DE60012771T2

DE60012771T2 - Regler und Verfahren zum regeln eines Aktuators

Info

Publication number: DE60012771T2
Application number: DE2000612771
Authority: DE
Inventors: John Robert DISSER
Original assignee: Delphi Technologies Inc
Current assignee: Delphi Technologies Inc
Priority date: 1999-12-14
Filing date: 2000-12-13
Publication date: 2005-08-04
Anticipated expiration: 2020-12-14
Also published as: EP1154921A1; DE60006078D1; EP1224727B1; EP1224727A4; EP1154921B1; WO2001044032A1; US20020070693A1; EP1169773A4; US6407528B1; EP1154921A4; DE60033795D1; EP1243067B1; DE60034812D1; EP1243067A1; US20010030462A1; DE60033795T2; DE60034812T2; US6411061B1; US20010030087A1; EP1169773A1

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Steuereinheit, die ein Stellglied steuert, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1 und auf ein Verfahren, das ein Stellglied steuert, gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 12.
Beschreibung des verwandten Gebiets
Die Kombination von Merkmalen des Oberbegriffs der Ansprüche 1 und 12 ist z. B. aus dem Lehrbuch DORF: "Modern Control Systems", 1980, ADDISON-WESLEY PUBLISHING COMPANY, READING, MASSACHU-SETTS, besonders von den Seiten 41–55 und von den Seiten 404–408, bekannt.
Viele Arten von Stellgliedern werden unter Verwendung einer Rückkopplungssteuerung gesteuert. Die Steuerlogik kann in analogen Steuerschaltungen oder in digitalen Steuereinheiten verkörpert sein. Die digitale Steuerung kann unter Verwendung vieler verschiedener Arten von Vorrichtungen wie etwa speicherprogrammierbaren Steuerungen (PLC) oder mikroprozessorgestützten elektronischen Steuermodulen ausgeführt werden.
Ein Beispiel eines Stellglieds ist ein Bremssattel eines Bremssystems eines Kraftfahrzeugs. Der Bremssattel wird durch eine Steuereinheit betätigt. Üblicherweise weist ein Betreiber die Steuereinheit durch Betätigen eines Bremspedals an, die Bremse anzulegen. Die durch den Bremssattel angewendete Kraft wird durch Modulation des Bremspedals moduliert.
Die Betätigung der Bremsen kann in mehrere Phasen, z. B. das anfängliche Anlegen der Bremsen oder das Anlegen der Bremsen, um das Fahrzeug vollständig zum Stillstand zu bringen, die Modulation der Bremsen, um das Fahrzeug auf eine gewünschte Geschwindigkeit zu verzögern, und das Lösen der Bremsen, unterteilt werden. Während der ersten und der letzten dieser Phasen ist es wünschenswert, an das Stellglied (in Vorwärts- oder Rückwärtsrichtung) die maximale Spannung und den maximalen Strom anzulegen. Während der mittleren Phase wird die Bremskraft in Abhängigkeit von der Stellung des Bremspedals moduliert.
Üblicherweise wird eine Rückkopplung über einen Rückkopplungssensor geliefert, der den Rückkopplungsparameter direkt misst. Beispielsweise ist die der Steuerung zugeführte Rückkopplung in Bremssystemen die tatsächlich auf die Bremsen angewendete Kraft. Üblicherweise wird ein Kraftaufnehmer verwendet.
Allerdings fügt der zusätzliche Sensor Kosten und Kompliziertheit zu dem System hinzu. Die vorliegende Erfindung ist auf eines oder auf mehrere der oben identifizierten Probleme gerichtet.
KURZZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die Steuereinheit und das Verfahren gemäß der Erfindung umfassen die Merkmale von Anspruch 1 bzw. 12.
In einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Steuereinheit geschaffen, die ein Stellglied in Reaktion auf ein Eingangssignal steuert. Die Steuereinheit erfasst eine Stellung des Stellglieds, berechnet unter Verwendung einer vorgegebenen Formel in Abhängigkeit von der erfassten Stellung eine auf das Stellglied angewendete Kraft und erzeugt in Reaktion darauf ein Kraftrückkopplungssignal. Die Steuereinheit empfängt das Eingangssignal und das Kraftrückkopplungssignal und liefert in Reaktion darauf ein Steuersignal an das Stellglied.
In einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren geschaffen, das ein Stellglied in Reaktion auf ein Eingangssignal steuert. Das Verfahren enthält die Schritte des Erfassens der Stellung des Stellglieds und des Berechnens einer Kraft in Abhängigkeit von der erfassten Stellung unter Verwendung einer vorgegebenen Formel und des Erzeugens eines Kraftrückkopplungssignals in Reaktion darauf. Ferner enthält das Verfahren den Schritt des Empfangens des Eingangssignals und des Kraftrückkopplungssignals und in Reaktion darauf des Lieferns eines Steuersignals an das Stellglied.
KURZBESCHREIBUNG DER MEHREREN ANSICHTEN DER ZEICHNUNG
1 ist ein Blockschaltplan einer Steuereinheit mit einem ersten Steuerblock und einem zweiten Steuerblock für ein Stellglied gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
2 ist ein Blockschaltplan des ersten Steuerblocks aus 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
3 ist ein Blockschaltplan des zweiten Steuerblocks aus 2 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
4 ist ein Ablaufplan des Betriebs der Steuereinheit aus 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
5 ist eine graphische Darstellung der Beziehung zwischen einer Stellung und einer Kraft für ein gegebenes Bremsstellglied;
6 ist ein Ablaufplan einer Kalibrierroutine der vorliegenden Erfindung;
7 ist ein Diagramm einer Stellungssteuerung zur Schätzung der Sattelkraftsteuerung; und
8 ist ein Ablaufplan einer Verzögerungskalibierroutine der vorliegenden Erfindung.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Anhand der Zeichnung und im Betrieb schafft die vorliegende Erfindung eine Steuereinheit oder Vorrichtung 100, die ein Stellglied 102 in Reaktion auf ein Eingangssignal 104 steuert. Vorzugsweise ist die Steuereinheit 100 eine digitale Steuereinheit wie etwa eine speicherprogrammierbare Steuerung (PLC) oder ein mikroprozessorgestütztes Steuermodul. Die Steuereinheit 100 enthält einen ersten Steuerblock 106 und einen zweiten Steuerblock 108.
Der erste Steuerblock 106 empfängt das Eingangssignal 104 und erfasst eine Betriebsbedingung des Eingangssignals 104. Der erste Steuerblock 106 erzeugt in Reaktion darauf in Abhängigkeit von der eingegebenen Anforderung ein Betriebsbedingungssignal.
Die vorliegende Erfindung kann zur Steuerung irgendeiner Art eines Stellglieds 102 verwendet werden. Beispielsweise kann die Steuereinheit 100 zur Steuerung eines Bremssattels 110 eines Bremssystems eines (nicht gezeigten) Kraftfahrzeugs verwendet werden. Das Eingangssignal 104 ist eine Angabe der gewünschten Bremsfunktion, z. B. die Betätigung eines Bremspedals durch einen (nicht gezeigten) Betreiber. Normalerweise besitzt das Eingangssignal eine Gleichspannungs- und eine Wechselspannungskomponente.
Mit dem Stellglied 102 sind Abtastmittel 112 gekoppelt, die eine Rückkopplung oder ein Sensorsignal an den ersten und an den zweiten Steuerblock 106, 108 liefern. In einer Ausführungsform enthalten die Abtastmittel 112 einen Stromsensor oder einen Stromabtastwiderstand und einen Stellgliedstellungssensor 114, der den an das Stellglied 102 gelieferten Strom abtastet. Wie unten beschrieben wird, verwenden die Abtastmittel 112 den abgetasteten Strom und die abgetastete Stellung als eine Angabe der auf die Bremsen angewendete Kraft.
Der erste Steuerblock 106 erfasst, ob das Eingangs- oder Anforderungssignal 104 den Betrieb des Stellglieds 102 in einer Kleinsignalbetriebsart oder in einer gesättigten Betriebsart bedeutet. In der gesättigten Betriebsart gibt das Eingangssignal 104 eine Anforderung für eine maximale Spannung und für einen maximalen Strom an, die dem Stellglied 102 zuzuführen sind. Im Fall des Bremssattels 110 gibt die Sättigungsbetriebsart üblicherweise das Anfangsbremsenanlegen und die Umkehr des Bremsenmotors an. Die Kleinsignalbetriebsart wird zum Einstellen der Bremskraft verwendet.
