DE3728088A1 - Verfahren und anordnung zur ueberwachung eines stellgliedes - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und Anordnungen zur Überwachung eines Stellgliedes, welches vorzugs­ weise zur Steuerung der Leistung einer Brennkraftma­ schine in einem Kraftfahrzeug dient.

Bei der Vorgabe einer Stellgröße in Steuer- und Regelanlagen hat das Stellglied der Vorgabe zu fol­ gen. Tritt in dem Stellglied oder in seiner Ansteue­ rungsschaltung, beispielsweise einer Endstufe, ein Fehler auf, so kann dadurch die Regel- bzw. Steuer­ funktion gestört werden. Insbesondere bei Stellglie­ dern zur Steuerung der Leistung einer Brennkraftma­ schine in einem Kraftfahrzeug kann es bei einem derartigen Fehlerfall zu gefährlichen Situationen kommen.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Über­ wachung eines Stellgliedes in einfacher und zuverläs­ siger Weise zu ermöglichen.

Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein von einer Steuereinrichtung dem Stellglied zuführbares Steuersignal mit einem die Stellung des Stellgliedes entsprechenden Signal ver­ glichen wird und daß bei Überschreitung einer vorge­ gebenen Abweichung über eine vorgegebene Zeit ein Fehler festgestellt wird.

Eine Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, daß das Steuersignal zunächst einer Endstufe für das Stellglied zugeführt wird. Dadurch wird die Endstufe in die Überwachung miteinbezogen.

Eine vorteilhafte Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeich­ net, daß der Ausgang der Steuereinrichtung, gegebe­ nenfalls über eine Endstufe, mit dem Eingang des Stellgliedes verbunden ist, daß das Stellglied mit einem Stellungsgeber versehen ist, und daß an die Ausgänge der Steuereinrichtung und des Stellungsge­ bers Eingänge einer Vergleichseinrichtung angeschlos­ sen sind.

Neben dieser vorteilhaften Anordnung mit einer schal­ tungstechnischen Realisierung der Vergleichseinrich­ tung ist eine andere vorteilhafte Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mög­ lich, welche dadurch gekennzeichnet ist, daß die Steuereinrichtung von einem Mikrocomputer gebildet ist und daß in einem dem Mikrocomputer zugeordneten Speicher ein Programm zur Steuerung des Stellgliedes und ein Programm zum Vergleich der Ausgangssignale der Steuereinrichtung und eines mit dem Stellglied verbundenen Stellungsgebers abgelegt sind.

Das erfindungsgemäße Verfahren sowie die erfindungs­ gemäßen Anordnungen sind sowohl in geschlossenen Regelkreisen als auch im Zusammenhang mit einfachen Steuerungen anwendbar. Vorzugsweise ist vorgesehen, daß die Steuereinrichtung als Regler ausgebildet ist. Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfin­ dungsgemäßen Anordnungen können auch mit anderen Überwachungsverfahren und -anordnungen kombiniert werden. Dabei kann bei einer geeigneten Auswahl der anderen Verfahren bzw. Anordnungen eine Lokalisie­ rung von Fehlern innerhalb eines gesamten Regelsy­ stems möglich werden.

Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine davon ist schematisch in der Zeichnung anhand mehrerer Figuren dargestellt und nachfolgend be­ schrieben. Es zeigt:

Fig. 1 ein Blockdiagramm der Ausführungsform und

Fig. 2 das Flußdiagramm eines für einen Mikrocompu­ ter vorgesehenen Programms.

Fig. 1 stellt zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Blockdiagramm einer elektronischen Geschwindigkeitsregelanlage für ein Kraftfahrzeug dar. Über einen Eingang 1 wird das von einem nicht dargestellten Gaspedal abgegebene Sollwertsignal einem Eingang einer Subtraktionsschaltung 2 zuge­ führt. Der Ausgang der Subtraktionsschaltung 2 ist mit einem Regler 3 verbunden, an dessen Ausgang eine Spannung U als Stellvorgabe für die Drosselklappe 4, die im Ansaugkanal 5 einer nicht näher dargestellten Brennkraftmaschine angeordnet ist. Die Spannung U wird einer Endstufe 6 zugeleitet, an deren Ausgang eine Motor/Getriebeeinheit 7 angeschlossen ist, deren Abtrieb mit der Drosselklappenwelle 8 in Ver­ bindung steht, welche ferner mit einem Stellungsge­ ber 9 verbunden ist. Der Stellungsgeber 9 erzeugt ein von der Winkelstellung der Drosselklappe abhängi­ ges Stellungssignal.

