenschaften einer solchen Regelung bzgl. Dyna­ mik, Stabilität und Genauigkeit verbessern.

Diese Aufgabe wird mit einem Regelverfahren gemäß Patentan­ spruch 1 sowie mit einer entsprechenden Regelvorrichtung ge­ mäß Patentanspruch 8 gelöst.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen verbessert sich das dynamische Verhalten des Regelverfahrens sowie seine Genau­ igkeit erheblich, da das Ansteuersignal entsprechend dem ak­ tuellsten Meßwert modifiziert wird.

Die dadurch erzielten Verbesserungen zeigen sich insbesonde­ re bei Soll-Wert-Sprüngen, auf die Dank der erfindungsgemä­ ßen Vorgehensweise das Regelverfahren entsprechend schnell reagiert. Derartige Soll-Wert-Sprünge treten insbesondere in Kraftfahrzeugen im Zusammenhang mit Antriebs-Schlupf- Regelungs-(ASR)-Systemen auf. Dort wird durch die erfin­ dungsgemäße Vorgehensweise eine schnelle Reaktion des Regel­ systems und somit eine schnelle Reduzierung der Motorlei­ stung bei zum Durchdrehen neigenden Antriebsrädern und somit eine verbesserte 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 beispielsweise Leerlaufdrehzahlregelungen, elektronische Motorleistungssteuerungen.

Ein weiterer vorteilhafter Anwendungsfall ergibt sich im Zu­ sammenhang mit der Kraftstoffzumessung.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ist darin zu sehen, daß bei digitaler Realisierung des Re­ gelverfahrens bzw. des Reglers von einem quasikontinuierli­ chen System im Hinblick auf die Entwurfskriterien und Stabi­ litätsbetrachtungen des Regelkreises ausgegangen werden kann.

Aus den Unteransprüchen ergeben sich in Verbindung mit den nachfolgend beschriebenen Ausführungsbeispielen weitere Vor­ teile.

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild einer Regelvorrichtung mit einem mittels eines impulsförmigen Ansteuersignals ange­ steuerten Stellglied. Fig. 2 stellt am Beispiel eines im­ pulsförmigen Ansteuersignals, bei dem die Impulslänge und somit das Tastverhältnis veränderbar ist, die Auswirkungen der erfindungsgemäßen Vorgehensweise auf den Ansteuersignal­ verlauf dar, während in Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel ei­ nes in der Regelvorrichtung ablaufenden Flußdiagramms zur Bestimmung des impulsförmigen Ansteuersignals abgebildet ist.

In Fig. 1 ist ein Regelsystem für eine Betriebsgröße einer in Fig. 1 nicht dargestellten Brennkraftmaschine und/oder eines Kraftfahrzeugs dargestellt. Dieses System besteht im wesentlichen aus einer Steuer- bzw. Regeleinheit 10, der über die Eingangsleitungen 12 bis 14 und 16 meßbare Be­ triebsparameter der Brennkraftmaschine und/oder des Kraft­ fahrzeugs von entsprechenden Meßeinrichtungen 18 bis 20 und 22 zugeführt sind. Die Ausgangsleitung 24 der Steuer- bzw. Regeleinheit 10 verbindet diese mit einem elektrisch betä­ tigbarem Element 26, insbesondere einem Stellglied, welches auf die zu steuernde bzw. zu regelnde Betriebsgröße ein­ wirkt.

In der Kraftfahrzeugtechnik sind viele Regelsysteme bekannt, die mit einer der Fig. 1 entsprechenden Anordnung arbeiten. Die erfindungsgemäße Vorgehensweise zeigt besondere Vorteile im Zusammenhang mit ASR/MSR-Systeme, elektronische Motorlei­ stungssteuerungen oder Leerlaufdrehzahlregelungen. Diese um­ fassen im allgemeinen Lageregelungen des die Betriebsmittel­ zufuhr zur Brennkraftmaschine steuernden Leistungsstellglie­ des der Brennkraftmaschine. Daher kann im Rahmen eines Aus­ führungsbeispiels 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. Rege­ leinheit 10 ein die Stellung der Drosselklappe repräsentie­ rendes Signal zuführt.