Wie unten diskutiert wird, erfasst der erste Steuerblock 106 in Abhängigkeit von dem Eingangssignal die anwendbare Betriebsart, wobei er das Betriebsbedingungssignal mit einem ersten Wert erzeugt, falls die Betriebsbedingung des Eingangssignals in der Kleinsignalbetriebsart ist, während er das Betriebsbedingungssignal mit einem zweiten Wert erzeugt, falls die Betriebsbedingung des Eingangssignals in der gesättigten Betriebsart ist.
Der zweite Steuerblock 108 enthält einen Kleinsignalabschnitt 116 und einen Sättigungsabschnitt 118. Der zweite Steuerblock 108 kann das Eingangssignal und das Betriebsbedingungssignal empfangen und in Reaktion darauf ein Steuersignal an das Stellglied 102 liefern. Wie unten diskutiert wird, können der Kleinsignalabschnitt 116 und der Sättigungsabschnitt 118 in Abhängigkeit von dem Eingangssignal ein Kleinsignalsteuersignal bzw. ein Sättigungssteuersignal erzeugen. Das Steuersignal ist gleich dem Kleinsignalsteuersignal, falls das Betriebsbedingungssignal gleich dem ersten Wert ist, während es gleich dem Sättigungssteuersignal ist, falls das Betriebsbedingungssignal gleich dem zweiten Wert ist.
Anhand von 2 enthält der erste Steuerblock 106 einen ersten Summierer 202 und einen Komparator 204. Der Summierer 202 besitzt einen positiven Eingang 202A und einen negativen Eingang 202B. Der positive Eingang 202A ist mit dem Eingangssignal 104 gekoppelt, während der negative Eingang 202B mit dem Rückkopplungssignal (FB), d. h. mit dem Ausgang der Abtastmittel 112, gekoppelt ist. In dem Bremsenbeispiel ist das Eingangssignal 104 gleich der Kraftanforderung (FR). Das Ausgangssignal (D) des ersten Summierers 202 ist die Differenz zwischen dem Eingangssignal und dem Rückkopplungssignal. Das Differenzsignal D wird in dem Komparator 204 mit einem vorgegebenen Schwellenwert (PT) verglichen. Falls das Differenzsignal D den PT überschreitet, arbeitet die Steuereinheit 100 in der Sättigungsbetriebsart. Falls das Differenzsignal D den PT nicht überschreitet, arbeitet die Steuereinheit 100 in der Kleinsignalbetriebsart. Das Ausgangssignal des Komparators sind digitale Informationen, d. h. eine "0" oder eine "1". Ein Wert "1" gibt die Sättigungsbetriebsart an, während ein Wert "0" die Kleinsignalbetriebsart angibt.
Für den Übergang zwischen den Betriebsarten kann ein optionales Filter 206 verwendet werden.
Anhand von 3 enthält der Kleinsignalabschnitt 116 des zweiten Steuerblocks 108 den zweiten und den dritten Summierer 302, 304. Der zweite Summierer 302 enthält einen ersten und einen zweiten positiven Eingang 302A, 302B. Der erste positive Eingang 302A des zweiten Summierers 302 ist mit dem Eingangssignal 104 (FR) gekoppelt. Der zweite positive-Eingang 302B des zweiten Summierers 302 ist mit dem Ausgang eines Zittersignalblocks 306 gekoppelt. Der Zittersignalblock 306 fügt ein Zittersignal hinzu, um das Stellglied 102 in einem dynamischen Zustand zu halten, um die Haftreibung zu verringern. Wie gezeigt ist, hängt das Zittersignal von der Rückkopplung FB ab. Der Ausgang des zweiten Summierers 302 ist mit einem positiven Eingang 304A des dritten Summierers 304 gekoppelt. Ein negativer Eingang 304B des dritten Summierers 304 ist mit dem Rückkopplungssignal FB, d. h. mit dem Ausgang der Abtastmittel 112, gekoppelt.
Der Ausgang des dritten Summierers 304 ist mit einem Eingang eines ersten Multiplizierers 308 gekoppelt. Ein zweiter Eingang des ersten Multiplizierers 308 ist mit dem Ausgang eines vierten Summierers 310 gekoppelt. Ein positiver Eingang des vierten Summierers 310 ist mit einem Wert von wenigstens 1 gekoppelt. Ein negativer Eingang des vierten Summierers 310 ist mit dem Ausgang (M) des ersten Steuerblocks 106 gekoppelt.
Der Ausgang des ersten Multiplizierers 308 ist mit einer Kleinsignalfunktion 312 gekoppelt.
