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  • 法律状态
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    • 专利摘要:

    公开号:WO1987006336A1
    申请号:PCT/DE1987/000062
    申请日:1987-02-24
    公开日:1987-10-22
    发明作者:Klaus Hahn；Gerhard Kolberg
    申请人:Robert Bosch Gmbh；
    IPC主号:F02D41-00
    专利说明:
    [0001] Verfahren zur Toleranzkompensation eines Positionsgebersignals
    [0002] Stand der Technik
    [0003] Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Toleranzkompensation eines Positionsgebersignals nach der Gattung des Hauptanspruchs. Bei Kraftfahrzeugen, welche mit einem elektronischen Gaspedal ausgestattet sind, ist ein mit dem Fahrpedal des Kraftfahrzeugs mechanisch gekoppeltes Potentiometer als Sollwertgeber der Motorleistung eingesetzt (DE-OS 34 16 495). Eine Schaltungsanordnung gibt an ihrem Ausgang ein Signal in Abhängigkeit vom Widerstand des Potentiometers aus, welches die Führungsgröße eines Stellregelkreises für die Motorleistung darstellt. Zwischen der Führungsgröße und der Stellung des Fahrpedals muß eine vorgegebene Beziehung eingehalten werden, insbesondere müssen die beiden mechanischen Endanschläge des Fahrpedals exakt dem Leerlauf- und dem Vollastbetrieb des Motors entsprechen. Zur Einhaltung dieser Beziehung muß das Potentiometer mit enger Fertigungstoleranz gefertigt werden, die derzeit bei ± 0,5 % liegt. Beim
    [0004] Einbau des aus Fahrpedal und Potentiometer bestehenden
    [0005] Positionsgebers in das Kraftfahrzeug ist zudem eine zeitaufwendige mechanische Justierung erforderlich. Vorteile der Erfindung
    [0006] Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, daß die Toleranzkompensation bei jeder neuen Inbetriebnahme der Schaltungsanordnung mit einem Lernalgorithmus selbständig durchgeführt wird. Zunächst werden in einem SchreibLesespeicher der Auswerteeinheit zwei Startwerte abgelegt, die vorab als dem Leerlauf- bzw. Vollastanschlag zugeordneten Endwerte des Positionssignals dienen. Werden diese Startwerte nach der Inbetriebnahme durch erfaßte Wegsignale über- bzw. unterschritten, dann werden die alten Endwerte durch neue Werte jeweils überschrieben und als neue den beiden Endanschlägen entsprechenden Endwerte des Positionssignales angenommen.
    [0007] Die zyklische Adaption der den beiden Endanschlägen des Positionsgebers entsprechenden Signale gestattet eine Aufweitung der Einbau- und Fertigungstoleranzen. Das Verfahren ist mit wenig Aufwand zu realisieren und führt insbesondere bei der Serienproduktion in der Automobilindustrie durch einfachere Herstellung des Potentiometers und durch Reduzierung der Einbauzeit zu erheblichen Kosteneinsparungen.
    [0008] Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens- möglich. Besonders vorteilhaftist es, wenn das Positionssignal auf einen Wert bezogen wird, der aus den beiden gespeicherten Endwerten berechnet wird.
    [0009] Vorteilhaft ist die Vorgabe von Schwellwerten für das Positionssignal, bei deren Über- und Unterschreitung unmittelbar eine Fehlermeldung ausgegeben wird. Damit sind Fertigungs und Einbaufehler des Positionsgebers nach der ersten Inbetriebnahme sofort zu erkennen. Weitere Einzelheiten und vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus der folgenden Beschreibung.
    [0010] Zeichnung
    [0011] Es zeigen Figur 1 eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, Figur 2 einen funktionalen Zusammenhang zwischen einem Ausgangssignal der Schaltungsanordnung und einem Positionssignal und Figur 3 ein Flußdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens.
    [0012] Beschreibung des Ausführungsbeispiels
    [0013] Figur 1 zeigt ein Fahrpedal 10 eines Kraftfahrzeuges, welches zwischen einem ersten und zweiten Anschlag 11, 12 bewegbar ist. Mechanisch gekoppelt mit dem Fahrpedal 10 ist ein Potentiometer 13. Das dem Potentiometer 13 entnehmbare Positionssignal 14 gelangt in eine Auswerteschaltung 15, die einen Festwertspeicher 16 und einen Schreib-Lesesspeicher 17 aufweist. Ein Ausgangssignal 18 der Auswerteschaltung 15 gelangt in ein Steuergerät 19.
