JPH074288A - 調節装置を位置決めする方法と装置 - Google Patents
調節装置を位置決めする方法と装置Info
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- JPH074288A JPH074288A JP6052374A JP5237494A JPH074288A JP H074288 A JPH074288 A JP H074288A JP 6052374 A JP6052374 A JP 6052374A JP 5237494 A JP5237494 A JP 5237494A JP H074288 A JPH074288 A JP H074288A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
- F02D35/0007—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for using electrical feedback
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
- F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
- F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
- F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
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- G—PHYSICS
- G05—CONTROLLING; REGULATING
- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
- G05D3/00—Control of position or direction
- G05D3/12—Control of position or direction using feedback
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- G05D3/18—Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device delivering a series of pulses
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 回路技術的なコストを余り増大させないで、
公知の方法を改良して、調節装置の正確な位置決めを可
能にする手段を提供する。 【構成】 自動車の絞り弁の位置決めをするためにアナ
ログの位置制御器２８を介して直流モータ４２が駆動さ
れ、絞り弁４６が目標位置に調節される。その目標値
は、制御ユニット１０により運転パラメータに従って発
生されるパルス形状の信号から形成される。この目標値
は変換手段２４、好ましくはローパスフィルタを介し
て、位置制御器２８の目標値に変換される。これにより
デジタル／アナログ変換器によって得られるよりも大き
い分解能が得られる。
公知の方法を改良して、調節装置の正確な位置決めを可
能にする手段を提供する。 【構成】 自動車の絞り弁の位置決めをするためにアナ
ログの位置制御器２８を介して直流モータ４２が駆動さ
れ、絞り弁４６が目標位置に調節される。その目標値
は、制御ユニット１０により運転パラメータに従って発
生されるパルス形状の信号から形成される。この目標値
は変換手段２４、好ましくはローパスフィルタを介し
て、位置制御器２８の目標値に変換される。これにより
デジタル／アナログ変換器によって得られるよりも大き
い分解能が得られる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、調節装置を位置決めす
る方法と装置、さらに詳細には、所望の位置を表す少な
くとも１つの信号が供給される調節手段と、運転パラメ
ータに基づいて所望の位置を表す信号を発生する少なく
とも１つのコンピュータユニットとを有する、電気的に
操作可能に構成された調節装置を位置決めする方法と装
置に関する。
る方法と装置、さらに詳細には、所望の位置を表す少な
くとも１つの信号が供給される調節手段と、運転パラメ
ータに基づいて所望の位置を表す信号を発生する少なく
とも１つのコンピュータユニットとを有する、電気的に
操作可能に構成された調節装置を位置決めする方法と装
置に関する。
【０００２】
【従来の技術】この種の方法ないしはこの種の装置はＤ
Ｅ−ＯＳ３５１０１７６（米国特許４６２２９３６）か
ら知られている。同公報には、自動車の電気的に制御可
能な絞り弁を例にして絞り弁の位置決めが、測定ユニッ
トにより検出された位置実際値と設定されている位置目
標値との偏差に従って電気モータと出力段を介して位置
制御器により行なわれている。その場合に位置目標値
は、運転者によって操作可能な操作部材（例えばアクセ
ルペダル）の位置などの運転パラメータに従ってコンピ
ュータユニットにおいて形成され、アナログの信号値と
して位置制御器に出力される。調節装置の位置決め精度
は、公知の方法においてはコンピュータのデジタルの目
標値をアナログ値に変換するデジタル／アナログ変換器
の分解能に関係する。それによって分解能の他にも目標
値変化の速度が制限される。
Ｅ−ＯＳ３５１０１７６（米国特許４６２２９３６）か
ら知られている。同公報には、自動車の電気的に制御可
能な絞り弁を例にして絞り弁の位置決めが、測定ユニッ
トにより検出された位置実際値と設定されている位置目
標値との偏差に従って電気モータと出力段を介して位置
制御器により行なわれている。その場合に位置目標値
は、運転者によって操作可能な操作部材（例えばアクセ
ルペダル）の位置などの運転パラメータに従ってコンピ