Vorzugsweise enthält die Kleinsignalfunktion 312 eine Filterfunktion, z. B. eine Laplace-Gleichung oder eine Proportional-/Integral-/Differential-Funktion (PID-Funktion).
Der Ausgang der Kleinsignalfunktion 312 ist mit einem Eingang eines zweiten Multiplizierers 314 gekoppelt. Ein zweiter Eingang des zweiten Multiplizierers 314 ist mit dem Ausgang M des ersten Steuerblocks 106 gekoppelt.
Der Sättigungsabschnitt 118 enthält einen dritten und einen vierten Multiplizierer 316, 318. Der Ausgang des zweiten Summierers 304 ist mit einem Eingang des dritten Multiplizierers 316 gekoppelt. Ein zweiter Eingang des dritten Multiplizierers 316 ist mit dem Ausgang (M) des ersten Steuerblocks 106 gekoppelt. Der Ausgang des dritten Multiplizierers 316 ist mit einer Sättigungssignalfunktion 320 gekoppelt. Vorzugsweise enthält die Sättigungssignalfunktion 320 eine PID-Funktion. Das Ausgangssignal der Sättigungssignalabschnittssteuerung 320 ist mit einem Eingang des vierten Multiplizierers 318 gekoppelt. Ein zweiter Eingang des vierten Multiplizierers 316 ist mit dem Ausgang (M) des ersten Steuerblocks 106 gekoppelt.
Die Ausgänge des zweiten und des vierten Multiplizierers 314, 318 sind mit den Eingängen eines fünften Summierers 322 gekoppelt. Das Ausgangssignal des vierten Summierers 322 ist das an das Stellglied 102 gelieferte Steuersignal. Der erste, der zweite, der dritte und der vierte Multiplizierer 308, 314, 316, 318 bestimmen, welche Steuerfunktion, d. h. die Kleinsignalfunktion 310 oder die Sättigungsfunktion 320, tatsächlich das Stellglied 102 steuert.
Falls die Steuereinheit, 100, wie durch den ersten Steuerblock 106 bestimmt wird, in der Kleinsignalbetriebsart ist, ist der Wert des Ausgangssignals (M) des ersten Steuerblocks 106 null (0). Somit ist das Ausgangssignal des Sättigungsabschnitts 118 des zweiten Steuerblocks 108 als Ergebnis des zweiten und des vierten Multiplizierers 316, 318 ebenfalls null (0). Somit ist das Ausgangssignal des zweiten Steuerblocks 108, d. h. das an das Stellglied gesendete Steuersignal, das Ausgangssignal der Kleinsignalfunktion 312.
Falls die Steuereinheit 100 in der Sättigungsbetriebsart ist, ist der Wert des Ausgangssignals (M) des ersten Steuerblocks 106 eins (1). Somit ist das Ausgangssignal des vierten Summierers 310 ebenso wie das Ausgangssignal des Kleinsignalabschnitts 312 des zweiten Steuerblocks 108 im Wesentlichen null. Somit ist das Ausgangssignal des zweiten Steuerblocks 108 das Ausgangssignal der Sättigungsfunktion 320.
Die tatsächlichen Funktionen in dem Abschnitt der Kleinsignalfunktion 312 und in dem Abschnitt der Sättigungsfunktion 320 hängen von dem Stellglied 102 und von dessen Anwendung ab.
Anhand von 7 ist eine Stellungssteuerung 700 für ein Bremssystem 702 gezeigt, das einen Bremssattel 704 und einen mit einem Rad 706 gekoppelten Motor 705 zeigt. Die Steuereinheit 700 enthält eine Stellungssteuereinheit 708, eine Stellungsrückkopplung 710 und einen sechsten Summierer 712, die eine Stellungssteuerung des Sattels 704 liefern. Die Eingabe in Form einer Kraftanforderung 714 wird von einer (nicht gezeig ten) durch einen Fahrer betätigten Eingabevorrichtung wie etwa von einem Bremspedal geliefert.