Eine Anwendung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise auf an­ dere impulsgesteuerte Stellglieder kann ebenfalls vorgenom­ men werden.

Die Eingangsleitungen 12 bis 14 versorgen das Regelsystem 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 Kraftfahrzeugräder reprä­ sentieren, sowie um ein Fahrgeschwindigkeitssignal und/oder ein Drehzahlsignal. Aus diesen Signalen wird ein La­ ge-Soll-Wert des Leistungsstellelements für die Reduzierung der Motorleistung ermittelt, was eine Stabilisierung des Fahrverhaltens des Kraftfahrzeugs ermöglicht. Eine elektro­ nische Motorleistungssteuerung verfügt darüber hinaus über das Signal eines Stellungsgebers eines vom Fahrer betätigba­ ren Bedienelements, in dessen Abhängigkeit im wesentlichen der Soll-Wert für die Lageregelung des Lei­ stungsstellelements ermittelt wird. Bei Leerlaufdrehzahlre­ gelungen werden ferner Meßwerte für die Batteriespannung, die Motortemperatur und/oder Signale, welche den Betrieb ei­ ner Klimaanlage oder einer Servolenkung anzeigen, etc. ver­ arbeitet.

In analoger Weise kann es sich bei dem Regelsystem eine Drehzahlregelung handeln, wobei das Ist-Wert-Signal, welches über die Eingangsleitung 16 von der Meßeinrichtung 22 der Steuer- bzw. Regeleinheit zugeführt wird, ein Drehzahlsignal darstellt.

Die Regeleinheit 10 umfaßt im wesentlichen die den Ein­ gangsleitungen 12 bis 14 bzw. der Eingangsleitung 16 zuge­ ordneten Eingangstufen 30 bzw. 32, eine Recheneinheit 34 so­ wie eine der Ausgangsleitung 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 Verbindungsleitun­ gen 38 bis 40, welche die Eingangsstufe 30 mit der Rechen­ einheit 34 verbinden.

Die Verbindungsleitungen 38 bis 40 sind dabei jeweils den entsprechenden Eingangsleitungen 12 bis 14 zugeordnet und Übermitteln die von den Eingangsleitungen 12 bis 14 geführ­ ten Signalgrößen zu der Recheneinheit 34.

Die der Eingangsleitung 16 zugeordnete Eingangsstufe 32 ver­ fügt über eine Ausgangsleitung 42, welche die Eingangsstufe 32 mit der Recheneinheit 34 verbindet. Die Recheneinheit 34 weist eine Ausgangsleitung 44 auf, die die Recheneinheit 34 mit der Ausgangsstufe 36 verbindet, deren Ausgangsleitung die Ausgangsleitung 24 Regelsystems darstellt.

Die von den Meßeinrichtungen 18 bis 20 erfaßten, die obenge­ nannten Betriebsparameter repräsentierende Signale, werden über die Eingangsleitungen 12 bis 14 auf die Eingangsstufe 30 geführt, wo sie zur Weiterverarbeitung durch die Rechen­ einheit 34 aufbereitet werden. Diese Aufbereitung kann bei­ spielsweise eine Anpassung der Signalpegel, eine Glättung des Signals oder ähnliche Maßnahmen zur Erzeugung eines de­ finierten Meßsignales umfassen. Ferner kann in der Eingangs­ stufe 30 auch eine Analog/Digital-Wandlung vorgenommen wer­ den. Die aufbereiteten Signalwerte werden über die Verbin­ dungsleitungen 38 bis 40 an die Recheneinheit 34 zur Berech­ nung des Soll-Wertes des Regelsystems und zur entsprechenden Weiterverarbeitung übermittelt.

