DE3618594C3 - Vorrichtung zur Drosselklappensteuerung - Google Patents
Vorrichtung zur DrosselklappensteuerungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung der
Drosselklappe einer Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbe
griff des Hauptanspruchs.
Die Drosselklappe ist im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine
angeordnet und dient zur Dosierung der Luftzufuhr zu der
Brennkraftmaschine. Üblicherweise ist die Drosselklappe
mechanisch mit einem Beschleunigungsgeber, beispielsweise
einem Gashebel oder Gaspedal gekoppelt, so daß sich die
Drosselklappe in Abhängigkeit von der Bewegung des Gas
pedals bewegt. Es ist vorgeschlagen worden, die mechani
sche Kopplung zwischen Gaspedal und Drosselklappe durch
ein elektrisches Servosteuersystem zu ersetzen. Dies hat
den Vorteil, daß die Steuercharakteristik, die die Abhän
gigkeit der Bewegung der Drosselklappe von der Bewegung
des Gaspedals angibt, gezielt vorgegeben und verändert
werden kann. Ein derartiges elektrisches Servosteuer
system weist ein Potentiometer auf, das die Bewegung
des Gaspedals in ein entsprechendes elektrisches Signal
umwandelt. Dieses Signal wird elektrisch verarbeitet
und dient zur Ansteuerung eines Stellgliedes, das die
Drosselklappe entsprechend der Positionsänderung des
Gaspedals verstellt. Bei herkömmlichen Vorrichtungen
dieser Art ist die Genauigkeit der Steuerung in hohem
Maße von der Genauigkeit der Montage des Potentiometers
abhängig.
Aus der DE 32 37 535 A1 ist eine Vorrichtung der eingangs genannten Gattung
bekannt, bei der bestimmte Fehlfunktionen
oder Fehljustierungen des Gaspedal-Potentiometers
mit Hilfe eines zusätzlichen Pedalkontakes erfaßt werden
können.
Der Pedalkontakt wird geschlossen, wenn die Auslenkung des
Gaspedals mehr als 10° beträgt. Das von dem Pedalkontakt gelieferte elektrische
Signal gestattet es somit, groß zwischen dem betätigten Zustand und
dem unbetätigten Zustand des Gaspedals zu unterscheiden. Das Signal des
Gaspedal-Potentiometers gelangt an einen Komparator, der ein logisches
Signal liefert, wenn die Auslenkung des Gaspedals aus der Ruhestellung weniger
als 8° beträgt. Die Signale des Komparators und des Pedalkontaktes werden
logisch durch UND miteinander verknüpft. Ein hohes Signal des UND-Gatters
weist auf einen Widerspruch zwischen den Signalen des Pedalkontaktes
und des Komparators und somit auf eine Fehlfunktion hin. In diesem Fall
wird der Fahrer durch ein Alarmsignal auf den Fehler aufmerksam gemacht.
Ein Zeitglied verhindert eine Fehlauslösung des Alarms bei nur kurzfristiger
Überlappung des Signale. Das Alarmsignal kann auch dem Drosselklappenregler
zugeführt werden, der daraufhin auf eine Notbetriebsart umschaltet, in
der die Öffnungsstellung der Drosselklappe begrenzt ist, so daß ein Fahren
mit geringer Geschwindigkeit zum Erreichen einer Werkstatt ermöglicht
wird.
Aus der DE-OS 31 49 361 ist eine Vorrichtung bekannt, bei der nach dem
Einschalten der Zündung eine automatische Justierung des mechanischen
Übertragungssystems zwischen dem Stellglied und der Drosselklappe erfolgt.
Bei dem Justiervorgang wird die Drosselklappe mit Hilfe des Stellglieds
nacheinander in ihre beiden entgegengesetzten Endstellungen bewegt, und
in jeder Endstellung der Drosselklappe wird die aktuelle Position des Stellglieds
abgetastet und als neuer Grenzwert für den Stellbereich des Stellglieds
in die Steuerschaltung eingegeben.
Eine Fehljustierung des Potentiometers, mit dem die Position des Gaspedals
abgetastet wird, läßt sich jedoch mit diesen herkömmlichen Systemen nicht korrigieren.
