[go: up one dir, main page]

DE4203191C2 - Einrichtung zur Positionierung einer Verstelleinrichtung in einem Fahrzeug - Google Patents

Einrichtung zur Positionierung einer Verstelleinrichtung in einem Fahrzeug

Info

Publication number
DE4203191C2
DE4203191C2 DE19924203191 DE4203191A DE4203191C2 DE 4203191 C2 DE4203191 C2 DE 4203191C2 DE 19924203191 DE19924203191 DE 19924203191 DE 4203191 A DE4203191 A DE 4203191A DE 4203191 C2 DE4203191 C2 DE 4203191C2
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
pulse
setpoint
stepper motor
signal
control
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Revoked
Application number
DE19924203191
Other languages
English (en)
Other versions
DE4203191A1 (de
Inventor
Hugo Weller
Wolfgang Dipl Ing Haag
Klaus Dr Mueller
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE19924203191 priority Critical patent/DE4203191C2/de
Publication of DE4203191A1 publication Critical patent/DE4203191A1/de
Application granted granted Critical
Publication of DE4203191C2 publication Critical patent/DE4203191C2/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Revoked legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00Control of position or direction
    • G05D3/12Control of position or direction using feedback
    • G05D3/14Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device
    • G05D3/18Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device delivering a series of pulses
    • G05D3/183Control of position or direction using feedback using an analogue comparing device delivering a series of pulses using stepping motor
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02PCONTROL OR REGULATION OF ELECTRIC MOTORS, ELECTRIC GENERATORS OR DYNAMO-ELECTRIC CONVERTERS; CONTROLLING TRANSFORMERS, REACTORS OR CHOKE COILS
    • H02P8/00Arrangements for controlling dynamo-electric motors rotating step by step
    • H02P8/12Control or stabilisation of current

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Positionierung einer Verstelleinrichtung in einem Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Derartige Einrichtungen sind im Stand der Technik vielfach bekannt. Beispielsweise beschreibt die WO-A 89/07 859 eine Einrichtung zur Po­ sitionierung eines Schrittmotors im Mikroschrittbetrieb. Dabei ist ein Mikroprozessor vorgesehen, welcher in Abhängigkeit von Eingangs­ signalen einen Sollwert für die Einstellung der Position des Schrittmotors erzeugt. Dieser Sollwert wird mittels eines Digi­ tal/Analog-Wandlers in einen analogen Wert umgewandelt und einem Re­ gelkreis zugeführt. Der Regelkreis stellt den vorgegebenen Sollwert ein. Im dargestellten Ausführungsbeispiel handelt es sich um einen Stromregelkreis zur Einstellung des durch die Wicklung des Schritt­ motors fließenden Stroms. Durch eine variable Steuerung der Ströme durch die Motorwicklungen wird eine Feinpositionierung des Schritt­ motors ermöglicht. Der Sollwert entspricht in diesem Fall einem Maß für den durch die Wicklungen fließenden Strom, das durch den Regel­ kreis unter Berücksichtigung des erfaßten Stromwertes eingestellt wird. Der Sollwert für die Stromregelung wird auf der Basis von Kennlinien gebildet, welche für eine Phase sinusförmig, für die an­ dere Phase cosinusförmig ausgebildet sein kann. Der Sollwert für die Stromregelung kann ebenso aus nichtlinearen Kennlinien abge­ leitet werden, die speziell auf den jeweils verwendeten Schrittmotor und dessen nichtlineare Momentenverläufe abgestimmt werden.
Nachteilig an der bekannten Einrichtung ist, daß zur Feinpositionie­ rung erheblicher Schaltungsaufwand notwendig ist, um die im Rechen­ element gebildeten digitalen Sollwerte für eine analoge Ansteuerung umzusetzen. Der für diesen Zweck vorgesehene Digital-Analog-Wand­ ler-Baustein führt neben dem zusätzlichen Bauelementeaufwand zu ei­ ner nicht gewünschten Begrenzung der Auflösung, die nur durch weite­ ren Aufwand im Bereich der D/A-Wandlung überschritten werden kann. Ferner kann durch die D/A-Wandlung eine unerwünschte Zeitverzögerung auftreten.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Einrichtung zur Positionie­ rung einer Verstelleinrichtung in einem Fahrzeug anzugeben, welche eine Positionierung mit möglichst geringem Aufwand mit einer digita­ len Sollwertvorgabe erlaubt. Ferner stellt sich in diesem Zusammen­ hang die Aufgabe, mit einer digitalen Sollwertvorgabe eine analoge Stromregelung für einen Schrittmotor zu steuern.