In analoger Weise wird mit dem von der Meßeinrichtung 22 er­ faßten und über die Eingangsleitung 16 an die Eingangsstufe 32 geführten Ist-Wert-Signal verfahren. Die in der Eingangs­ stufe 32 aufbereiteten Signalwerte werden über die Verbin­ dungsleitung 42 an die Recheneinheit 34 zur Weiterverarbei­ tung abgegeben.

Die Recheneinheit 34 führt die zur Regelung der Betriebsgrö­ ße notwendigen Berechnungen durch und erzeugt ein den ent­ sprechenden Regelungszwecken entsprechendes Signal, welches zur Ansteuerung des Stellelements 26 dient. Bei ei­ ner Lageregelung des Leistungsstellgliedes berechnet dabei die Recheneinheit 34 aus den über die Verbindungsleitungen 38 bis 40 zugeführten Signalgrößen den Soll-Wert für die Po­ sition 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 Stellele­ ments, so daß die Differenz zwischen Soll- und Ist-Wert ver­ ringert wird. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel handelt es sich bei dem Ansteuersignal, wie in Fig. 1 skizziert, um ein impulsförmiges Signal, bei dem der veränderbare Parameter die Impulslänge y bzw. das Tastverhältnis des Signals ist. In dieser speziellen Ausführung verfügt das Ansteuersignal über eine feste Ansteuerperiode T bzw. Ansteuerfrequenz.

Neben dieser Ausführungsform ist die im folgenden beschrie­ bene erfindungsgemäße Vorgehensweise vorteilhaft auch auf Systeme anwendbar, die die Periode, die Signalhöhe oder den Bereich niedriger Spannung des impulsförmigen Ansteuersi­ gnals beeinflussen. Ferner sind auch Systeme bekannt, die über mehrere impulsförmige Ansteuersignale verfügen und ei­ nen Mehr-Phasen-Motor betreiben, wobei zwischen den Ansteu­ ersignalen eine vorgegebene Beziehung bestehen kann. Auch hier findet die erfindungsgemäße Vorgehensweise Anwendung.

In bekannter Weise kann das Regelsystem 10 weitere Funktio­ nen umfassen, die aus Übersichtlichkeitsgründen nicht darge­ stellt sind.

Zur Berechnung der Impulslänge des impulsförmigen Ansteuer­ signals ist erfindungsgemäß vorgesehen, daß zu vorgegebenen Abtastzeitpunkten, t_i, 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 Lei­ tungen 46 bis 48 und 50 dargestellt. Diese Darstellungsweise soll verdeutlichen, daß zu den vorgegebenen Abtastzeitpunk­ ten t_i die Recheneinheit 34 zur Neuberechnung der Impulslän­ ge des Ansteuersignals die entsprechenden Signalwerte erfaßt. Dabei wird ein aus den Signalgrößen auf den Leitun­ gen 38 bis 40 gebildeter Soll-Wert mit dem Ist-Wert vergli­ chen und die Impulslänge entsprechend der Differenz berech­ net.

Mit Beginn einer Ansteuerperiode T des Ansteuersignals, der mit dem ersten Abtastzeitpunkt t_i der jeweiligen Ansteuerpe­ riode T identisch ist, wird die positive Flanke des jeweili­ gen Impulses des Ansteuersignals erzeugt, indem das Aus­ gangssignal des 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 jedem Abtastzeit­ punkt t_i berechnet die Recheneinheit 34 die Impulslänge neu, solange bis das berechnete Impulsende erreicht ist. Dadurch 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 Regelsystems.

Fig. 2 stellt die erfindungsgemäße Vorgehensweise zur Be­ rechnung 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 An­ steuerperiode bzw. Ansteuerfrequenz des Ansteuersignals be­ stimmen. In Fig. 2a sind die Zeitpunkte nT bis (n + 3)T gezeigt. Innerhalb einer Ansteuerperiode sind in vorgegebe­ nen Abständen Abtastzeitpunkte zur Erfassung oder Bestimmung der Soll- und Ist-Werte vorgesehen, die in Fig. 2a mit t_i bezeichnet sind.