In DE 33 01 144 A1 wird eine Vorrichtung beschrieben, die es gestattet, mit
hoher Ermittlungsgenauigkeit zu überprüfen, ob sich die Drosselklappe in
der Leerlaufstellung befindet. Hierzu wird die Winkelstellung der Drosselklappe
mit Hilfe eines Drosselklappenfühlers erfaßt, und der der Leerlaufstellung
entsprechende Wert des Fühlersignals wird durch Minimumbildung ermittelt.
Wenn das Fühlersignal den bisherigen Minimalwert unterschreitet
und der neue Wert für eine gewisse Zeit konstant bleibt, also nicht nur auf einem
kurzfristigen Signalrauschen beruht, so wird der bisherige Minimalwert
durch den neuen Wert ersetzt.
Im Zusammenhang mit der Ermittlung der genauen Position der Drosselklappe
ist es ferner aus EP 0 121 938 A1 bekannt, die vollständig geschlossene
Stellung sowie die vollständig geöffnete Stellung der Drosselklappe mit Hilfe
von Endschaltern abzutasten und den zulässigen Wertebereich für die Sollwerte
des Drosselklappenreglers auf die den beiden Endstellungen der Drosselklappe
entsprechenden Signale des Drosselklappenfühlers zu eichen. Auf
diese Weise lassen sich Fehljustierungen des Drosselklappenfühlers im Rahmen
der Abtastgenauigkeit der Endschalter korrigieren. Auf die Korrektur
von Fehljustierungen des Gaspedal-Potentiometers ist dieses Prinzip jedoch
nicht übertragbar.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine
gattungsgemäße Drosselklappen-Steuervorrichtung derart
zu verbessern, daß der Arbeits- und Zeitaufwand für die
genaue Justierung des Gaspedal-Positionssensors verringert
werden kann, ohne daß die Genauigkeit der Steuerung
beeinträchtigt wird.
Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe ist in Patent
anspruch 1 angegeben.
Eine Steuerschal
tung ermittelt anhand des Signals des Gaspedal-Positions
sensors die augenblickliche Stellung des Gaspedals sowie
den Minimalwert der Gaspedalstellung, der dem unbetätigten
Zustand des Gaspedals entspricht. Die Steuerung der Drossel
klappe erfolgt in Abhängigkeit von der Differenz zwischen
dem augenblicklichen Wert der Gaspedalstellung und dem
Minimalwert. Wenn anhand des Signals des zweiten Signal
gebers festgestellt wird, daß das Gaspedal nicht betätigt
wird, und wenn ferner anhand des Signals des Positions
sensors festgestellt wird, daß sich die Position des Gas
pedals innerhalb eines vorgegebenen Zeitraumes nicht ge
ändert hat, so wird angenommen, daß sich das Gaspedal
in der vollständig gelösten Stellung befindet. In diesem
Fall wird der zugrunde gelegte Minimalwert durch den in
diesem Augenblick abgetasteten Wert der Gaspedalstellung
ersetzt.
Auf diese Weise werden Ungenauigkeiten bei der Montage und
Justierung des Gaspedal-Positionssensors automatisch
korrigiert.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der
Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsbeispiele der
Erfindung anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
Fig. 1 ein Blockdiagramm einer erfindungs
gemäßen Drosselklappen-Steuervorrich
tung;
Fig. 2 eine schematische Seitenansicht eines
Gaspedals mit einem Gaspedal-Positions
sensor;
Fig. 3 eine schematische Seitenansicht eines
Bremspedals mit einem Bremspedal
schalter;
Fig. 4 ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung
der Arbeitsweise eines Digitalrechners
der Steuervorrichtung bei der Berech
nung von Werten für einen Schritt
motor zur Steuerung der Drosselklappe;
Fig. 5 und 6 graphische Darstellungen von Funktions
beziehungen, die bei der Berechnung des
Sollwertes der Drosselklappensteuerung
verwendet werden;
Fig. 7 eine schematische Seitenansicht eines
Gaspedals mit Gaspedal-Positionssensor
gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel
der Erfindung;
Fig. 8 ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung
der Arbeitsweise des Digitalrechners
bei der Einstellung eines Minimalwertes
für die Position des Gaspedals und
Fig. 9 ein Flußdiagramm zur Veranschaulichung
der Arbeitsweise des Digitalrechners
bei der Einstellung des Minimalwertes
gemäß einem abgewandelten Ausführungs
beispiel der Erfindung.