ュータユニットにおいて形成され、アナログの信号値と
して位置制御器に出力される。調節装置の位置決め精度
は、公知の方法においてはコンピュータのデジタルの目
標値をアナログ値に変換するデジタル／アナログ変換器
の分解能に関係する。それによって分解能の他にも目標
値変化の速度が制限される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従って本発明の課題
は、回路技術的なコストを顕著に増大させることなく、
公知の方法を改良して、調節装置の正確な位置決めを可
能にする手段を提供することである。
は、回路技術的なコストを顕著に増大させることなく、
公知の方法を改良して、調節装置の正確な位置決めを可
能にする手段を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、この課
題は、所望の位置を表す少なくとも１つの信号が供給さ
れる調節手段と、運転パラメータに基づいて所望の位置
を表す信号を発生する少なくとも１つのコンピュータユ
ニットとを有する、電気的に操作可能に構成された調節
装置を位置決めする方法において、前記所望の位置を表
す信号が、少なくとも１つのコンピュータユニットによ
って発生される少なくとも１つの可変パラメータを有す
るパルス形状の信号である構成によって解決される。
題は、所望の位置を表す少なくとも１つの信号が供給さ
れる調節手段と、運転パラメータに基づいて所望の位置
を表す信号を発生する少なくとも１つのコンピュータユ
ニットとを有する、電気的に操作可能に構成された調節
装置を位置決めする方法において、前記所望の位置を表
す信号が、少なくとも１つのコンピュータユニットによ
って発生される少なくとも１つの可変パラメータを有す
るパルス形状の信号である構成によって解決される。
【０００５】更に、本発明では、この課題を解決するた
めに、調節装置の所望の位置を表す信号を発生する少な
くとも１つのコンピュータユニットと、調節装置を操作
して所望の位置を設定する調節手段とを有する、電気的
に操作可能に構成された調節装置を位置決めする装置に
おいて、コンピュータユニットによって発生される信号
が少なくとも１つの可変パラメータを有するパルス形状
の信号であって、少なくとも１つの可変パラメータの値
が所望の位置を示す値である構成を採用している。
めに、調節装置の所望の位置を表す信号を発生する少な
くとも１つのコンピュータユニットと、調節装置を操作
して所望の位置を設定する調節手段とを有する、電気的
に操作可能に構成された調節装置を位置決めする装置に
おいて、コンピュータユニットによって発生される信号
が少なくとも１つの可変パラメータを有するパルス形状
の信号であって、少なくとも１つの可変パラメータの値
が所望の位置を示す値である構成を採用している。
【０００６】
【作用】このような構成では、コンピュータユニットに
より目標値が少なくとも１つの可変パラメータを有する
パルス形状の信号としてデジタル的に出力される。この
目標値はアナログの目標値に変換され、調節装置の位置
決めを行うアナログ制御器によってその目標値に調節さ
れる。
より目標値が少なくとも１つの可変パラメータを有する
パルス形状の信号としてデジタル的に出力される。この
目標値はアナログの目標値に変換され、調節装置の位置
決めを行うアナログ制御器によってその目標値に調節さ
れる。
【０００７】この種の方法は、未公開のドイツ特許出願
Ｐ４２０３１９１からステッピングモータ位相の電流制
御に関連して知られている。
Ｐ４２０３１９１からステッピングモータ位相の電流制
御に関連して知られている。
【０００８】本発明構成によれば、調節装置の正確な位
置決めが可能になり、その場合に回路的なコストはわず
かしか必要とされない。
置決めが可能になり、その場合に回路的なコストはわず
かしか必要とされない。
【０００９】さらにコンピュータユニットのデジタル目
標設定値が維持されるので、目標値の計算に関連するコ
ンピュータユニットの利点をそのまま利用することがで
きると、いう効果が得られる。
標設定値が維持されるので、目標値の計算に関連するコ
ンピュータユニットの利点をそのまま利用することがで
きると、いう効果が得られる。
【００１０】従ってデジタル／アナログ変換器を省くこ
とができるという効果が得られる。
とができるという効果が得られる。
【００１１】本発明構成は、従来のデジタル／アナログ
変換器によって得られるよりも大きい分解能が可能とな
ることによって大きな利点をもたらす。
変換器によって得られるよりも大きい分解能が可能とな
ることによって大きな利点をもたらす。
【００１２】２次あるいは４次のローパスフィルタを使
用することによって、少なくとも１つの可変パラメータ
を有するパルス形状の信号から求められたアナログの目
標値の残留リプルを良好に減少させることができる。
用することによって、少なくとも１つの可変パラメータ
を有するパルス形状の信号から求められたアナログの目
標値の残留リプルを良好に減少させることができる。
【００１３】パルス幅変調された信号が効果的であり、
計算された目標値に従ってパルス長さ、すなわちパルス
デューティー比がコンピュータユニットにより設定され
る。これに関連するコンピュータユニットのプログラム
部分は極めて簡単である。
計算された目標値に従ってパルス長さ、すなわちパルス
デューティー比がコンピュータユニットにより設定され
る。これに関連するコンピュータユニットのプログラム
部分は極めて簡単である。
【００１４】パルス幅変調された信号のパルスデューテ
ィー比と目標値間の関係が簡単な線形関係であること
が、特に効果的である。本発明構成によれば、大きなコ
ストをかけることなく、１２ビットの精度が可能にな
る。
ィー比と目標値間の関係が簡単な線形関係であること
が、特に効果的である。本発明構成によれば、大きなコ
ストをかけることなく、１２ビットの精度が可能にな
る。
【００１５】特に好ましくは本発明構成は、内燃機関の