In Fig. 2b schließlich ist der zeitliche Signalverlauf des impulsförmigen Ansteuersignals aufgezeichnet. Die vertikale Achse stellt dabei den Signalpegel des Ansteuersi­ gnales dar, während die horizontale Achse eine Zeitachse re­ präsentiert.

Die Beschreibung der Impulslängenberechnung und deren Aus­ wirkungen auf den Signalverlauf des Ansteuersignals wird im folgenden am Beispiel der Ansteuerperiode nT dargestellt.

Grundlegend für die erfindungsgemäße Vorgehensweise ist, daß zu jedem Abtastzeitpunkt, zu denen auch der den Beginn einer Ansteuerperiode kennzeichnende Zeitpunkt nT gehört, ein Soll- und Ist-Wert bestimmt bzw. erfaßt wird und auf der Ba­ sis dieser Soll- und Ist-Werte zum jeweiligen Abtastzeit­ punkt die zur Ansteuerung des Stellgliedes unter den jewei­ ligen Bedingungen benötigte Impulslänge berechnet wird. Zum Zeitpunkt nT, der den Beginn einer Ansteuerperiode kenn­ zeichnet, wird durch Ausgabe eines hohen Ansteuersignalpe­ gels die positive Flanke eines Impulses des impulsförmigen Ansteuersignals gemäß Fig. 2b erzeugt. Gleichzeitig wird aus den gemessenen bzw. bestimmten Soll- und Ist-Wert zu diesem Zeitpunkt eine Impulslänge y(n) bestimmt, welche als Grundlage für die zu den nachfolgenden Abtastzeitpunkten stattfindende Korrektur dient.

Zum darauffolgenden Abtastzeitpunkt t_i(n) erfolgt eine er­ neute Erfassung bzw. Bestimmung des Soll- und Ist-Wertes des Regelsystems durch Abtastung der entsprechenden Signale und eine erneute Berechnung der Impulslänge. Ergibt sich zwi­ schen den beiden nacheinander bestimmten Impulslängen einen Unterschied, so wird die zum Beginn der Ansteuerperiode be­ stimmte Impulslänge y(n) auf der Basis der zum ersten Ab­ tastzeitpunkt bestimmten Impulslänge y_i(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 t_{i + 1}(n) wird entsprechend ver­ fahren. In Fig. 2b ist die ausgehend von der berechneten Impulslänge y_{i + 1}(n) zum Zeitpunkt t_{i + 1}(n) vorgenommene Korrektur des Impulsendes anhand der zu einem späteren Zeit­ punkt hin verschobenen, strichliert dargestellten negativen Flanke des Impulses verdeutlicht. Bei den auf den Abtast­ zeitpunkt t_{i + 1}(n) folgenden Abtastzeitpunkten wird ent­ sprechend verfahren.

In Fig. 2 wird davon ausgegangen, daß eine weitere Korrek­ tur der Impulslänge bei den nachfolgenden Abtastzeitpunkten nicht mehr notwendig ist, da die Differenz zwischen zwei aufeinanderfolgenden Berechnungen einen vorgegebenen Tole­ ranzwert nicht Überschreitet. Der Impuls wird beendet, d. h. ein niedrigerer Ansteuersignalpegel ausgegeben, sobald das berechnete und möglicherweise korrigierte Impulsende er­ reicht wurde. Zum darauffolgenden Abtastzeitpunkt, der in Fig. 2a mit t_{i + m}(n) bezeichnet wird, wird die auf der Basis der dann vorliegenden Soll- bzw. Ist-Werte vorgenomme­ ne Berechnung der Impulslänge nicht weiter verarbeitet.

Zum nächsten Ansteuerbeginn (n + 1)T beginnt die Berechnung und Korrektur 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 Ansteuerperiode nT, bzw. deren letztem Abtastzeitpunkt gemäß obiger Beschreibung der Korrektur, er­ mittelt werden.