In Fig. 1 ist schematisch eine Drosselklappen-Steuervor
richtung dargestellt, die ein Gaspedal 10 aufweist. Gemäß
Fig. 2 ist das Gaspedal 10 mit Hilfe einer Halterung 34
gelenkig am Bodenblech 32 eines Kraftfahrzeugs befestigt.
Zwischen dem Gaspedal und dem Bodenblech ist eine Rück
holfeder 36 angeordnet, die das Gaspedal 10 in Richtung
auf seine vollständig gelöste Stellung vorspannt. Ein
auf dem Bodenblech 32 montierter Gaspedal-Positionssensor
12 erzeugt ein Analogsignal V1 entsprechend dem Grad der
Betätigung des Gaspedals 10. Der Positionssensor 12 ent
hält ein Potentiometer, das zwischen eine Spannungsquelle
und Masse geschaltet ist. Der elektrische Widerstand
des Potentiometers ist eine Funktion des Grades der Be
tätigung des Gaspedals 10. Der Schleifkontakt des Poten
tiometers ist mit dem Gaspedal 10 verbunden, so daß der
Widerstandswert des Potentiometers verändert wird, wenn
sich das Gaspedal zwischen seiner vollständig gelösten
Stellung und einer Betätigungsstellung bewegt. Das Analog
signal V1 des Positionssensors 12 gelangt an eine Steuer
schaltung 14.
Zu der Drosselklappen-Steuervorrichtung gehört ferner ein
Bremsschalter 38, der einem Bremspedal 40 zugeordnet ist.
Gemäß Fig. 3 ist das Bremspedal 40 mit Hilfe einer Hal
terung 42 gelenkig an dem Bodenblech 32 befestigt. Eine
zwischen dem Bremspedal und dem Bodenblech angeordnete
Rückholfeder 44 spannt das Bremspedal 40 in Richtung
auf seine vollständig gelöste Stellung vor. Der Brems
schalter 38 ist auf dem Bodenblech 32 montiert und er
zeugt ein Ein-Aus-Signal V3. Der Bremsschalter 38 spricht
auf die Betätigung der Fahrzeugbremse an und wird bei Be
tätigung der Bremse geschlossen, so daß ein EIN-Signal
an die Steuerschaltung 14 geliefert wird.
Eine im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine angeordnete,
mit einer Drosselklappenwelle drehbare Drosselklappe 26
dient zur Steuerung der Luftzufuhr zu der Brennkraftma
schine. Ein umkehrbarer Stellmotor 24, beispielsweise
ein Schrittmotor, weist eine Ausgangswelle auf, die mit
der Drosselklappenwelle in Antriebsverbindung steht, wie
durch eine gestrichelte Linie in Fig. 1 angedeutet wird.
Mit Hilfe des Stellmotors 24 wird die Position der Drossel
klappe 26 variiert, wie nachfolgend näher erläutert werden
soll. Der Stellmotor 24 ist elektrisch gesteuert und be
stimmt die Einstellposition der Drosselklappe 26, die
ihrerseits die Luftzufuhr zu der Brennkraftmaschine be
stimmt. Ein Drosselklappen-Positionssensor 28 dient zur
Erzeugung eines Analogsignals V2 entsprechend dem Öffnungs
grad der Drosselklappe 26. Der Drosselklappen-Positions
sensor 28 enthält beispielsweise ein Potentiometer, dessen
Schleifkontakt mit dem Stellmotor 24 verbunden ist und
dessen Widerstandswert sich ändert, wenn der Stellmotor
24 die Drosselklappe 26 bewegt.
Die Steuerschaltung 14 bestimmt die zu einem gegebenen
Zeitpunkt erforderliche neue Einstellposition der
Drosselklappe. Die Einstellung der Drosselklappe erfolgt
mit Hilfe des Stellmotors 24 und einer zugehörigen
Treiberschaltung 22. Die Steuerschaltung 14 liefert
an die Treiberschaltung 22 ein Steuersignal, durch das
die Richtung und der Grad der Bewegung des umkehrbaren
Stellmotors 24 gesteuert wird. Die Steuerschaltung 14
erfaßt die jeweiligen Istwerte und Minimalwerte für die
Position des Gaspedals 10 und bestimmt als Funktion der
Differenz zwischen den Ist- und Minimalwerten einen
Sollwert entsprechend der Einstellposition der Drossel
klappe. Die Steuerschaltung 14 ersetzt den Minimalwert
durch den aktuellen Istwert, wenn das Gaspedal unbetätigt
ist und während einer vorgegebenen Zeitdauer in der
gleichen Position verbleibt.