Durch die Stellung der Drosselklappe 4 wird die Lei­ stung der Brennkraftmaschine und damit die Geschwin­ digkeit des Fahrzeugs beeinflußt. Der jeweilige Wert der Geschwindigkeit wird als Istwert der Subtrakti­ onsschaltung 2 zugeführt. Der Übersichtlichkeit hal­ ber ist das Fahrzeug einschließlich der Brennkraft­ maschine und eines Geschwindigkeitsgebers schema­ tisch als Regelstrecke 10 dargestellt.

Die Ausgangssignale des Reglers 3 und des Stellungs­ gebers 9 werden einer Vergleichsschaltung 11 zuge­ führt, der ferner über einen Eingang 12 eine Zeit T vorgegeben wird. An einem Ausgang 13 steht ein Sig­ nal an, wenn die der Vergleichsschaltung zugeführten Signale U und X länger als die vorgegebene Zeit T mehr als eine vorgegebene Differenz dU voneinander abweichen. Mit diesem Fehlersignal kann beispiels­ weise ein Schließen der Drosselklappe 4 ausgelöst oder eine Notlaufeinrichtung aktiviert werden.

Für eine schaltungstechnische Realisierung der Ver­ gleichseinrichtung 11 stehen dem Fachmann an sich bekannte Schaltungen zur Verfügung, so daß sich ein näheres Eingehen auf die Vergleichseinrichtung 11 erübrigt. Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Hilfe eines Mikrocomputers sind die dazu notwendigen Baugruppen, wie beispielsweise ein Mikroprozessor, verschiedene Speicher und gegebenen­ falls Analog/Digital-Wandler ebenfalls bekannt.

Ein zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfah­ rens geeignetes Programm wird anhand von Fig. 2 näher erläutert. Bei 21 werden die Größen U und X von entsprechenden Eingängen des Mikrocomputers eingelesen. Bei 22 wird festgestellt, ob X innerhalb der Grenzen U-dU und U+dU liegt. Trifft dieses zu, so wird bei 23 eine den Ablauf der vorgegebenen Zeit darstellende Zählvariable Tn auf die vorgegebene Zeit T gesetzt. Befindet sich das Signal X außerhalb des Toleranzbereichs, wird bei 24 die Zählvariable Tn um ein Zeitdekrement K herabgesetzt.

Im Programmteil 25 wird geprüft, ob Tn den Wert 0 erreicht hat. Ist dieses der Fall, so bedeutet das, daß das Stellungssignal X länger als die vorgegebene Zeit T außerhalb des Toleranbereichs zwischen U-dU und U+dU gelegen hat. Dieses führt zur Ausgabe einer Fehlermeldung bei 26. Wenn die Zählvariable Tn den Wert 0 nicht erreicht hat, wird bei 27 festgestellt, daß kein Fehler vorliegt, und das Programm wird mit neuen eingelesenen Werten bei 21 fortgesetzt.

Claims (5)

1. Verfahren zur Überwachung eines Stellgliedes, wel­ ches vorzugsweise zur Steuerung der Leistung einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug dient, dadurch gekennzeichnet, daß ein von einer Steuerein­ richtung dem Stellglied zuführbares Steuersignal mit einem die Stellung des Stellgliedes entsprechenden Signal verglichen wird und daß bei Überschreitung einer vorgegebenen Abweichung über eine vorgegebene Zeit ein Fehler festgestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Steuersignal zunächst einer Endstufe für das Stellglied zugeführt wird.

3. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Ausgang der Steuereinrichtung (3), gege­ benenfalls über eine Endstufe (6), mit dem Eingang des Stellgliedes (7, 8, 4) verbunden ist, daß das Stellglied (7, 8, 4) mit einem Stellungsgeber (9) versehen ist, und daß an die Ausgänge der Steuerein­ richtung (3) und des Stellungsgebers (9) Eingänge einer Vergleichseinrichtung (11) angeschlossen sind.

4. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeich­ net, daß die Steuereinrichtung von einem Mikrocompu­ ter gebildet ist und daß in einem dem Mikrocomputer zugeordneten Speicher ein Programm zur Steuerung des Stellgliedes und ein Programm zum Vergleich der Ausgangssignale der Steuereinrichtung und eines mit dem Stellglied verbundenen Stellungsgebers abgelegt sind.

5. Anordnung nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Steuereinrichtung als Regler ausgebildet ist.