絞り弁あるいはコントロールラックなど出力を調節する
部材を調節するアナログの位置制御器に関連して使用さ
れる。
絞り弁あるいはコントロールラックなど出力を調節する
部材を調節するアナログの位置制御器に関連して使用さ
れる。
【００１６】可変パルスデューティー比のパルス幅変調
された信号を用いるほかに、周波数が可変でパルス幅が
不変のパルス形状の信号を用いるようにしてもよい。
された信号を用いるほかに、周波数が可変でパルス幅が
不変のパルス形状の信号を用いるようにしてもよい。
【００１７】このようにして、本発明の好ましい実施例
では、パルス形状の信号の可変パラメータは、周期長さ
を不変にしたときのパルス幅、パルス幅を不変にしたと
きの周期長さ、あるいはパルスデューティー比となる。
では、パルス形状の信号の可変パラメータは、周期長さ
を不変にしたときのパルス幅、パルス幅を不変にしたと
きの周期長さ、あるいはパルスデューティー比となる。
【００１８】このパルス形状の信号からアナログの電圧
信号を形成する変換手段が設けられ、この変換手段は、
フィルタ手段、例えば、ローパスフィルタであって、好
ましくは４次のローパスフィルタである。
信号を形成する変換手段が設けられ、この変換手段は、
フィルタ手段、例えば、ローパスフィルタであって、好
ましくは４次のローパスフィルタである。
【００１９】好ましい実施例では、調節手段は、所望の
位置のアナログ信号と調節装置の位置を表す実際値信号
を供給され、かつ目標値と実際値の偏差量を形成するア
ナログの位置制御器からなる。この場合、アナログの位
置制御器の出力信号がパルス幅変調された信号に変換さ
れ、電気的に操作可能な調節装置が駆動される。この電
気的に操作可能な調節装置は、例えば、電気モータ、直
流モータあるいはロータリアクチュエータを介して操作
される自動車の絞り弁である。
位置のアナログ信号と調節装置の位置を表す実際値信号
を供給され、かつ目標値と実際値の偏差量を形成するア
ナログの位置制御器からなる。この場合、アナログの位
置制御器の出力信号がパルス幅変調された信号に変換さ
れ、電気的に操作可能な調節装置が駆動される。この電
気的に操作可能な調節装置は、例えば、電気モータ、直
流モータあるいはロータリアクチュエータを介して操作
される自動車の絞り弁である。
【００２０】
【実施例】以下、図面に示す実施例を用いて本発明を詳
細に説明する。
細に説明する。
【００２１】図１において符号１０で示すものは、少な
くとも１つのコンピュータユニットからなる制御ユニッ
トである。制御ユニット１０には駆動ユニット（エンジ
ン）および／または車両の運転パラメータを検出する測
定装置１６〜１８から入力線１２〜１４が導かれてい
る。制御ユニット１０の出力線２０は、必要に応じて調
整手段２２を介して変換手段２４へ導かれている。変換
手段２４の出力信号２６はアナログの位置制御器２８へ
供給され、この位置制御器にはさらに入力線３０が導か
れている。アナログの位置制御器２８の出力線３２は他
の変換手段３４へ導かれており、変換手段３４はその出
力線３６を介して出力段３８と接続されている。出力段
３８はその出力線４０と４１を介して駆動モータ４２、
好ましくは直流モータを制御する。駆動モータは機械的
な結合手段４４を介して出力調節部材４６、特に不図示
の内燃機関の絞り弁と接続されている。
くとも１つのコンピュータユニットからなる制御ユニッ
トである。制御ユニット１０には駆動ユニット（エンジ
ン）および／または車両の運転パラメータを検出する測
定装置１６〜１８から入力線１２〜１４が導かれてい
る。制御ユニット１０の出力線２０は、必要に応じて調
整手段２２を介して変換手段２４へ導かれている。変換
手段２４の出力信号２６はアナログの位置制御器２８へ
供給され、この位置制御器にはさらに入力線３０が導か
れている。アナログの位置制御器２８の出力線３２は他
の変換手段３４へ導かれており、変換手段３４はその出
力線３６を介して出力段３８と接続されている。出力段
３８はその出力線４０と４１を介して駆動モータ４２、
好ましくは直流モータを制御する。駆動モータは機械的
な結合手段４４を介して出力調節部材４６、特に不図示
の内燃機関の絞り弁と接続されている。
【００２２】さらにモータ４２ないしは結合手段４４な
いしは出力調節部材（絞り弁）４６は、他の結合部を介
して、出力調節部材４６ないし結合手段４４ないしはモ
ータ４２の位置を検出する測定装置５０と接続されてい
る。測定装置５０の出力線３０はアナログの位置制御器
２８へ導かれている。位置決めすべき調節装置は、それ
ぞれ構成仕様に従って出力調節部材４６、結合手段４
４、モータ４２および／または測定装置５０から構成さ
れる。
いしは出力調節部材（絞り弁）４６は、他の結合部を介
して、出力調節部材４６ないし結合手段４４ないしはモ
ータ４２の位置を検出する測定装置５０と接続されてい
る。測定装置５０の出力線３０はアナログの位置制御器
２８へ導かれている。位置決めすべき調節装置は、それ
ぞれ構成仕様に従って出力調節部材４６、結合手段４
４、モータ４２および／または測定装置５０から構成さ
れる。
【００２３】図１に示す装置は、調節装置を所定の位置
へ調節するために用いられる。この位置は制御ユニット
１０によって制御ユニットへ供給される運転パラメータ
に従って、例えば特性マップ値、特性曲線、テーブルあ
るいは式に基づいて決定される。その場合に特徴的な運
転パラメータは、特にいわゆる電子アクセルペダルシス
テムの場合の運転者によって操作可能な操作部材（アク
セルペダル）の位置、アイドリング制御におけるエンジ
ン温度、エンジン回転数、バッテリ電圧、エンジン負荷
など、走行速度制御における車速と操作レバーの操作信
号、トラクションコントロールシステムにおける車輪回
転数などである。本発明による構成はこれらすべての使
用例に関連して用いることができる。好ましい応用例
は、アナログ位置制御器を用いて調節装置の位置決めを