Die Steuerschaltung 14 wird beispielsweise durch einen
Digitalrechner gebildet, der einen Analog/Digital-Wandler
18, eine Zentraleinheit 16, einen Speicher, einen Zeit
geber und einen Digital/Analog-Wandler 20 enthält. Der
Analog/Digital-Wandler 18 nimmt das Analogsignal V1 des
Gaspedal-Positionssensors 12 und ferner das Analogsignal
V2 des Drosselklappen-Positionssensors 28 auf und wandelt
die aufgenommenen Signale um in entsprechende Digitalsignale
für die Zentraleinheit 16. Der Speicher enthält das Programm
für den Betrieb der Zentraleinheit sowie in Tabellenform
gespeicherte Daten, die für die Berechnung angemessener
Werte für die Position der Drosselklappe 26 benötigt werden.
Die Tabellendaten können experimentell bestimmt oder empi
risch hergeleitet sein. Die Zentraleinheit kann in bekann
ter Weise derart programmiert sein, daß sie im Bedarfsfall
zwischen den gespeicherten Daten interpoliert. Steuerwörter,
die einen Sollwert für die Drosselklappenposition angeben,
werden durch die Zentraleinheit 16 periodisch an den Digi
tal/Analog-Wandler 20 übermittelt. Durch den Digital/Analog-
Wandler 20 werden die übermittelten Informationen in analoge
Form umgewandelt und als Steuersignal zur Steuerung
der Richtung und des Grades der Bewegung des Stellmotors
24 an die Treiberschaltung 22 übermittelt.
Fig. 4 zeigt ein Gesamt-Flußdiagramm des Programms des
Digitalrechners. Das Programm wird in konstanten Zeit
intervallen von beispielsweise 5 ms mit Schritt 402 in
Lauf gesetzt. In Schritt 404 werden die Gaspedal- und
Schrittmotor-Positionssignale V1 und V2 nacheinander
durch den Analog/Digital-Wandler 18 umgewandelt und in
den Speicher des Rechners eingelesen. In dem Speicher werden
zwanzig nacheinander gelesene Werte für die Gaspedalposi
tion gespeichert. Wenn ein neuer Wert (Vo) für die Gas
pedalposition gespeichert wird, so wird der älteste Gas
pedalpositionswert gelöscht. In Schritt 406 wird ein Mini
malwert (Vmin) für die Position des Gaspedals 10 festge
legt und gespeichert. In Schritt 408 berechnet die Zentral
einheit 16 die Differenz (ℓ) zwischen dem neuen Wert (Vo)
und dem Minimalwert (Vmin). Diese Differenz (ℓ) ist ein
Maß für den Grad der Betätigung des Gaspedals 10 in Bezug
auf die Grundstellung (minimaler Betätigungsgrad) des
Gaspedals. In Schritt 410 berechnet die Zentraleinheit
einen neuen Sollwert für die Drosselklappenstellung in
Form der Schrittzahl (STEP*), um die der Schrittmotor 24
gedreht werden muß, um die Drosselklappe in die neue Ein
stellposition zu überführen. Diese Berechnung erfolgt anhand
einer in dem Rechner programmierten Beziehung. Diese Be
ziehung ist in Fig. 5 oder 6 dargestellt und gibt die
gewünschte neue Schrittzahl (STEP*) des Schrittmotors
als Funktion der Differenz (ℓ) an.