Unter Verwendung der Motorstromrückkopplung 718 wird eine Motordrehmomentkorrektur 716 geliefert. Unter Verwendung einer Verzögerungsberechnung 722, die auf der Radgeschwindigkeitsrückkopplung 724 beruht, wird eine Verzögerungskorrektur 720 geliefert. Die Radgeschwindigkeitsrückkopplung 724 wird ebenfalls von einer Raddrehmoment/Radschlupf-Korrektur 726 genutzt. Die Motordrehmomentkorrektur 716, die Verzögerungskorrektur 720, die Raddrehmoment/Radschlupf-Korrektur 726 und eine Nullstellungserfassung 728 werden über eine Übersetzungstabelle oder Gleichung 730 (siehe 4, 6 und 7 sowie unten) in eine geänderte Kraftanforderung übersetzt. Die Verwendung der Radgeschwindigkeitskorrektur in einem Bremssystem ist im US-Patent 5,539,641, erteilt an Deron C. Littlejohn am 23. Juli 1996, offenbart.
Anhand von 4 nutzen die Abtastmittel 112 die Strom- und Stellungssensoren 114 als eine Angabe der Bremskraft. Der Strom hängt direkt mit der Schließkraft und somit indirekt mit der Stellung des Stellglieds zusammen.
Anhand von 5 ist eine graphische Darstellung gezeigt, die für einen gegebenen Bremssattel die Bremssattelstellung 502 und die Bremskraft 504 während des Bremseneingriffs veranschaulicht. Zum Zeitpunkt t = 0 ist der Bremssattel 110 in der Anfangsstellung. Die Anfangsstellung Θ ist als diejenige Stellung des Bremssattels definiert, bei der der Bremseneingriff beginnt. Wie gezeigt ist, besteht (für den Bremseneingriff und für das Bremsenlösen) eine nichtlineare Beziehung zwischen der Stellung und der Kraft. Für ein gegebenes Stellglied 102 muss die Beziehung zwischen der Stellung und der Kraft experimentell abgeleitet und vorzugsweise unter Verwendung einer mathematischen Gleichung modelliert werden. Beispielsweise wird die Beziehung zwischen der Stellung und der Kraft in einer Ausführungsform unter Verwendung einer quadratischen Gleichung, d. h. Ax² und Bx und C, modelliert.
Wieder anhand von 4 wird die Steuereinheit 100 in einem ersten Ablaufplanblock 402 z. B. beim Motorstart initialisiert oder kalibriert, um die Anfangsstellung Θ (siehe unten) zu bestimmen. In einem zweiten Ablaufplanblock 404 wird während des Betriebs die Stellung des Stellglieds 112 erfasst. Unter Verwendung der mathematischen Gleichung wird die Bremskraft in Abhängigkeit von der erfassten Stellung bestimmt. In einem dritten Ablaufplanblock 406 wird unter Verwendung einer vorgegebenen Übersetzungsgleichung oder -tabelle die Stellgliedkraft korrigiert, d. h. die Übersetzungstabelle oder -gleichung 730 geändert. Anhand von 6 wird die Steuereinheit 100 beim Motorstart und/oder auf bedarfsweiser oder periodischer Grundlage (während der Motor läuft und das Fahrzeug angehalten ist) kalibriert, um die Anfangs- oder Nullstellung zu erfassen (Nullstellungserfassung 728). In einem vierten Ablaufplanblock 602 wird das Stellglied 102 unter Verwendung eines Niederstromgrenzwerts erregt. Es werden die Stellgliedstellung und der Stellgliedstrom überwacht. In einem fünften Ablaufplanblock 604 wird der Strom mit einem vorgegebenen Schwellenwert vergleichen. Wenn der Strom in einem sechsten Ablaufplanblock 606 den vorgegebenen Schwellenwert erreicht, wird die Anfangsstellung Θ erfasst und eingestellt. Diese Anfangsstellung Θ ist durch die Zeitdauer definiert, in der das Stellglied 102 erregt wird, um die Anfangsstellung zu erreichen.
Anhand von 8 wird die Steuereinheit 100 in Abhängigkeit von der Fahrzeugverzögerung kalibriert. In einem siebenten Ablaufplanblock 802 wird in Abhängigkeit von der tatsächlichen Radgeschwindigkeit ein tatsächlicher Verzögerungswert berechnet. Im achten Ablaufplanblock 804 wird der tatsächliche Verzögerungswert mit einem erwarteten Verzögerungswert von der Kraft-Stellungs-Übersetzung 730 verglichen. In einem neunten Ablaufplanblock 806 wird die Stellgliedkraft unter Verwendung einer vorgegebenen Übersetzungsgleichung oder -tabelle korrigiert, d. h. die Übersetzungstabelle oder -gleichung 730 in Abhängigkeit von der Differenz zwischen dem tatsächlichen Verzögerungswert und dem erwarteten Verzögerungswert geändert.