行なう、電気アクセルペダルを用いた電子エンジン出力
制御、アイドリング制御、走行速度制御およびトラクシ
ョンコントロールである。
へ調節するために用いられる。この位置は制御ユニット
１０によって制御ユニットへ供給される運転パラメータ
に従って、例えば特性マップ値、特性曲線、テーブルあ
るいは式に基づいて決定される。その場合に特徴的な運
転パラメータは、特にいわゆる電子アクセルペダルシス
テムの場合の運転者によって操作可能な操作部材（アク
セルペダル）の位置、アイドリング制御におけるエンジ
ン温度、エンジン回転数、バッテリ電圧、エンジン負荷
など、走行速度制御における車速と操作レバーの操作信
号、トラクションコントロールシステムにおける車輪回
転数などである。本発明による構成はこれらすべての使
用例に関連して用いることができる。好ましい応用例
は、アナログ位置制御器を用いて調節装置の位置決めを
行なう、電気アクセルペダルを用いた電子エンジン出力
制御、アイドリング制御、走行速度制御およびトラクシ
ョンコントロールである。
【００２４】計算された目標値はコンピュータ１０によ
ってパルス形状の、好ましくはパルス幅変調された矩形
信号に変換される。その場合にコンピュータ１０によっ
て信号のパルスデューティー比が決定される。これは、
例えばパルス形状の信号の所定周期長さのパルス長さあ
るいはパルスの時間的終端を定めることによって行われ
る。
ってパルス形状の、好ましくはパルス幅変調された矩形
信号に変換される。その場合にコンピュータ１０によっ
て信号のパルスデューティー比が決定される。これは、
例えばパルス形状の信号の所定周期長さのパルス長さあ
るいはパルスの時間的終端を定めることによって行われ
る。
【００２５】この種の信号が図２に図示されており、そ
の場合に水平に時間、垂直には導線２０上の制御ユニッ
ト１０から出力される信号（ＰＷＭ）のレベルが図示さ
れている。その場合に周期長さＴ0は不変に設定されて
おり、一方パルス幅ｔないしはパルスデューティー比ｔ
／Ｔ0はそれぞれ運転パラメータに従ってコンピュータ
ユニットによって定められる。換言すると、調節装置の
所望の位置が制御ユニットからデジタル形式でパルス幅
変調された信号により出力される。その場合にこの信号
のパルスデューティー比（ｔ／Ｔ0）は、信号ＰＷＭか
ら変換手段（２４）によって形成されたアナログの位置
制御器の目標値Ｕ１に対して好ましくは線形の関係にあ
り、従って調節装置の位置、好ましい実施例においては
約０から９０°の角度範囲における絞り弁ユニットの位
置に対してもほぼ線形の関係にある。
の場合に水平に時間、垂直には導線２０上の制御ユニッ
ト１０から出力される信号（ＰＷＭ）のレベルが図示さ
れている。その場合に周期長さＴ0は不変に設定されて
おり、一方パルス幅ｔないしはパルスデューティー比ｔ
／Ｔ0はそれぞれ運転パラメータに従ってコンピュータ
ユニットによって定められる。換言すると、調節装置の
所望の位置が制御ユニットからデジタル形式でパルス幅
変調された信号により出力される。その場合にこの信号
のパルスデューティー比（ｔ／Ｔ0）は、信号ＰＷＭか
ら変換手段（２４）によって形成されたアナログの位置
制御器の目標値Ｕ１に対して好ましくは線形の関係にあ
り、従って調節装置の位置、好ましい実施例においては
約０から９０°の角度範囲における絞り弁ユニットの位
置に対してもほぼ線形の関係にある。
【００２６】他の実施例においては、コンピュータユニ
ットによって発生されるデジタルの目標信号は、運転パ
ラメータに従って周期長さＴ0が可変でパルス幅ｔが不
変のパルス形状の信号、周期長さＴ0が不変で時間（Ｔ0
−ｔ）が可変のパルス形状の信号、周期長さが不変で勾
配（上昇時間を設定する）が可変のあるいは周期長さが
可変の鋸歯状信号、あるいは三角形状の信号とすること
ができる。
ットによって発生されるデジタルの目標信号は、運転パ
ラメータに従って周期長さＴ0が可変でパルス幅ｔが不
変のパルス形状の信号、周期長さＴ0が不変で時間（Ｔ0
−ｔ）が可変のパルス形状の信号、周期長さが不変で勾
配（上昇時間を設定する）が可変のあるいは周期長さが
可変の鋸歯状信号、あるいは三角形状の信号とすること
ができる。
【００２７】制御ユニットによって形成されたパルス幅
変調された信号は必要に応じてレベル調整ユニット２２
を介して供給される。このレベル調整ユニットはそれぞ
れ使用目的に従ってレベル調整および／またはレベル制
限を行ない、制御ユニットの出力電圧レベルを使用時の
精度に適合させる。これは、後段に接続されたアナログ
の位置制御器２８が絶対信号値に従って調節装置の位置
決めを行うからである。従って位置決めの精度は出力信
号レベルが高くなるにつれて上昇する。さらに、位置制
御器が処理することのできる最大レベルを守ることが必
要である。
変調された信号は必要に応じてレベル調整ユニット２２
を介して供給される。このレベル調整ユニットはそれぞ
れ使用目的に従ってレベル調整および／またはレベル制
限を行ない、制御ユニットの出力電圧レベルを使用時の
精度に適合させる。これは、後段に接続されたアナログ
の位置制御器２８が絶対信号値に従って調節装置の位置
決めを行うからである。従って位置決めの精度は出力信
号レベルが高くなるにつれて上昇する。さらに、位置制
御器が処理することのできる最大レベルを守ることが必
要である。
【００２８】レベル調整後にパルス幅変調された信号は
変換ユニット２４へ供給され、変換ユニットはパルス幅
変調された信号をアナログの電圧信号Ｕ１に変換する。
この変換手段は、好ましい実施例においてはディスクリ
ートに構成されたフィルタ手段ないしは積分器を有し、
その構成と諸元はそれぞれ応用例に従って信号Ｕ１の動
特性及び残留リプルを考慮して選択される。変換手段と
しては特にローパスフィルタが適していることが明らか
にされている。その場合にそれぞれ応用例に応じて種々
の次数のアクティブあるいはパッシブなローパスフィル