Wenn die Zentraleinheit den neuen Einstellwert (STEP*)
anhand der in Fig. 6 gezeigten Beziehung errechnet,
so bleibt die Position der Drosselklappe 26 unverändert,
wenn die berechnete Differenz (ℓ) klein ist. Hierdurch
wird verhindert, daß unwillkürliche Pedalbewegungen
eines ungeübten Benutzers zu einer Bewegung der Drossel
klappe und damit zu einer ungewollten und als unange
nehm empfundenen Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit
führen. Der gleiche Effekt läßt sich erreichen, indem
das Gaspedal 10 in der in Fig. 7 gezeigten Weise mit
dem Gaspedal-Positionssensor 12 verbunden wird. Der
Positionssensor 12 gemäß Fig. 7 enthält ein Potentiometer
50. Das Potentiometer 50 weist einen drehbaren Sektor 52
auf, der den Schleifkontakt des Potentiometers bildet.
Über ein Kabel 56, das durch eine Führung 58 verläuft,
ist der drehbare Sektor 52 mit Spiel mit dem Gaspedal
10 verbunden. Durch eine Rückholfeder 54 wird der dreh
bare Sektor 52 derart vorgespannt, daß das Gaspedal 10
in die gelöste Stellung zurückgeführt wird. Der Wider
stand des Potentiometers 50 ist eine Funktion des Dreh
winkels des drehbaren Sektors 52.
In Schritt 412 berechnet die Zentraleinheit 16 eine Diffe
renz (ε) zwischen der aktuellen Schrittzahl (STEP) ent
sprechend der augenblicklichen Position des Schrittmotors
und der gewünschten Schrittzahl (STEP*). Das Vorzeichen
der berechneten Differenz (ε) ist positiv, wenn die ge
wünschte neue Schrittzahl (STEP*) größer als die Ist-Schritt
zahl (STEP) ist, und und negativ, wenn die gewünschte neue
Schrittzahl kleiner als der Istwert ist. In Schritt 414
wird anhand des Vorzeichens der berechneten Differenz (ε)
die Drehrichtung des Schrittmotors 24 festlegt. Der
Schrittmotor 24 wird in Öffnungsrichtung der Drosselklappe
angetrieben, wenn die berechnete Differenz (ε) ein posi
tives Vorzeichen hat, und er wird in Schließrichtung der
Drosselklappe angetrieben, wenn die berechnete Differenz
(ε) ein negatives Vorzeichen hat. In Schritt 418 über
mittelt die Zentraleinheit die berechneten Werte über
die Richtung und Schrittzahl an den Digital/Analog-Wandler
20. Der Digital/Analog-Wandler 20 veranlaßt erforderlichen
falls eine Änderung der Position der Drosselklappe 26 mit
Hilfe der Treiberschaltung 22.
Fig. 8 zeigt ein Flußdiagramm, das die Einzelheiten der
in Schritt 406 in Fig. 4 aufgeführten Berechnungen ver
anschaulicht. Das entsprechende Computerprogramm beginnt
bei Schritt 430 in Fig. 8, der dem Schritt
404 in Fig. 4 entspricht. In Schritt 432 wird überprüft, ob der Minimal
wert (Vmin) der Gaspedalstellung größer als der neue Wert
(Vo) der Gaspedalstellung ist. Wenn diese Abfrage bejaht
wird, so wird in Schritt 450 der Minimalwert (Vmin) auf
den neuen Wert (Vo) eingestellt. Andernfalls wird in
Schritt 434 überprüft, ob der Bremsschalter 38 einge
schaltet ist. Diese Entscheidung wird anhand des
Spannungsniveaus des Signals V3 des Bremsschalters 38
getroffen. Wenn der Bremsschalter eingeschaltet ist, so
bedeutet dies, daß die Bremse des Fahrzeugs betätigt
wird. In diesem Fall veranlaßt die Zentraleinheit in
Schritt 436 das Aufzählen eines ersten Zählers um
einen Schritt. Andernfalls wird in Schritt 438 der
Inhalt des ersten Zählers gelöscht, und das Programm
wird bei Schritt 452 beendet.
Im Anschluß an den Schritt 436 wird in Schritt 440 über
prüft, ob der Zählerstand des ersten Zählers größer oder
gleich 20 ist. Wenn diese Abfrage bejaht wird, so bedeutet
dies, daß der Bremsschalter für ein Zeitintervall von
wenigstens 100 ms eingeschaltet war. In diesem Fall
wird der Schritt 442 ausgeführt, während andernfalls
das Programm mit Schritt 452 beendet wird. In Schritt
442 wird überprüft, ob der neue Wert (Vo) mit dem letzten
Wert (Vlast) für die Position des Gaspedals übereinstimmt.