    [0014] Figur 2 zeigt den funktionalen Zusammenhang zwischen dem Positionssignal 14 und dem Ausgangssignal 18. Das Ausgangssignal 18 ist begrenzt auf einen minimalen (Umin) und einen maximalen Wert (Umax). Das Positionssignal 14 ist charakterisiert durch folgende Kennwerte: W1 ist ein dem ersten Endanschlag 11 zugeordneter erster Endwert und W2 ist ein dem zweiten Endanschlag 12 zugeordneter zweiter Endwert des Positionssignals 14. W1S ist ein vorgegebener, im Festwertspeicher 16 abgelegter erster und W2S ist ein vorgegebener, ebenfalls im Festwertspeicher 16 abgelegter zweiter Startwert für den ersten bzw. zweiten Endwert W1 , W2. W1G ist ein vorgegebener, im Festwertspeicher 16 abgelegter erster Grenzwert und W2G ist ein vorgegebener, ebenfalls im Festwertspeicher 16 abgelegter zweiter Grenzwert für den ersten bzw. zweiten Endwert W1 , W2. Mit W ist ein erfaßter Wert des Positionssignals 14 bezeichnet.
    [0015] Mit Hilfe des in Figur 3 dargestellten Flußdiagramms wird die Toleranzkompensation des Positionssignals 14 näher erläutert. Nach dem Programmstart 20 wird zunächst im Programmschritt 21 der erste und der zweite Startwert (W1S, W2S ) aus dem Festwertspeicher 16 abgerufen und im Schreib-Lese-Speicher 17 als Startwert für den ersten und zweiten Endwert W1, W2 abgelegt. Im Programmschritt 22 wird ein Wert W des Positionssignals 14 erfaßt. Im nächsten Programmschritt 23 wird der aktuelle Wert W mit dem im Festwertspeicher 16 abgelegten ersten Grenzwert W1G verglichen. Der erste Grenzwert W1G ist eine untere Schranke für den dem ersten Endanschlag 11 entsprechenden Wert W des Positionssignals 14. Unterschreitet der Wert W den ersten Grenzwert, so wird ein Fehler 24 erkannt und zur Anzeige 25 gebracht.
    [0016] Unterschreitet der Wert W den ersten Grenzwert W1G nicht, dann erfolgt im nachfolgenden Programmschritt 26 eine Prüfung auf Überschreitung des zweiten Grenzwertes W2G. Der zweite Grenzwert W2G ist eine obere Schranke für den dem zweiten Endanschlag 12 entsprechenden Wert des Positionssignals, der im Betrieb mit Sicherheit nicht überschritten wird. Liegt der erfaßte Wert W jedoch darüber erfolgt ebenfalls eine Fehlermeldung 24, die zur Anzeige 25 gebracht wird. Ein aufgetretener Fehler 24 weist darauf hin, daß entweder die Fertigungstoleranz des Potentiometers 13 und/oder die Einbautoleranz des Positionsgebers 10, 13 überschritten worden ist. Ist bis zum Programmschritt 2β kein Fehler durch Unterbzw. Überschreiten des ersten bzw. zweiten Grenzwertes W1G, W2G aufgetreten, dann beginnt mit dem nachfolgenden Programmschritt 27 das Lernprogramm für die dem ersten und zweiten Endanschlag 11, 12 zugeordneten Endwerte W1 , W2. Unterschreitet der gemessene Wert W den im Schreib-Lesespeicher 10 abgelegten ersten Endwert W1 , so wird im nächsten Programmschritt 28 der bisherige erste Endwert W1 mit dem gemessenen Wert W überschrieben. In dem weiteren Programmschritt 29 wird der gemessene Wert W verglichen mit dem im Schreib-Lesespeicher 17 abgelegten zweiten Endwert W2. Überschreitet der gemessene Wert W den gespeicherten zweiten Endwert W2 , so wird im Programmschritt 30 der gespeicherte Wert W2 mit dem gemessenen Wert W überschrieben. Mit dem zyklischen Durchlaufen der Programmschritte 27, 29 und gegebenenfalls 28 und 30 wird der dem ersten Endanschlag 11 entsprechende erste Endwert W1 und der dem zweiten Endanschlag 12 entsprechende zweite Endwert W2 gelernt.
    [0017] Im nächsten Programmschritt 31 wird das korrigierte Positionssignal U als Ausgangssignal 18 der Auswerteschaltung 15 ermittelt. Der gemessene Wert W des Positionssignals 14 wird bezogen auf die beiden Endwerte W1 , W2 sowie auf den minimalen und maximalen Wert Umin , Umax des Ausgangssignals
    [0018] 18 normiert. Das korrigierte Signal U ergibt sich aus der linearen Interpolation zwischen den beiden Wertepaaren W2 ,
    [0019] Umax und W1 , Umin unter Berücksichtigung des Minimalwertes Umin des Ausgangssignals 18. Der minimale und maximale Wert Umax, Umin können im Festwertspeicher 16 abgelegt sein und jeweils im Programmschritt 31 abgerufen werden. Eine Vereinfachung ist gegeben durch Nullsetzen des minimalen
    [0020] Wertes Umin. Im letzten Programmschritt 32 wird der korrigierte Positionswert U als Ausgangssignal 18 abgegeben und gelangt in ein Steuer- oder Regelgerät 19. Ändert sich während des Fahrbetriebs der erste und zweite Endwert W1 , W2 des entsprechenden ersten und zweiten Endanschlages 11, 12 durch Temperatureinflüsse oder beispielsweise mechanische Dejustierung, erfolgt in zyklischen Programmdurchläufen eine Korrektur des ersten bzw. zweiten Endwertes W1 , W2.