タを用いることができる。好ましい実施例においては例
えば図３に示すような４次のローパスフィルタを用いる
と、残留リプルとパルス幅変調された信号の変化時の動
特性に関して良好な結果が得られることが明らかにされ
ている。
変換ユニット２４へ供給され、変換ユニットはパルス幅
変調された信号をアナログの電圧信号Ｕ１に変換する。
この変換手段は、好ましい実施例においてはディスクリ
ートに構成されたフィルタ手段ないしは積分器を有し、
その構成と諸元はそれぞれ応用例に従って信号Ｕ１の動
特性及び残留リプルを考慮して選択される。変換手段と
しては特にローパスフィルタが適していることが明らか
にされている。その場合にそれぞれ応用例に応じて種々
の次数のアクティブあるいはパッシブなローパスフィル
タを用いることができる。好ましい実施例においては例
えば図３に示すような４次のローパスフィルタを用いる
と、残留リプルとパルス幅変調された信号の変化時の動
特性に関して良好な結果が得られることが明らかにされ
ている。
【００２９】他の実施例においては他のフィルタ手段あ
るいは積分器により同様に好ましい作用が得られる。
るいは積分器により同様に好ましい作用が得られる。
【００３０】アナログの電圧信号Ｕ１は導線２６を介し
て位置目標値としてアナログの位置制御器２８へ供給さ
れる。この位置制御器は公知のように例えば演算増幅器
によって形成されており、それぞれ応用例に応じて比
例、積分および／または微分動作特性を示す。しかし本
発明は、他のタイプの制御器、例えば２位置動作または
３位置動作制御器と組み合せてもその利点を発揮する。
アナログ位置制御器２８においては目標値Ｕ１と測定ユ
ニット５０によって検出された調節装置の位置Ｕ２（実
際値）から目標値／実際値偏差Ｕ３の大きさが形成さ
れ、それが制御器出力信号として変換手段３４へ供給さ
れる。そこでアナログの電圧Ｕ３は再びパルス幅変調さ
れた出力信号に変換されて、そこから導線３６を介して
出力段回路３８へ供給される。変換手段３４は、例えば
公知のように、時間的に周期長さが不変の鋸歯状あるい
は三角形状の特性を有する電圧値とアナログの電圧信号
Ｕ３を比較することによってパルス幅変調された信号を
形成する。
て位置目標値としてアナログの位置制御器２８へ供給さ
れる。この位置制御器は公知のように例えば演算増幅器
によって形成されており、それぞれ応用例に応じて比
例、積分および／または微分動作特性を示す。しかし本
発明は、他のタイプの制御器、例えば２位置動作または
３位置動作制御器と組み合せてもその利点を発揮する。
アナログ位置制御器２８においては目標値Ｕ１と測定ユ
ニット５０によって検出された調節装置の位置Ｕ２（実
際値）から目標値／実際値偏差Ｕ３の大きさが形成さ
れ、それが制御器出力信号として変換手段３４へ供給さ
れる。そこでアナログの電圧Ｕ３は再びパルス幅変調さ
れた出力信号に変換されて、そこから導線３６を介して
出力段回路３８へ供給される。変換手段３４は、例えば
公知のように、時間的に周期長さが不変の鋸歯状あるい
は三角形状の特性を有する電圧値とアナログの電圧信号
Ｕ３を比較することによってパルス幅変調された信号を
形成する。
【００３１】パルス幅変調された信号３６は好ましい実
施例においては直流モータをスイッチング制御するフル
ブリッジ出力段３８を駆動する。その場合、直流モータ
４２は目標値と実際値の差がほぼゼロになるまで、すな
わち所望の位置に達するまで所望位置の方向へ回転され
る。
施例においては直流モータをスイッチング制御するフル
ブリッジ出力段３８を駆動する。その場合、直流モータ
４２は目標値と実際値の差がほぼゼロになるまで、すな
わち所望の位置に達するまで所望位置の方向へ回転され
る。
【００３２】調節装置の位置を検出する測定ユニット５
０は、最も簡単な場合にはポテンショメータとして形成
され、他の使用例においては非接触の位置センサとして
形成することができる。
０は、最も簡単な場合にはポテンショメータとして形成
され、他の使用例においては非接触の位置センサとして
形成することができる。
【００３３】内燃機関の絞り弁の位置制御を行う好まし
い実施例の他に、本発明の構成は、ステッピングモー
タ、ロータリーアクチュエータを有する位置制御器に関
連して、あるいは空調装置、コントロールラックまたは
噴射ポンプレバーに関連しても効果的に使用することが
できる。さらに少なくとも１つの可変パラメータを有す
るパルス状の信号によってデジタルの目標値を設定する
本発明方法は、例えば回転数制御器、圧力制御器、空気
量制御器などアナログで構成された車両の他の制御器に
関連して使用することもできる。
い実施例の他に、本発明の構成は、ステッピングモー
タ、ロータリーアクチュエータを有する位置制御器に関
連して、あるいは空調装置、コントロールラックまたは
噴射ポンプレバーに関連しても効果的に使用することが
できる。さらに少なくとも１つの可変パラメータを有す
るパルス状の信号によってデジタルの目標値を設定する
本発明方法は、例えば回転数制御器、圧力制御器、空気
量制御器などアナログで構成された車両の他の制御器に
関連して使用することもできる。
【００３４】図３には変換手段２４の好ましい実施例、
すなわち４次のアクティブのローパスフィルタが図示さ
れている。変換手段２４の入力１００には制御ユニット
１０のパルス幅変調された信号ＰＷＭ（必要に応じてレ
ベル調整ないしレベル制限される）が印加され、抵抗Ｒ
１、結合点１０２、抵抗Ｒ２、結合点１０４を介して演
算増幅器１０６の正の入力へ供給される。結合点１０４
はコンデンサＣ１を介してアースへ導かれている。演算
増幅器１０６の出力は結合点１０８へ導かれ、そこから
コンデンサＣ２が結合点１０２へ接続されており、一方
導線１１０が演算増幅器１０６の負の入力へ導かれてい
る。さらに結合点１０８は第３の抵抗Ｒ３を経て結合点
１１２、第４の抵抗Ｒ４、結合点１１４を介して第２の
演算増幅器１１６の正の入力へ導かれている。結合点１