Im Fall einer positiven Antwort veranlaßt die Zentralein
heit in Schritt 444 das Aufzählen eines zweiten Zählers
um einen Schritt. Andernfalls wird der Inhalt des zweiten
Zählers in Schritt 446 gelöscht und das Programm mit
Schritt 452 beendet.
Im Anschluß an den Schritt 444 wird in Schritt 448 über
prüft, ob der Inhalt des zweiten Zählers größer oder
gleich 20 ist. Eine positive Antwort auf diese Abfrage
bedeutet, daß das Gaspedal für wenigstens 100 ms in der
gleichen Stellung gehalten wurde. In diesem Fall wird
in Schritt 450 der Minimalwert (Vmin) auf den neuen Wert
(Vo) eingestellt, und das Programm wird mit Schritt 452
beendet. Wenn die Abfrage in Schritt 448 verneint wird,
wird das Programm unmittelbar mit Schritt 452 beendet.
Der Minimalwert (Vmin) wird somit durch den neuen Wert
(Vo) ersetzt, wenn der neue Wert kleiner als der im
vorangegangenen Zyklus eingestellte Minimalwert (Vmin)
ist oder wenn das Bremspedal länger als eine vorgegebene
Zeitspanne (100 ms im betrachteten Beispiel) betätigt
wurde und sich die Position des Gaspedals während eines
vorgegebenen Zeitintervalls (beispielsweise 100 ms) nicht
geändert hat.
Da die Rückholfeder 36 das Gaspedal 10 in Richtung auf
die gelöste Stellung vorspannt, wird die Minimalstellung
des Gaspedals automatisch mit der gelösten Stellung des
Gaspedals in Übereinstimmung gebracht. Infolgedessen
wird die Drosselklappe 26 in Abhängigkeit von dem abge
tasteten Wert (Vo) der Gaspedalstellung gesteuert, wobei
als Bezugswert die gelöste oder unbetätigte Stellung
des Gaspedals verwendet wird. Durch dieses Steuerverfahren
werden Fehler bei der Montage des Gaspedal-Positionssensors
12 auf dem Bodenblech des Fahrzeugs automatisch ausgeglichen,
so daß eine höhere Produktivität bei der Montage des Sensors
erreichbar wird, ohne daß die Genauigkeit der Steuerung
beeinträchtigt wird.
Es kann davon ausgegangen werden, daß sich das Gaspedal
10 nicht weiter zurückstellen läßt, daß also das Gas
pedal seine gelöste Stellung erreicht hat, wenn sich
die Position des Gaspedals nicht ändert und wenn das
Bremspedal betätigt ist, d. h., wenn das Gaspedal 10
unbetätigt ist. In diesem Fall wird der frühere Minimal
wert (Vmin) durch den neuen Istwert (Vo) der Gaspedal
stellung ersetzt. Wenn die elastische Kraft der Rückhol
feder so weit abgenommen hat, daß das Gaspedal 10 nicht
mehr in die durch den Minimalwert (Vmin) angegebene Posi
tion zurückgestellt wird, so wird der Minimalwert derart
angepaßt, daß der neue Minimalwert der Position entspricht,
in welche das Gaspedal 10 durch die Kraft der Rückholfeder
36 zurückgestellt wird. Hierdurch wird sichergestellt,
daß die Drosselklappe 26 in die geschlossene Stellung
bewegt wird, so daß die Brennkraftmaschine in den Leer
laufzustand überführt wird, wann immer das Gaspedal 10
losgelassen wird. Darüber hinaus wird eine Steigerung
der Genauigkeit ermöglicht, mit der die Bewegung der
Drosselklappe auf den Grad der Betätigung des Gaspedals
10 anspricht.
Im oben beschriebenen Beispiel wird zur Abtastung, ob
das Gaspedal losgelassen ist, der Bremsschalter 38
verwendet. Der Bremsschalter 38 kann jedoch auch durch
einen Drosselklappenschalter ersetzt werden, der ein
Signal erzeugt, wenn die Drosselklappe 26 geschlossen
wird. In diesem Fall wird durch die Zentraleinheit 16
die Entscheidung in Schritt 434 in Fig. 8 auf der
Grundlage des Signals des Drosselklappenschalters
getroffen.
