DE4120000A1 - Verfahren und schaltungsanordnung zur beeinflussung einer stellgroesse - Google Patents
Verfahren und schaltungsanordnung zur beeinflussung einer stellgroesseInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine
Schaltungsanordnung zur Beeinflussung einer Stellgröße,
insbesondere zur Steuerung der Leistung eines Motors eines
Kraftfahrzeugs.
In Regelkreisen besteht häufig die Aufgabe, eine vom Regler
aus der Differenz zwischen einer Regelgröße und einem
Sollwert erzeugte Stellgröße in bestimmten Betriebszuständen
nicht oder nur mit einer Verzögerung an eine
Stelleinrichtung weiterzuleiten. So kann es beispielsweise
erforderlich sein, die Erhöhung des Betrages der Stellgröße
mit einer begrenzten Geschwindigkeit vorzunehmen, während
eine Verringerung ohne Verzögerung dem Ausgangssignal des
Reglers folgen soll. Dieses ist beispielsweise bei einer
Geschwindigkeitsregelung eines Kraftfahrzeugs vorteilhaft,
wenn die Anstiegsgeschwindigkeit der Stellgröße für die
Motorleistung aus Komfortgründen begrenzt wird, während in
einer Gefahrensituation eine sofortige Reduktion der
Leistung erforderlich ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine geeignete
Beeinflussung der Stellgröße vorzunehmen. Diese Aufgabe wird
erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Stellgröße
integriert wird und daß die integrierte Stellgröße auf
Werte, welche der Stellgröße entsprechen, begrenzt wird.
Häufig wird in bestimmten Betriebszuständen die Stellgröße
gar nicht an die Stelleinrichtung weitergeleitet - im
einfachsten Fall durch Unterbrechung der Signalleitung für
die Stellgröße mit Hilfe eines Schalters. Dieses führt
jedoch zu einem Springen der Stellgröße am Stellglied auf
einen neuen Wert, falls die ständig berechnete Stellgröße
wieder an das Stellglied weitergeleitet werden soll und
inzwischen einen anderen Wert angenommen hat. Dabei kommt es
zu einer stoßweisen Belastung der Stelleinrichtung bzw. des
Fahrzeugs und zu einem als unangenehm empfundenen Rucken.
Daher ist es eine weitere Aufgabe der Erfindung, ein weiches
Einsetzen der Stellgröße nach deren Unterbrechung zu
gewährleisten. Diese Aufgabe wird mit einer Weiterbildung
des erfindungsgemäßen Verfahrens dadurch gelöst, daß in
Abhängigkeit von einem zugeführten Schaltsignal die
integrierte Stellgröße bei einem vorgegebenen Wert,
vorzugsweise 0, gehalten wird.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren bzw. dessen
Weiterbildung wird gewährleistet, daß
- - beim Vorliegen von Abschaltbedingungen zeitgleich mit Öffnen des Schalters der Ausgang des Integrators und damit die an der Stelleinrichtung wirksame Stellgröße zu 0 gesetzt wird. Dieses ist notwendig, falls die Abschaltung der Regelung aus Sicherheitsgründen erfolgt; zum Erreichen des vom Regler erzeugten Stellwertes den Anforderungen, beispielsweise der Stelleinrichtung, angepaßt werden kann;
- - eine Reduktion der Stellgröße - im Fall einer Stellgröße, die beide Vorzeichen einnehmen kann, für beide Stellrichtungen - über den nachgeschalteten Begrenzer ohne Verzögerung an die Stelleinrichtung weitergegeben wird;
- - durch den Einsatz eines Integrators die Geschwindigkeit, mit der am Stellglied eine Erhöhung des Betrages der Stellgröße des Reglers erreicht wird, proportional zum Betrag der Stellgröße ist;
- - der Wert am Ausgang des Integrators linear über die Zeit (rampenförmig) anwächst.
vorteilhafte Schaltungsanordnung zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, daß
die Stellgröße einem Eingang eines Integrators und einem
Steuereingang eines steuerbaren Begrenzers zuführbar ist,
der die integrierte Stellgröße des Integrators auf einen dem
Steuereingang zugeführten Wert begrenzt und dem die
beeinflußte Stellgröße entnehmbar ist.