Alternativ zu einer Korrektur des jeweiligen Impulsendes kann auch eine Neuberechnung des Impulses unter Berücksich­ tigung des jeweiligen Abtastzeitpunktes vorgenommen werden.

Eine Realisierungsmöglichkeit der oben skizzierten Vorge­ hensweise zur Bestimmung der Impulslänge bzw. des Tastver­ hältnisses des Ansteuersignals wird in Fig. 3 anhand eines Flußdiagramms für die Recheneinheit 34 skizziert. Mit Beginn eines Betriebszyklus des Kraftfahrzeugs nach Ablauf des An­ laß- bzw. Startvorganges des Kraftfahrzeugs, wird der in Fig. 3 skizzierte Programmteil gestartet und initialisiert. Dieser Programmteil läuft zu jedem der vorgegebenen Ab­ tastzeitpunkte t_i 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-Wertes heranzuziehenden Betriebsparameter der Brennkraftmaschine oder des Kraftfahrzeugs gemessen und daraus der Soll-Wert berechnet. Im nächsten Schritt 102 wird der Ist-Wert des Re­ gelsystems eingelesen. Schließlich wird im Schritt 104 auf der Basis der Differenz zwischen Soll- und Ist-Wert sowie dem bekannten Regleralgorithmus beispielsweise für einen Regler mit P, I-, und/oder D-Anteil, die zur Verringerung der Soll-Ist-Differenz benötigte Impulslänge y i (n) des An­ steuersignals für das Stellgliedes berechnet.

Im Schritt 106 wird abgefragt, ob der momentane Abtastzeit­ punkt dem fest vorgegebenen Zeitpunkt des Beginns einer An­ steuerperiode entspricht. 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 Impulsendes der jewei­ ligen Ansteuerperiode entspricht. Diese Zeit t_e ist dabei ein Maß für die zeitliche Länge des Impulses. Im Schritt 110 erfolgt die Ausgabe des Impulsbeginns, durch Ausgabe eines höheren Ansteuersignalpegels. Darauffolgend wird die Pro­ grammsequenz zum nächsten Abtastzeitpunkt erneut gestartet.

Zum nächsten Abtastzeitpunkt wird die Erfassung bzw. Berech­ nung von Soll-, Ist-Wert und daraus folgender Impulslänge gemäß den Schritten 100 bis 104 erneut durchgeführt und im Abfrageschritt 106 festgestellt, daß der momentane Ab­ tastzeitpunkt nicht dem Beginn der Ansteuerperiode ent­ spricht. Dann wird mit dem Abfrageschritt 112 fortgefahren, mit dessen Hilfe ermittelt wird, ob die im Schritt 108 be­ rechnete Zeit bzw. der dort berechnete Zeitpunkt bereits ab­ gelaufen bzw. erreicht worden ist. Diese Abfrage entspricht der Feststellung, ob das Impulsende erreicht wurde.

Befindet sich der momentane Abtastzeitpunkt zeitlich gesehen zwischen dem Beginn einer Ansteuerperiode und dem berechne­ ten Ende des Ansteuerimpulses (Abfrageschritt 106, 112), so wird mit dem Abfrageschritt 114 fortgefahren. Dieser dient zur Überprüfung zweier aufeinanderfolgender, im Schritt 104 berechneten Impulslängen. Sind die beiden, aufeinanderfol­ gend berechneten Impulslängen gleich bzw. liegt der Betrag ihrer Differenz unterhalb bzw. innerhalb einer vorgegebenen Toleranz- bzw. Genauigkeitsschwelle, so wird die Programmse­ quenz beendet und zum nächsten Abtastzeitpunkt ti erneut ausgeführt.