Fig. 9 zeigt ein Flußdiagramm des Programms des Digital
rechners gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel der
Erfindung. Dieses Flußdiagramm umfaßt Schritte 460 bis
478, 484 und 490, die im wesentlichen mit den Schritten
430 bis 452 gemäß Fig. 8 übereinstimmen. Darüber hinaus
sind bei diesem Programm zusätzliche Schritte 480, 482, 486
und 488 vorgesehen, die die Ersetzung des bestehenden
Minimalwertes (Vmin) durch den neuen Wert (Vo) verhindern,
bis der Schaltvorgang des Bremsschalters 38 bestätigt
ist, wenn der neue Wert (Vo) größer oder gleich dem Minimal
wert (Vmin) ist.
In Schritt 480 wird überprüft, ob ein Flag gesetzt ist, das
anzeigt, daß der Bremsschalter 38 eingeschaltet bleibt.
Wenn diese Abfrage bejaht wird, so wird der Schritt 484
übersprungen, und es wird unmittelbar der Schritt 486
ausgeführt. Das heißt, der neue Wert (Vo) wird nicht
als neuer Minimalwert (Vmin) übernommen, wenn der Brems
schalter sich in dem vorausgegangenen Programmzyklus
nicht im ausgeschalteten Zustand befunden hat. Wenn das
Flag bei der Abfrage in Schritt 480 nicht gesetzt war,
so wird das Flag in Schritt 482 gesetzt, und in Schritt
484 wird der Minimalwert (Vmin) durch den neuen Wert
(Vo) ersetzt.
In Schritt 486 wird erneut überprüft, ob der Bremsschalter
eingeschaltet ist. Wenn diese Abfrage bejaht wird, so
wird Programm unmittelbar mit Schritt 490 beendet. Andern
falls wird zunächst das Flag in Schritt 488 zurückgesetzt.
In dieser abgewandelten Ausführungsform setzt die Zentral
einheit das Flag, wenn ein neuer Wert, der größer oder
gleich dem bisherigen Minimalwert ist, anstelle des
bisherigen Minimalwertes (Vmin) übernommen wird, und
das Flag wird zurückgesetzt, wenn der Bremsschalter in
den ausgeschalteten Zustand umgeschaltet wird. Wenn der
Bremsschalter 38 aus irgendeinem Grund eingeschaltet
bleibt, so verhindert die Zentraleinheit das Ersetzen
des bestehenden Minimalwertes (Vmin) durch einen neuen
Wert, solange der neue Wert größer oder gleich dem be
stehenden Minimalwert (Vmin) ist. Durch diese Maßnahme
wird eine Steuerung der Drosselklappe in Abhängigkeit
von der Änderung der Position des Gaspedals 10 ermöglicht,
so daß der Fahrer das Fahrzeug zu einer Reparaturwerk
statt fahren kann, wenn der Bremsschalter 38 eine Störung,
beispielsweise einen Kontaktfehler aufweist. Auch bei
dieser Ausführungsform kann der Bremsschalter 38 durch
einen Drosselklappenschalter ersetzt werden, der ein Signal
entsprechend der Schließstellung der Drosselklappe 26
erzeugt. In diesem Fall trifft die Zentraleinheit 16
die Entscheidungen in den Schritten 464 und 486 in Fig.
9 auf der Grundlage des Signals des Drosselklappenschal
ters.
Durch die Erfindung wird eine Vorrichtung geschaffen, die
die Einstellposition der Drosselklappe in Abhängigkeit
von der Differenz zwischen dem Istwert und dem Minimal
wert der Position des Gaspedals steuert. Hierdurch werden
Fehler bei der Montage des Gaspedal-Positionssensors aus
geglichen, so daß sich eine hohe Genauigkeit der Drossel
klappensteuerung bei erhöhter Produktivität bei der
Montage des Sensors ergibt. Darüber hinaus wird der
für die Steuerung verwendete Minimalwert durch den ab
getasteten Istwert ersetzt, wenn das Gaspedal unbetätigt
ist und für ein vorgegebenes Zeitintervall in der gleichen
Position bleibt. Hierdurch wird sichergestellt, daß die
Drosselklappe in ihre Schließstellung bewegt wird, so daß
die Brennkraftmaschine in den Leerlaufzustand überführt
wird, wann immer das Gaspedal losgelassen wird. Auf diese
Weise wird eine unnormale und vom Benutzer nicht beab
sichtigte Erhöhung der Maschinendrehzahl verhindert, falls
die Rückholfeder das Gaspedal nicht vollständig in die
gelöste Stellung zurückstellt.