１４はコンデンサＣ３を介してアースに接続されてい
る。演算増幅器１１６の出力は結合点１１８へ導かれ、
そこからコンデンサＣ４が結合点１１２へ導かれてお
り、一方導線１２０が演算増幅器１１６の負の入力へ導
かれ、かつ第５の抵抗Ｒ５がアースに接続されている。
さらに結合点１１８には変換手段２４の出力Ｕ１が出力
される。
すなわち４次のアクティブのローパスフィルタが図示さ
れている。変換手段２４の入力１００には制御ユニット
１０のパルス幅変調された信号ＰＷＭ（必要に応じてレ
ベル調整ないしレベル制限される）が印加され、抵抗Ｒ
１、結合点１０２、抵抗Ｒ２、結合点１０４を介して演
算増幅器１０６の正の入力へ供給される。結合点１０４
はコンデンサＣ１を介してアースへ導かれている。演算
増幅器１０６の出力は結合点１０８へ導かれ、そこから
コンデンサＣ２が結合点１０２へ接続されており、一方
導線１１０が演算増幅器１０６の負の入力へ導かれてい
る。さらに結合点１０８は第３の抵抗Ｒ３を経て結合点
１１２、第４の抵抗Ｒ４、結合点１１４を介して第２の
演算増幅器１１６の正の入力へ導かれている。結合点１
１４はコンデンサＣ３を介してアースに接続されてい
る。演算増幅器１１６の出力は結合点１１８へ導かれ、
そこからコンデンサＣ４が結合点１１２へ導かれてお
り、一方導線１２０が演算増幅器１１６の負の入力へ導
かれ、かつ第５の抵抗Ｒ５がアースに接続されている。
さらに結合点１１８には変換手段２４の出力Ｕ１が出力
される。
【００３５】図示の回路は第４次のローパスフィルタで
ある。実験によれば、ＰＷＭ信号の信号レベルが約５Ｖ
であり、回路素子の選択とその諸元が適当である場合に
は信号Ｕ１の残留リプルは約１００マイクロボルトであ
ることが明らかにされている。それに対して同様に構成
された２次のローパスフィルタ（Ｒ３、Ｒ４、Ｃ３、Ｃ
４、Ｒ５、演算増幅器１１６）はＰＷＭ信号レベルが同
一であればそれぞれ安定した状態において残留リプルは
約２０ミリボルトになる。従って分解能が大きく残留リ
プルを僅かにする応用例の場合には、変換手段２４が４
次のローパスフィルタであることが望ましく、他の場合
には２次のフィルタで十分である。
ある。実験によれば、ＰＷＭ信号の信号レベルが約５Ｖ
であり、回路素子の選択とその諸元が適当である場合に
は信号Ｕ１の残留リプルは約１００マイクロボルトであ
ることが明らかにされている。それに対して同様に構成
された２次のローパスフィルタ（Ｒ３、Ｒ４、Ｃ３、Ｃ
４、Ｒ５、演算増幅器１１６）はＰＷＭ信号レベルが同
一であればそれぞれ安定した状態において残留リプルは
約２０ミリボルトになる。従って分解能が大きく残留リ
プルを僅かにする応用例の場合には、変換手段２４が４
次のローパスフィルタであることが望ましく、他の場合
には２次のフィルタで十分である。
【００３６】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、調節装置の正確な位置決めが可能になり、そ
の場合に回路的なコストはわずかしか必要としない。さ
らにコンピュータユニットのデジタル目標設定値が維持
されるので、目標値の計算に関連するコンピュータユニ
ットの利点をそのまま利用することができるという効果
が得られる。また、デジタル／アナログ変換器を省くこ
とができる。本発明では、従来のデジタル／アナログ変
換器によって得られるよりも大きい分解能が得られると
いう優れた効果が得られる。
によれば、調節装置の正確な位置決めが可能になり、そ
の場合に回路的なコストはわずかしか必要としない。さ
らにコンピュータユニットのデジタル目標設定値が維持
されるので、目標値の計算に関連するコンピュータユニ
ットの利点をそのまま利用することができるという効果
が得られる。また、デジタル／アナログ変換器を省くこ
とができる。本発明では、従来のデジタル／アナログ変
換器によって得られるよりも大きい分解能が得られると
いう優れた効果が得られる。
【図１】本発明方法を実施する構成を示すブロック図で
ある。
ある。
【図２】コンピュータユニットによって設定される目標
値信号の信号特性を示す線図である。
値信号の信号特性を示す線図である。
【図３】パルス形状の目標値をアナログの目標値に変換
する変換手段の実施例を示す回路図である。
する変換手段の実施例を示す回路図である。
１０ 制御ユニット（コンピュータユニット） １６、１８ 測定装置 ２２ 調整ユニット ２４ 変換ユニット ２８ 位置制御器 ３４ 変換ユニット ３８ 出力段
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 クラウス ミュラー ドイツ連邦共和国 71679 アスペルク エーベルハルトシュトラーセ 15
Claims (10)
- 【請求項１】 所望の位置を表す少なくとも１つの信号
が供給される調節手段と、 運転パラメータに基づいて所望の位置を表す信号を発生
する少なくとも１つのコンピュータユニットとを有す
る、 電気的に操作可能に構成された調節装置を位置決めする
方法において、 前記所望の位置を表す信号が、少なくとも１つのコンピ
ュータユニットによって発生される少なくとも１つの可
変パラメータを有するパルス形状の信号であることを特
徴とする調節装置を位置決めする方法。 - 【請求項２】 パルス形状の信号の可変パラメータが、
周期長さを不変にしたときのパルス幅、パルス幅を不変
にしたときの周期長さ、あるいはパルスデューティー比
であることを特徴とする請求項１に記載の方法。 - 【請求項３】 パルス形状の信号からアナログの電圧信
号を形成する変換手段が設けられることを特徴とする請
求項１あるいは２に記載の方法。 - 【請求項４】 変換手段がフィルタ手段であることを特
徴とする請求項３に記載の方法。 - 【請求項５】 変換手段がローパスフィルタであって、
好ましくは４次のローパスフィルタであることを特徴と
する請求項４に記載の方法。 - 【請求項６】 少なくとも１つのコンピュータユニット