Dies wird dadurch erreicht, daß der Sollwert von einer Recheneinheit in Form eines veränderbaren, impulsförmigen Signals vorgegeben wird, welches durch Umsetzmittel in ein entsprechendes analoges Sollwert­ signal umgesetzt wird, wobei Mittel vorgesehen sind, welche die Ver­ stelleinrichtung im Sinne einer Einstellung des Sollwerts betätigen.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorgehensweise erlaubt eine Positionierung ei­ ner Verstelleinrichtung mit digitaler Sollwertvorgabe ohne Digi­ tal-Analog-Wandlerbaustein.
Ferner wird durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise der notwendige Aufwand, insbesondere im Hinblick auf schaltungstechnische Maßnahmen, verringert.
Ferner ist durch die Vorgabe des Sollwerts in Form eines veränderli­ chen impulsförmigen Signals durch ein Rechenelement eine höhere Auf­ lösung als bei Verwendung eines Digital-Analog-Wandlerbausteins er­ reichbar, wobei zudem kein bzw. nur ein sehr geringer zusätzlicher Aufwand entsteht.
Besondere Vorteile ergibt die Anwendung der erfindungsgemäßen Maß­ nahmen bei einer mit einem Schrittmotor ausgestatteten Verstellein­ richtung, insbesondere bei einem Leistungsstellglied einer Antriebs­ einheit in einem Fahrzeug, wie eine Drosselklappe oder eine Ein­ spritzpumpe.
Die Feinpositionierung eines Schrittmotors läßt sich mit der erfin­ dungsgemäßen Vorgehensweise in vorteilhafter Weise durchführen. Da­ bei ist vorteilhaft, daß auch die Grobpositionierung mit denselben Signalen und Elementen durchgeführt wird.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen und aus den Unteransprüchen.
Zeichnung
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung darge­ stellten Ausführungsformen näher erläutert. Fig. 1 zeigt ein Block­ schaltbild einer Ausführungsform, während Fig. 2 für diese Anordnung ausgewählte Signale als Funktion der Zeit beschreibt. In Fig. 3 ist ein Blockschaltbild einer weiteren Ausführungsform der Positionierein­ richtung dargestellt.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
Fig. 1 zeigt mit 11 eine Verstelleinrichtung in einem Fahrzeug. Einer Recheneinheit 10 wird von einem die Stellung eines vom Fahrer betätigbaren Bedienelements erfassenden Geber 12 eine Eingangslei­ tung 14 zugeführt. Ferner werden der Recheneinheit 10 von Meß­ einrichtungen 16 bis 18, welche Betriebsgrößen eines nicht darge­ stellten Fahrzeugs, einer nicht dargestellten Antriebseinheit und/oder der Verstelleinrichtung 11 selbst erfassen, die Eingangs­ leitungen 20 bis 22 zugeführt. Eine erste Ausgangsleitung 24 verbin­ det die Recheneinheit 10 mit einem Umsetzmittel 26, dessen Ausgangs­ leitung 28 auf einen Regler 30 geführt ist. Die Ausgangsleitung 32 des Reglers führt auf eine Endstufe 34, die mit einer Meßeinrichtung 36, insbesondere einem Meßwiderstand, zur Erfassung der Größe eines die Verstelleinrichtung 11 bzw. einen Schrittmotor 46 steuernden Be­ triebsparameters beschaltet ist. Eine Rückführleitung 38 führt von der Meßeinrichtung 36 zum Regler 30. Die Endstufe 34 ist über eine erste Ausgangsleitung 40 mit dem Anschlußpunkt 42 einer ersten Wicklung 44 des Schrittmotors 46 der Verstelleinrichtung 11 verbunden, während die zweite Ausgangsleitung 48 der Endstufe 34 mit dem Anschlußpunkt 50 der Wicklung 44 verknüpft ist.
In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel erfaßt die Meßeinrichtung 36, der Meßwiderstand, die Größe des durch die Endstufe 34 bzw. durch die Wicklung 44 fließenden Stroms. In diesem Fall stellt der Regler 30 einen Stromregler dar. Der stromerfassende Meßwiderstand ist dabei gegen Masse geschaltet, kann in anderen Ausführungsbei­ spielen auch an anderen Stellen der Endstufe oder den Verbindungen zur Wicklung angebracht sein, z. B. im Bereich der Leitung 40 bzw. 48, um die Größe des durch die Wicklung fließenden Stroms zu erfassen.