Claims (8)
1. Vorrichtung zur Steuerung der Bewegung einer Drosselklappe (26) einer
Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von Positionsänderungen eines Gashebels
(10), mit
- - einem ersten Signalgeber (12) zur Erzeugung eines ersten elektrischen Signals (V1) entsprechend der Position des Gashebels (10),
- - einer Steuerschaltung (14) zur Ermittlung eines Sollwertes für die Position der Drosselklappe (26) in Abhängigkeit von der abgetasteten Position des Gashebels (10).
- - einem mit der Steuerschaltung (14) verbundenen Drosselklappen-Stellglied (22, 24) zum Einstellen der Position der Drosselklappe (26) entsprechend dem Sollwert und
- - einem zweiten Signalgeber (38) zur Erzeugung eines von der Steuerschaltung (14) auswertbaren Signals (V3), das für den unbetätigten Zustand
des Gashebels (10) repräsentativ ist,
dadurch gekennzeichnet, - - daß die Steuerschaltung (14) eine auf das erste Signal (V1) ansprechende Einrichtung zur Ermittlung eines Minimalwertes (Vmin) der Gashebelstellung aufweist und den Sollwert für die Einstellposition der Drosselklappe (26) als Funktion der Differenz zwischen dem augenblicklichen Wert (V0) des ersten Signals (V1) und dem Minimalwert (Vmin) ermittelt und
- - daß die Steuerschaltung (14) eine auf das erste Signal (V1) und das zweite Signal (V3) ansprechende Einrichtung aufweist, die den Minimalwert (Vmin) durch den augenblicklichen Wert (V0) der Gashebelstellung ersetzt, wenn der Gashebel unbetätigt ist und sich während eines vorgegebenen Zeitintervalls in derselben Position befindet.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, insbesondere für Kraft
fahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, daß der
zweite Signalgeber (38) ein auf die Betätigung der Fahr
zeugbremse entsprechender Bremsschalter ist.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Steuerschaltung (14) eine Ein
richtung aufweist, die das Ersetzen des Minimalwertes (Vmin)
durch den augenblicklichen Wert der Gashebelstellung
verhindert, wenn der Bremsschalter (38) im eingeschal
teren Zustand verbleibt.
4. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn
zeichnet, daß der zweite Signalgeber (38) ein Drossel
klappenschalter ist, der die geschlossene Stellung der
Drosselklappe abtastet.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Steuerschaltung (14) eine Einrich
tung aufweist, die das Ersetzen des Minimalwertes
(Vmin) durch den augenblicklichen Wert (Vo) der Drossel
klappenstellung verhindert, wenn der Drosselklappenschal
ter im eingeschalteten Zustand verbleibt.
6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer
schaltung (14) eine Einrichtung zur Überprüfung des
für die Gashebelstellung repräsentativen Signals (V1)
in vorgegebenen Zeitintervallen aufweist.
7. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Steuer
schaltung (14) den Sollwert für die Einstellposition
der Drosselklappe (26) gemäß einer linearen Funktion
in Abhängigkeit von der berechneten Differenz zwischen dem augenblicklichen Wert (V0) des ersten Signals (V1) und dem Minimalwert (Vmin) ermittelt.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch
gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung
(14) den Sollwert für die Einstellposition der Drosselklappe (26) auf den Wert 0 festlegt, wenn die
Differenz zwischen dem augenblicklichen Wert (V0) des ersten Signals gekennzeichnet, daß die Steuerschaltung
(14) den Sollwert für die Einstellposition der Drosselklappe (26) auf den Wert 0 festlegt, wenn die
Differenz zwischen dem augenblicklichen Wert (V0) des ersten Signals (V1) und dem Minimalwert (Vmin) unterhalb eines vorgegebenen Wertes liegt.
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