Eine Weiterbildung dieser Schaltungsanordnung besteht darin,
daß der Integrator von einem Schaltsignal rücksetzbar ist
und daß dem Eingang des Integrators ein Schalter
vorgeschaltet ist, der mit dem zugeführten Schaltsignal
steuerbar ist. Dabei wird vorzugsweise das Schaltsignal von
einer Logikschaltung erzeugt, der mehrere Bedien- oder
Überwachungssignale eines Kraftfahrzeugs zuführbar sind.
Die Erfindung läßt zahlreiche Ausführungsformen zu. Eine
davon ist schematisch in der Zeichnung anhand mehrerer
Figuren dargestellt und nachfolgend beschrieben. Es zeigt
Fig. 1 ein erstes Ausführungsbeispiel und
Fig. 2 ein zweites Ausführungsbeispiel jeweils als
Blockschaltbild.
Gleiche Teile sind in den Figuren mit gleichen Bezugszeichen
versehen.
Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 wird einem Eingang 1
eine Stellgröße ST zugeführt. Die beeinflußte Stellgröße STB
kann einem Ausgang 2 entnommen und einer nicht dargestellten
Stelleinrichtung zugeführt werden. Der Eingang 1 ist mit
einem Integrator 3 verbunden, von dessen Ausgang die
integrierte Stellgröße STI einem steuerbaren Begrenzer 4
zugeführt wird.
Der steuerbare Begrenzer 4 hat die in Fig. 1 angedeutete
Kennlinie, die für kleine positive und negative
Eingangssignale linear verläuft, während das Ausgangssignal
für größere Werte von STI konstant bleibt. Der Wert dieser
Begrenzung entspricht der einem Steuereingang 5 zugeführten
Größe, also der Stellgröße ST. Solange der Betrag der
integrierten Stellgröße STI kleiner als der Betrag der
Stellgröße ST ist, entspricht die beeinflußte Stellgröße
STB, also das Ausgangssignal, der integrierten Stellgröße
STI. Erreicht der Betrag von STI jedoch den Betrag von ST,
so werden STI und STB auf die Stellgröße ST begrenzt.
Durch diese Funktion der Schaltungsanordnung nach Fig. 1 ist
es möglich, STB bei Steigen der Stellgröße ST nur mit der
durch den Integrator 3 gegebenen Geschwindigkeit folgen zu
lassen. Wird jedoch der Betrag von ST verringert, so folgt
STB dieser Verringerung unmittelbar. Diese Eigenschaft kann
bei der Leistungssteuerung eines Kraftfahrzeugmotors in
vorteilhafter Weise zur Vermeidung von ruckartigen
Beschleunigungen ausgenutzt werden, wobei dennoch eine
unverzögerte Leistungsreduzierung aus Sicherheitsgründen
möglich ist.
Fig. 2 zeigt außer dem zweiten Ausführungsbeispiel 11 einen
Regler 12 und einen Subtrahierer 13, welchem ein Sollwert S
und eine Regelgröße R zugeführt werden. Bei dem zweiten
Ausführungsbeispiel ist dem Integrator 3 ein Multiplizierer
14 vorgeschaltet, der die Stellgröße ST mit einem
Schaltsignal multipliziert, das die Werte 0 und 1 einnehmen
kann. Damit wirkt der Multiplizierer 14 als Schalter. Der
Integrator 3 weist einen durch eine logische 1 aktivierbaren
Rücksetzeingang auf, an welchem das bei 15 invertierte
Schaltsignal anliegt. Eine Logikschaltung 16 dient zur
Erzeugung des Schaltsignals und erhält verschiedene Bedien- und/oder
Überwachungssignale. Zeigt der Ausgang der
Logikschaltung den Zustand an, der zur Abschaltung von STB
führen soll, so wechselt das Schaltsignal seinen Pegel von 1
auf 0. Damit wird der Integrator 3 rückgesetzt und das
Stellsignal ST nicht mehr zum Integratoreingang geleitet.