が運転パラメータに基づいてパルス形状の信号を発生
し、その場合に可変パラメータが運転パラメータに従っ
て形成され、パルス形状の信号が変換手段によって調節
装置の所望の位置を表すアナログ信号に変換されること
を特徴とする請求項１から５までのいずれか１項に記載
の方法。 - 【請求項７】 前記調節手段が、所望の位置のアナログ
信号と調節装置の位置を表す実際値信号を供給され、か
つ目標値と実際値の偏差量を形成するアナログの位置制
御器からなることを特徴とする請求項１から６までのい
ずれか１項に記載の方法。 - 【請求項８】 アナログの位置制御器の出力信号がパル
ス幅変調された信号に変換され、電気的に操作可能な調
節装置が駆動されることを特徴とする請求項１から７ま
でのいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項９】 電気的に操作可能な調節装置が、電気モ
ータ、直流モータあるいはロータリアクチュエータを介
して操作される自動車の絞り弁であることを特徴とする
請求項１から８までのいずれか１項に記載の方法。 - 【請求項１０】 調節装置の所望の位置を表す信号を発
生する少なくとも１つのコンピュータユニットと、 調節装置を操作して所望の位置を設定する調節手段とを
有する、 電気的に操作可能に構成された調節装置を位置決めする
装置において、 コンピュータユニットによって発生される信号が少なく
とも１つの可変パラメータを有するパルス形状の信号で
あって、少なくとも１つの可変パラメータの値が所望の
位置を示す値であることを特徴とする調節装置を位置決
めする装置。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4310859.8 | 1993-04-02 | ||
| DE4310859A DE4310859C2 (de) | 1993-04-02 | 1993-04-02 | Verfahren und Vorrichtung zur Positionierung einer Drosselklappe eines Kraftfahrzeuges |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH074288A true JPH074288A (ja) | 1995-01-10 |
| JP3665359B2 JP3665359B2 (ja) | 2005-06-29 |
Family
ID=6484588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05237494A Expired - Fee Related JP3665359B2 (ja) | 1993-04-02 | 1994-03-24 | 絞り弁を位置決めする方法及び装置 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3665359B2 (ja) |
| BR (1) | BR9401345A (ja) |
| DE (1) | DE4310859C2 (ja) |
| FR (1) | FR2703796A1 (ja) |
| IT (1) | IT1273413B (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100437079B1 (ko) * | 2002-02-23 | 2004-06-25 | 신혜수 | 모터구동밸브 제어를 위한 마이크로 프로세서기반의 고정밀 디지털 제어회로 |
| KR100472028B1 (ko) * | 2002-08-13 | 2005-02-21 | 이두우 | 밸브제어방법 |
| KR102209053B1 (ko) | 2020-01-29 | 2021-01-28 | 한국전력기술 주식회사 | 계류 장치 |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19820273A1 (de) * | 1998-05-07 | 1999-11-18 | Kurt Sinske | Verfahren und Vorrichtung zur Positionierung eines Gegenstandes |
| DE102004036712B8 (de) | 2003-08-01 | 2018-07-12 | General Motors Corp. (N.D.Ges.D. Staates Delaware) | Verfahren und Vorrichtungen zum Einstellen von Frequenz- und/oder PWM-basierten Sensoren |
| US7872845B2 (en) * | 2007-03-30 | 2011-01-18 | Infineon Technologies Ag | Control system |
| DE102008002510B4 (de) | 2008-06-18 | 2023-05-17 | Robert Bosch Gmbh | Verfahren zum Betreiben einer Reagenzmittel-Dosiervorrichtung und Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens |
| CN103410621B (zh) * | 2013-08-22 | 2016-03-30 | 中航工业贵州航空动力有限公司 | 一种航空发动机电动油门控制机构 |
| CN105864481B (zh) * | 2016-05-13 | 2017-12-26 | 无锡星月科技有限公司 | 全闭环式比例阀定位调速控制电路 |
| DE102019135709A1 (de) * | 2019-12-23 | 2021-06-24 | Eq-3 Holding Gmbh | Stellantrieb |