Regler 30, Endstufe 34 mit Verstelleinrichtung 11 als Regelstrecke, Meßeinrichtung 36 und Rückführleitung 38 stellen dabei einen Regel­ kreis für den durch die Wicklung 44 fließenden Strom dar. In ande­ rer Interpretation handelt es sich um einen Regelkreis für die am Meßwiderstand 36 abfallende Spannung. Die jeweilige Größe wurde vor­ stehend als Betriebsparameter bezeichnet. Im folgenden wird nur von Stromregelung gesprochen, ohne die anderen möglichen Fälle auszugrenzen.
In vergleichbarer Weise ist die Ansteuerung für die zweite Wicklung 52 des Schrittmotors 46, das heißt für die zweite Ansteuerphase, aufgebaut. Eine zweite Ausgangsleitung 54 der Recheneinheit 10 ist auf ein zweites Umsetzmittel 56 geführt, dessen Ausgangsleitung 58 auf einen zweiten Regler 60 geführt ist. Die Ausgangsleitung 62 des Reglers 60 verbindet diesen mit einer Endstufe 64. Ferner ist eine Meßeinrichtung 66, insbesondere ein Meßwiderstand, vorgesehen, von der eine Rückführleitung 68 zum Regler 60 führt. Die Ausgangslei­ tung 70 der Endstufe 64 ist mit dem ersten Anschlußpunkt 72 der zweiten Wicklung 52 des Schrittmotors 46 verbunden, während die zweite Ausgangsleitung 74 mit dem Anschlußpunkt 76 der Wicklung 52 verknüpft ist. Auch hier stellt die Meßeinrichtung in einem bevor­ zugten Ausführungsbeispiel einen Meßwiderstand dar, welcher die Größe des durch die Wicklung 52 fließenden Stroms erfaßt und dem Reg­ ler 60 zur Regelung des Stromes zuführt.
Die Endstufen 34 und 64 stellen bei Verwendung eines bipolaren Schrittmotors handelsübliche Vollbrückenendstufen dar, in deren Diagonale jeweils die Wicklungen angeordnet sind, während die Endstufen bei Verwendung eines Unipolar-Schrittmotors auch aus einem Einzeltreiber bestehen können, welcher den Stromfluß durch die jeweilige Wicklung freigibt.
Der permanentmagnetische Rotor 78 des Schrittmotors 46 ist in dem Ausführungsbeispiel über die mechanische Verbindung 80 mit einer Drosselklappe 82 im Ansaugsystem 84 einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine verbunden.
Neben dem in Fig. 1 dargestellten zweiphasigen (bipolaren oder uni­ polaren) Schrittmotor 46 kann in anderen vorteilhaften Ausführungs­ beispielen auch ein Schrittmotor mit vier ansteuerbaren Phasen vor­ gesehen sein, auf den die dargestellte Vorgehensweise entsprechend anzuwenden ist.
Die nachfolgend dargestellte Funktionsweise der Einrichtung wird am Beispiel eines vorteilhaften Ausführungsbeispieles einer elektroni­ schen Motorleistungssteuerung für eine Brennkraftmaschine beschrie­ ben. Eine Anwendung im Zusammenhang mit einer elektronischen Diesel­ regelung, einer Leerlaufregelung, einer Antriebsschlupfregelung, bzw. weitere Regelungen oder Steuerungen, bei denen in einem Fahr­ zeug eine Verstelleinrichtung zu positionieren ist, kann in anderen Ausführungsbeispielen ebenfalls vorteilhaft sein.
Die Recheneinheit 10 bildet abhängig von der ihr über die Leitung 14 zugeführten Stellung des vom Fahrer betätigbaren Bedienelements so­ wie gegebenenfalls unter Berücksichtigung der über die Eingangslei­ tungen 20 bis 22 zugeführten Betriebsgrößen einen Sollwert für die Positionierung der Verstelleinrichtung 11 (Schrittmotor 46 und Dros­ selklappe 82). Die weiteren, zu berücksichtigenden Betriebsgrößen sind je nach Ausführungsbeispiel z. B. Motordrehzahl, Motortempera­ tur, Raddrehzahl, Fahrgeschwindigkeit, Getriebestellung, etc. Neben der gesteuerten Positionierung der Verstelleinrichtung kann auch ei­ ne Lageregelung vorgesehen sein. Dazu wird die Position der Ver­ stelleinrichtung erfaßt und zum Positionssollwert in Beziehung ge­ setzt.