Ist im Schritt 114 eine Differenz zwischen den beiden, in aufeinanderfolgenden Abtastzeitpunkten bestimmten Impulslän­ gen festgestellt worden, so wird mit Schritt 116 und der dort ausgeführten Abfrage, ob die zum gegenwärtigen Ab­ tastzeitpunkt ermittelte Impulslänge Yi(n) größer oder kleiner als die zum vorherigen Abtastzeitpunkt ermittelte Impulslänge y_i-1(n) ist, fortgefahren. Wird im Schritt 116 eine Vergrößerung der Impulslänge festgestellt, d. h. ist die zum gegenwärtigen Zeitpunkt ermittelte Impulslänge y_i (n) größer als die zum vorherigen Zeitpunkt ermittelte Im­ pulslänge Yi-1(n), so wird im Schritt 118 mit der Korrektur der im Schritt 108 berechneten Zeit t_e fortgefah­ ren. Aus der Differenz zwischen beiden, aufeinanderfolgend ermittelten Impulslängen, wird eine Korrekturzeit ermittelt, welche zur berechneten Impulsendezeit addiert wird und somit eine neue, korrigierte Zeit t_e ermittelt. Diese neu bestimm­ te, 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 Abtastzeitpunkt erneut durchlaufen.

Unter der Annahme, daß zu einem späteren Abtastzeitpunkt die Programmsequenz 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 gegen­ wärtigen Zeitpunkt gegenüber dem vorherigen festgestellt wurde, wo wird mit Schritt 120 und der Abfrage, ob der ge­ genwärtige Zeitpunkt vor dem berechneten und gegebenenfalls korrigierten Impulsende t_e liegt, fortgefahren. Ist dies der Fall, so wird im Schritt 122 eine entsprechend dem Schritt 118 vorzunehmende Korrektur der das Impulsende repräsentie­ renden Zeit t_e vorgenommen und die Programmsequenz zum näch­ sten Abtastzeitpunkt erneut durchgeführt.

Wird zwischen zwei Abtastzeitpunkten das berechnete Impul­ sende t_e erreicht, so wird automatisch der Impuls durch Rückkehr auf den niedrigeren Ansteuersignalpegel beendet. Demgemäß wird nach dem Abfrageschritt 120, wenn festgestellt wurde, daß der gegenwärtige Abtastzeitpunkt bereits zeitlich gesehen nach dem Ende des Impulses liegt, von einer Korrek­ tur abgesehen und die Ausgabe des niedrigeren Ansteuersi­ gnalpegels gemäß Schritt 124 aufrechtgehalten. Dieselbe Re­ aktion erfolgt im Schritt 126, der auf den Abfrageschritt 112 folgt, wenn dort festgestellt wurde, daß das Impulsende bereits erreicht bzw. Überschritten wurde. Nach den Schrit­ ten 124 bzw. 126 wird analog die Programmsequenz beendet und zum nächsten Abtastzeitpunkt erneut gestartet.

Die zu den Abtastzeitpunkten, die zwischen dem Impulsende und dem Beginn der nächsten Ansteuerperiode liegen, bestimm­ ten Impulslängen dienen in einem anderen Ausführungsbeispiel als Ausgangspunkt gemäß der obigen Vorgehensweise zur Be­ rechnung der Impulslänge zu Beginn der nächsten Ansteuerpe­ riode.

Selbstverständlich kann im Abfrageschritt 114 anstelle der Differenz zwischen zwei aufeinanderfolgenden Impulslänge auch die Differenz zwischen der aktuellen und einem Mittel­ wert der vorherigen oder der aktuellen und einer früheren Impulslänge vorgenommen werden.