Die Fahrzeugdynamik beeinflusst die Bremsenbetätigung. Beispielsweise zeigen die Bremsbeläge einen Verschleiß, der die Anfangsstellung ändert. Vorzugsweise wird der durch den Sensor 114 erfasste Strom überwacht, um die Notwendigkeit einer Neukalibrierung zu erfassen. Falls der erfasste Strom größer oder gleich einem vorgegebenen Schwellenwert ist, hat sich die Anfangsstellung wegen des Bremsenverschleißes geändert, wobei die Abtastmittel neu kalibriert werden müssen.
Weitere Parameter wie etwa die Temperatur beeinflussen das Bremssystem ebenfalls. Der Radschlupf ist eine Angabe des Raddrehmoments. Die vorliegende Erfindung kann den Radschlupf bestimmen und die Berechnung der Kraftrückkopplung in Abhängigkeit von ihm ändern.
Der Radschlupf wird als Prozentsatz der Differenz zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Radgeschwindigkeit bestimmt. Die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Radgeschwindigkeit werden auf eine im Gebiet wohlbekannte Weise durch (nicht gezeigte) Sensoren erfasst. Die Fahr zeuggeschwindigkeit und die Radgeschwindigkeit unterscheiden sich wegen der Reifenverformung.
In einer Ausführungsform wird der Radschlupf durch Subtraktion der Radgeschwindigkeit an einem Rad von der bestimmten Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt und durch die Fahrzeuggeschwindigkeit dividiert. Andere Bestimmungen des Radschlupfs können ebenfalls verwendet werden.
Der Radschlupf ist ein Prozentsatz. Bei einem gegebenen Prozentsatz oder Prozentsatzbereich wird die Linearisierung der Stellgliedstellung zur Bestimmung der Bremskraft geändert. Zum Beispiel können die Konstanten A, B, C für verschiedene Bereiche des Radschlupfs geändert werden, falls eine quadratische Gleichung verwendet wird. Außerdem kann für verschiedene Bereiche des Radschlupfs eine andere Gleichung verwendet werden.
Zusammengefasst schafft die vorliegende Erfindung eine kombinierte Stellgliedsteuereinheit 100 für gesättigte Signale und Kleinsignale. Die Steuereinheit 100 tastet den an das Stellglied 102 gelieferten Strom ab und berechnet in Abhängigkeit davon die Bremskraft.
Während diese Erfindung mit Bezug auf die veranschaulichte Ausführungsform beschrieben wurde, fallen dem Fachmann auf dem Gebiet selbstverständlich verschiedene Abwandlungen und Konstruktionsänderungen ein, wobei diese Steuerungen, die solche Abwandlungen enthalten, in den durch die beigefügten Ansprüche definierten Umfang dieser Erfindung fallen können.

Claims

Steuereinheit (100) zum Steuern eines Stellgliedes (102) in Reaktion auf ein Eingangssignal, umfassend: ein Abtastmittel (112) zum Erfassen einer Stellung des Stellglieds (102), zum Berechnen einer Kraft, die auf das Stellglied (102) ausgeübt wird, als Funktion von der erfassten Stellung unter Verwendung einer vorgegebenen Formel und zum Erzeugen eines Kraftrückkopplungssignals in Reaktion darauf, gekennzeichnet durch einen Steuerblock (106, 108) zum Empfangen des Eingangssignals und des Kraftrückkopplungssignals, zum Erfassen einer Betriebsbedingung in Abhängigkeit von dem Eingangssignal und zum Liefern eines Steuersignals an das Stellglied in Reaktion darauf, wobei das Steuersignal ein Kleinsteuerungssignal ist, falls die Betriebsbedingung gleich einer Kleinsignalbetriebsart ist, während das Steuersignal ein Sättigungssteuersignal ist, falls die Betriebsbedingung gleich einer Sättigungsbetriebsart ist.
Steuereinheit (100) nach Anspruch 1, bei der das Abtastmittel (112) initialisiert werden kann durch Erregen des Stellglieds (102), Überwachen des dem Stellglied zugeführten Stromes und Erfassen des Eingriffs des Stellglieds in Reaktion darauf und Einstellen einer Anfangsstellung.
Steuereinheit (100) nach Anspruch 2, bei der das Abtastmittel (112) den Eingriff des Stellglieds durch Vergleich des erfassten Stroms mit einem vorgegebenen Schwellenwert erfassen kann.