    [0021] In dem Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens nach Figur 3 erfolgt eine Korrektur des ersten und zweiten Endwertes W1 , W2 nur dann, wenn der erfaßte Wert W kleiner als der gespeicherte erste Endwert W1 und größer als der gespeicherte zweite Endwert W2 ist. Eine im Fahrbetrieb auftretende Forderung nach Erhöhung des ersten Endwertes W1 bzw. nach einer Senkung des zweiten Endwertes W2 kann in. dem erfindungsgemäßen Verfahren berücksichtigt werden durch Einbau eines Zeitgliedes in den zyklisch durchlaufenen Teil des Flußdiagramms nach Figur 3. Erreicht nach vorgebbarer Zeit der Wert W des Positionssignals 14 einen oder beide gespeicherten Endwerte W1 , W2 nicht mehr, dann werden die Endwerte W1 , W2 auf ihre Startwerte W1S, W2S zurückgesetzt. Im Fahrbetrieb sind durch die gegebenenfalls auftretenden Rücksetzungen der Endwerte W1 , W2 keine Auswirkungen zu befürchten, wenn die Zeit für einen Programmdurchlauf kleiner ist als die kleinste vorkommende mechanische Zeitkonstante des Gesamtsystems.
    [0022] Die beiden Endanschläge 11, 12 des Fahrpedals 10 stimmen zweckmäßigerweise nicht mit den Endanschlägen des Potentiometers 13 überein. Benutzt wird nur ein bestimmter Teil des möglichen Potentiometerweges. Durch diese Maßnahme ist eine genaue Justierung des Fahrpedals 10 in bezug auf das Potentiometer 13 nicht erforderlich.
    权利要求:
    ClaimsAnsprüche
    1. Verfahren zur Toleranzkompensation eines Positionssignals in einer Auswerteeinheit, das von einem Positionsgeber abgegeben vird, der aus einem mit einer Mechanik, beispielsweise dem Fahrpedal eines Kraftfahrzeugs, gekoppelten Potentiometer mit wenigstens einem Endanschlag als Sollwertgeber einer Motorleistungssteuerungs- oder Regelungsanlage besteht, dadurch gekennzeichnet, daß a) für den wenigstens einen Endanschlag (11, 12) des Positionsgebers (10, 13) ein Startwert (W1S, W2S) des Positionssignals (14, W) in einem Festwertspeicher (16) der Auswerteschaltung (15) abgelegt ist, dem eine Position in der Nähe des Endanschlags (11, 12) entspricht, welche bei Annäherung des Gebers (10, 13) an den Endanschlag (11, 12) durchlaufen wird, b) daß der Startwert (W1S, W2S ) zunächst in einen Schreib- Lesespeicher (17) der Auswerteschaltung (15) als Endwert (W1 , W2 ) übernommen wird und zyklisch mit dem Wert (W) des Positionssignals (14) verglichen wird und c) daß beim Überschreiten des im Schreib-Lesespeicher (17) befindlichen Endwertes (W1 , W2 ) dieser gelöscht und der erfaßte Wert (W) nunmehr als neuer Endwert (W1, W2) im Schreib-Lesespeicher (14) abgelegt wird.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wert (W) zyklisch bezogen wird auf einen Wert, welcher aus dem im Schreib-Lesespeicher (17) befindlichen Endwert (W1 , W2 ) ermittelt wird.
    3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der als Ausgangssignal (18) der Auswerteschaltung (15) ausgegebene korrigierte Positionswert (U) auf einen zwischen einem Maximal- und Minimalwert (Umax , Umin ) des
    Ausgangssignals (18) liegenden Wert normiert wird.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß ein zwischen zwei Endwerten (W1 , W2 ) liegendes Positionssignal (14) durch lineare Interpolation zwischen den beiden Endwerten (W1 , W2 ) berechnet wird.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der im Festwertspeicher (16) abgelegte Startwert (W1S) ein erster Startwert ist, der über einem Wert liegt, welcher dem ersten Endwert (W1 ) des Wegsignals (14) des am ersten Endanschlag (11) anliegenden Weggebers (10, 13) entspricht.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der im Festwertspeicher (16) abgelegte Startwert (W2S) ein zweiter Startwert ist, der unter einem Wert liegt, welcher dem zweiten Endwert (W2) des Positionssignals (14) des am zweiten Endanschlag (12) anliegenden Positionsgebers (10, 13) entspricht.
    7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, a) daß für den wenigstens einen mechanischen Endanschlag (11, 12) des Positionsgebers (10, 13) ein Grenzwert (W1G, W2G) im Festwertspeicher (16) der Auswerteschaltung
    (15) abgelegt wird, b) daß der im Festwertspeicher (16) hinterlegte Grenzwert (W1G, W2G) zyklisch mit dem Wert des Positionssignals (1U) verglichen wird und daß bei Überschreitung des Grenzwertes (W1G, W2G) eine Fehlermeldung (24, 25) ausgegeben wird.
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