Solange das Schaltsignal den Pegel 0 aufweist, bleiben STI
und als Folge davon auch STB 0.
Ist die Ursache für die Abschaltung der Regelung beendet,
wechselt das Schaltsignal wieder auf den Pegel 1. Damit wird
der Integrator 3 freigegeben und die über den Multiplizierer
14 zugeführte Stellgröße integriert. Entsprechend der
Integrationszeitkonstante steigt der Betrag von STI und von
STB allmählich an, bis die Begrenzerschwelle, die der
Stellgröße ST entspricht, erreicht ist.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellten
Ausführungsbeispiele sowie andere mögliche Varianten der
Erfindung können sowohl durch geeignete Schaltungen als auch
durch entsprechende Programme in Prozessoren verwirklicht
werden. Bei den Ausführungsbeispielen wurde von einer
Stellgröße ausgegangen, welche positive und negative Werte
einnehmen kann. Deshalb ist der Begrenzer 4 bei den
Ausführungsbeispielen auch symmetrisch aufgebaut. Häufig
werden jedoch Stellgrößen erzeugt, die lediglich ein
Vorzeichen aufweisen. Eine derartige Stellgröße ist
beispielsweise der Drosselklappenöffnungswinkel, der
zwischen einem Minimal- und einem Maximalwert liegt. In
solchen Fällen kann ein einseitiger steuerbarer Begrenzer
angewendet werden.
Zum besseren Verständnis wurden in den Figuren die
Integration und die Begrenzung durch getrennte Blöcke
dargestellt. Bei einer Realisierung der Erfindung wird
jedoch vorzugsweise die integrierte Stellgröße selbst
begrenzt - bei einer Schaltungsrealisierung also die
Spannung am Integrationskondensator bzw. bei einer
Rechnerrealisierung die entsprechende Variable.
Claims (5)
1. Verfahren zur Beeinflussung einer Stellgröße,
insbesondere zur Steuerung der Leistung eines Motors eines
Kraftfahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellgröße
integriert wird und daß die integrierte Stellgröße auf
Werte, welche der Stellgröße entsprechen, begrenzt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
in Abhängigkeit von einem zugeführten Schaltsignal die
integrierte Stellgröße bei einem vorgegebenen Wert,
vorzugsweise 0, gehalten wird.
3. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens
nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stellgröße
einem Eingang eines Integrators (3) und einem Steuereingang
eines steuerbaren Begrenzers (4) zuführbar ist, der die
integrierte Stellgröße auf einen dem Steuereingang
zugeführten Wert begrenzt und dem die beeinflußte Stellgröße
entnehmbar ist.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß der Integrator (3) von einem
Schaltsignal rücksetzbar ist und daß dem Eingang des
Integrators ein Schalter (14) vorgeschaltet ist, der mit dem
zugeführten Schaltsignal steuerbar ist.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch
gekennzeichnet, daß das Schaltsignal von einer
Logikschaltung (16) erzeugt wird, der mehrere Bedien- oder
Überwachungssignale eines Kraftfahrzeugs zuführbar sind.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914120000 DE4120000A1 (de) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | Verfahren und schaltungsanordnung zur beeinflussung einer stellgroesse |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19914120000 DE4120000A1 (de) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | Verfahren und schaltungsanordnung zur beeinflussung einer stellgroesse |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4120000A1 true DE4120000A1 (de) | 1992-12-24 |
Family
ID=6434167
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19914120000 Withdrawn DE4120000A1 (de) | 1991-06-18 | 1991-06-18 | Verfahren und schaltungsanordnung zur beeinflussung einer stellgroesse |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4120000A1 (de) |
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1991
- 1991-06-18 DE DE19914120000 patent/DE4120000A1/de not_active Withdrawn
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