Steuereinheit (100) nach Anspruch 1, bei der die vorgegebene Formel experimentell abgeleitet ist.
Steuereinheit (100) nach Anspruch 1, bei der die vorgegebene Formel eine quadratische Gleichung ist.
Steuereinheit (100) nach Anspruch 1, bei der das Abtastmittel (112) den an das Stellglied (102) angelegten Strom ununterbrochen überwacht und in Reaktion darauf den Stellgliedverschleiß erfasst.
Steuereinheit (100) nach Anspruch 6, bei der das Abtastmittel (112) den Stellgliedverschleiß durch Vergleich des erfassten Stroms mit einer bekannten Kurve erfasst.
Steuereinheit (100) nach Anspruch 6, bei der das Abtastmittel (112) in Reaktion auf einen erfassten Stellgliedverschleiß neu kalibriert wird.
Steuereinheit (100) nach Anspruch 1, bei der das Abtastmittel (112) den Radschlupf bestimmt und in Reaktion darauf die vorgegebene Gleichung ändert.
Steuereinheit (100) nach Anspruch 1, bei der der Steuerblock (106, 108) umfasst: einen ersten Steuerblock (106) zum Empfangen des Eingangssignals, zum Erfassen einer Betriebsbedingung des Eingangssignals und zum Erzeugen des Betriebsbedingungssignals in Reaktion darauf, und einen zweiten Steuerblock (108), der einen Kleinsignalabschnitt und einen Sättigungsabschnitt besitzt, wobei der zweite Steuerblock das Eingangssignal, das Kraftrückkopplungssignal und das Betriebsbedingungssignal empfängt und in Reaktion darauf das Steuersignal an das Stellglied (102) liefert, wobei das Steuersignal gleich dem Kleinsignalsteuersignal ist, falls das Betriebsbedingungssignal gleich dem ersten Wert ist, während es gleich dem Sättigungssteuersignal ist, falls das Betriebsbedingungssignal gleich dem zweiten Wert ist.
Steuereinheit (100) nach Anspruch 1, bei der das Stellglied (102) ein Bremssattel eines Bremssystems ist.
Verfahren zum Steuern eines Stellglieds (102) in Reaktion auf ein Eingangssignal, umfassend: Erfassen der Stellung des Stellglieds (102); Erfassen einer Betriebsbedingung des Eingangssignals; Berechnen einer Kraft in Abhängigkeit von der erfassten Stellung unter Verwendung einer vorgegebenen Formel und in Reaktion darauf Erzeugen eines Kraftrückkopplungssignals, gekennzeichnet durch Empfangen des Eingangssignals und des Kraftrückkopplungssignals und in Reaktion darauf Liefern eines Steuersignals an das Stellglied (102), wobei das Steuersignal ein Kleinsteuerungssignal ist, falls die Betriebsbedingung gleich einer Kleinsignalbetriebsart ist, während das Steuersignal ein Sättigungssteuersignal ist, falls die Betriebsbedingung gleich einer Sättigungsbetriebsart ist.
Verfahren nach Anspruch 12, das die folgenden Schritte enthält: Initialisieren durch Erregen des Stellglieds (102); Überwachen des dem Stellglied (102) zugeführten Stroms; und in Reaktion darauf Erfassen des Eingriffs des Stellglieds und Einstellen einer Anfangsstellung.
Verfahren nach Anspruch 13, das den Schritt des Erfassens des Eingriffs des Stellglieds durch Vergleich des erfassten Stroms mit einem vorgegebenen Schwellenwert enthält.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die vorgegebene Formel experimentell abgeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 12, bei dem die vorgegebene Formel eine quadratische Gleichung ist.
Verfahren nach Anspruch 12, das die folgenden Schritte enthält: Überwachen des an das Stellglied (102) angelegten Stroms; und in Reaktion darauf Erfassen des Stellgliedverschleißes.
Verfahren nach Anspruch 17, bei dem der Schritt des Erfassens des Stellgliedverschleißes den Schritt des Vergleichens des erfassten Stroms mit einer bekannten Kurve enthält.
Verfahren nach Anspruch 17, das den Schritt des Neukalibrierens in Reaktion auf das Erfassen des Stellgliedverschleißes enthält.
Verfahren nach Anspruch 12, das den Schritt des Bestimmens des Radschlupfes und in Reaktion darauf des Änderns der vorgegebenen Gleichung enthält.