Claims (8)

1. Regelverfahren in Verbindung mit einer Brennkraftmaschine und/oder einem Kraftfahrzeug, mit einer Regeleinheit, die mittels eines impulsförmigen Ansteuersignals auf ein elek­ trisch betätigbares Element zur Beeinflussung einer Be­ triebsgröße der Brennkraftmaschine und/oder des Kraftfahr­ zeugs einwirkt, wobei das impulsförmige Ansteuersignal durch wenigstens eine veränderbare Größe charakterisiert wird und diese Größe des impulsförmigen Ansteuersignals in Abhängig­ keit von aktuellen Meßwerten verändert wird, die zu vorgege­ benen Abtastzeitpunkten erfaßt werden, dadurch gekennzeich­ net, daß

• 1. während die Regeleinheit ein auf der Basis einer zu einem früheren Zeitpunkt festgelegten Größe gebildetes, impuls­ förmiges Ansteuersignal (y(n)) abgibt,
• 2. die aktuellen Meßwerte innerhalb einer vorgegebenen An­ steuersignalperiode (T) zu vorgegebenen Abtastzeitpunkten (t_i(n)) erfaßt werden,
• 3. innerhalb der Ansteuersignalperiode (T) abhängig von den erfaßten, aktuellen Meßwerten eine Korrektur der Neube­ rechnung der veränderbaren Größe (y(n + 1)) des impulsför­ migen Ansteuersignals erfolgt
• 4. und diese veränderbare Größe (y(n + 1)) bereits innerhalb der laufenden Ansteuerperiode für das Ansteuersignal (y) verwendet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das impulsförmige Ansteuersignal zur Ansteuerung eines elek­ trisch betätigbaren Stellgliedes dient.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die Impulslänge über die zwischen Impulsbeginn und -ende ablaufende Zeit definiert ist und diese Zeit bestimmt und/oder korrigiert wird.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß eine Korrektur dann stattfindet, wenn die aktuell bestimmte Impulslänge im Vergleich zu einer oder mehreren zu vorhergehenden Zeitpunkten bestimmten nicht in einem vorgegebenen Toleranzband liegt.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß die zu den Zeitpunkten, die zwi­ schen Impulsen liegen, bestimmten Impulslängen nicht berück­ sichtigt werden oder als Basis zur Bestimmung der Impulslän­ ge in der darauffolgenden Ansteuerperiode dienen.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß es sich bei dem veränderbaren Pa­ rameter um den Ansteuersignalpegel, die Ansteuerperiode bei konstanter Impulslänge oder die Zeit zwischen zwei aufeinander­ folgenden Impulsen handelt.

7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied insbesondere im Zusammenhang mit wenigstens einem der folgenden Systeme steht, nämlich einer Antriebs­ schlupfregelung, Luftzumessung oder Kraftstoffzumessung.

8. Regelvorrichtung zur Durchführung eines Regelverfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7, in Verbindung mit einer Brennkraftmaschine und/oder einem Kraftfahrzeug, mit einer Regeleinheit, die mittels eines impulsförmigen Ansteuersi­ gnals auf ein elektrisch betätigbares Element zur Beeinflus­ sung einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine und/oder des Kraftfahrzeugs einwirkt, wobei das impulsförmige Ansteuersi­ gnal durch wenigstens eine veränderbare Größe charakteri­ siert wird und die Regeleinheit eine Recheneinheit aufweist, die diese Größe des impulsförmigen Ansteuersignals in Abhän­ gigkeit von aktuellen Meßwerten verändert, die die Rechen­ einheit zu vorgegebenen Abtastzeitpunkten erfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinheit derart ausgestaltet ist, daß

• 1. während die Regeleinheit ein auf der Basis einer zu einem früheren Zeitpunkt festgelegten Größe gebildetes, impuls­ förmiges Ansteuersignal (y(n)) abgibt,
• 2. sie die aktuellen Meßwerte innerhalb einer vorgegebenen Ansteuersignalperiode (T) zu vorgegebenen Abtastzeitpunk­ ten (t_i, (n)) erfaßt,
• 3. innerhalb der Ansteuersignalperiode (T) abhängig von den erfaßten, aktuellen Meßwerten die Neuberechnung der ver­ änderbaren Größe (y(n + 1)) des impulsförmigen Ansteuersi­ gnals korrigiert
• 4. und diese veränderbare Größe (y(n + 1)) bereits innerhalb der laufenden Ansteuerperiode für das Ansteuersignal (y) verwendbar ist.