Family Cites Families (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4034276A (en) * | 1970-12-28 | 1977-07-05 | Hyatt Gilbert P | Digital signal processor for servo velocity control |
| GB1428126A (en) * | 1972-06-28 | 1976-03-17 | Sperry Rand Ltd | Control apparatus |
| US4185571A (en) * | 1978-07-28 | 1980-01-29 | The Singer Company | Analog adjustment arrangement in a digitally controlled positioning system |
| US4223258A (en) * | 1979-03-19 | 1980-09-16 | General Dynamics Corporation | Digitally controlled servo system |
| US4560938A (en) * | 1984-02-27 | 1985-12-24 | United Technologies Corporation | Fail-passive driver circuit |
| DE3510176A1 (de) * | 1984-08-16 | 1986-02-27 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Elektronisches fahrpedal fuer ein kraftfahrzeug |
| DE3730443A1 (de) * | 1987-09-10 | 1989-03-23 | Voest Alpine Automotive | Verfahren zum steuern und regeln einer brennkraftmaschine und elektronische kraftstoff- einspritzeinrichtung zur durchfuehrung des verfahrens |
| DE3912604C1 (ja) * | 1989-04-17 | 1990-11-08 | Voest-Alpine Automotive Ges.M.B.H., Linz, At | |
| DE3924353A1 (de) * | 1989-07-22 | 1991-02-14 | Prufrex Elektro App | Steuerungssystem fuer den vergaser einer brennkraftmaschine |
| DE4005255C2 (de) * | 1990-02-20 | 2002-11-28 | Siemens Ag | Schaltungsanordnung zum Betrieb eines Stellgliedes |
| DE4203191C2 (de) * | 1992-02-05 | 1994-04-28 | Bosch Gmbh Robert | Einrichtung zur Positionierung einer Verstelleinrichtung in einem Fahrzeug |
-
1993
- 1993-04-02 DE DE4310859A patent/DE4310859C2/de not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-03-24 JP JP05237494A patent/JP3665359B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 1994-03-30 BR BR9401345A patent/BR9401345A/pt not_active Application Discontinuation
- 1994-04-01 FR FR9403902A patent/FR2703796A1/fr active Pending
- 1994-04-01 IT ITMI940637A patent/IT1273413B/it active IP Right Grant
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|---|---|---|---|---|
| KR100437079B1 (ko) * | 2002-02-23 | 2004-06-25 | 신혜수 | 모터구동밸브 제어를 위한 마이크로 프로세서기반의 고정밀 디지털 제어회로 |
| KR100472028B1 (ko) * | 2002-08-13 | 2005-02-21 | 이두우 | 밸브제어방법 |
| KR102209053B1 (ko) | 2020-01-29 | 2021-01-28 | 한국전력기술 주식회사 | 계류 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE4310859A1 (de) | 1994-10-06 |
| DE4310859C2 (de) | 2002-11-28 |
| BR9401345A (pt) | 1994-11-15 |
| IT1273413B (it) | 1997-07-08 |
| JP3665359B2 (ja) | 2005-06-29 |
| FR2703796A1 (fr) | 1994-10-14 |
| ITMI940637A0 (it) | 1994-04-01 |
| ITMI940637A1 (it) | 1995-10-01 |
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