Zur Positionierung des Schrittmotors 46 kann entsprechend einer mög­ lichen Vorgehensweise zur Grobeinstellung der Positionssollwert in eine Schrittimpulsfolge umgesetzt werden, welche auf den Ausgangs­ leitungen 24 und 54 abgegeben wird. Diese Schrittimpulse sind der­ art gewählt, daß diese für die nachfolgende Anordnung der Stromrege­ lung einen vorgegebenen, z. B. dem maximalen Stromwert entsprechenden Wert aufweisen; sie entsprechen den zur schrittweisen Ansteuerung des Schrittmotors erforderlichen Signalen. Durch die Umsetzmittel 26 bzw. 56 werden diese Impulssignale in einen Sollwert für die Strom­ regler 30 bzw. 60 umgesetzt, wobei der Sollwert dem vorgegebenen, z. B. dem maximalen durch die Wicklungen im Grobschrittbetrieb fließenden Strom entspricht. Durch die Stromregler 30 bzw. 60 werden diese Sollwerte eingestellt, der Schrittmotor 46 auf diese Weise schritt­ weise betätigt.
Zur Feineinstellung im Bereich eines konstruktiv bestimmten Schrit­ tes des Schrittmotors 46 wird für jede Phase getrennt jeweils ein Sollwert, der aus Kennlinien abgeleitet wurde, ausgegeben. Der Soll­ wert wird in der Recheneinheit als Zeitbedingung interpretiert und in Form eines impulsförmigen Signals variabler Impulslänge, d. h. als pulsbreitenmoduliertes Signal, von der Recheneinheit 10 auf den Aus­ gangsleitungen 24 und 54 abgegeben.
Ein derartiges Signal ist beispielhaft in Fig. 2a dargestellt, wobei als Abszisse die Zeit und als Ordinate der Spannungspegel VPWM des Aus­ gangssignals der Recheneinheit 10 aufgetragen ist. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist die Periodendauer T des Signals fest vorgegeben, die Impulsbreite t1 veränderlich. Die Impulsbrei­ te ist letztendlich das Maß für die Einstellung der Verstelleinrich­ tung 11.
In anderen Ausführungsbeispielen kann es vorteilhaft sein, die Signalpegel invers zu wählen, die Impulspause zwischen t1 und T zu variieren oder die Periodendauer veränderlich zu gestalten.
Das impulsmodulierte Signal wird den Umsetzmitteln 26 bzw. 56 zuge­ führt. Dort wird das impulsmodulierte Signal in einen analogen Span­ nungspegel umgesetzt. Diese analoge Sollwertspannung ist in Fig. 2b dargestellt. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel ist diese Spannung der Impulsbreite des in Fig. 2a dargestellten Signals direkt propor­ tional. In anderen Ausführungsbeispielen kann der Zusammenhang zwi­ schen Impulsbreite und Sollwert von der idealen Proportionalität ab­ weichen. In der Regel repräsentiert eine kleine Impulsbreite eine betragsmäßig kleine Spannung, während eine große Impulsbreite eine betragsmäßig große Spannung repräsentiert. In anderen Ausführungs­ formen kann der Zusammenhang auch umgekehrt proportional oder auch nichtlinear sein.
Fig. 2b zeigt ebenfalls die Ausgangs­ spannung der Umsetzmittel 26 bzw. 56 als Funktion der Zeit; sie stellt die Sollwertspannung Usoll für den Regler 30 bzw. 60 dar. Die Sollwertspannung Usoll ist zwischen einem minimalen Spannungspegel U0 und einem maximalen Spannungspegel Umax variierbar.
Die auf diese Weise gebildete analoge Sollwertspannung Usoll wird dem Stromregler 30 bzw. 60 zugeführt. Dort wird die Sollwertspannung mit der über den Widerstand 36 bzw. 66 erfaßten Istspannung, welche über die Leitung 38 bzw. 68 dem Stromregler 30 bzw. 60 zugeführt wird, zur Einstellung des vorgegebenen Werts in Beziehung gesetzt.
Die erfaßte Istspannung stellt dabei ein Maß für den durch die Wick­ lung 44 bzw. 52 fließenden Strom dar.
Vom Stromregler 30 bzw. 60 werden über die Leitung 32 bzw. 62 die End­ stufen 34 bzw. 64 angesteuert, was zu einer entsprechenden Bestro­ mung der Wicklungen 44 und 52 und somit zu einer entsprechenden Ein­ stellung des Rotors 78 des Schrittmotors 46 führt.
Die zur Positionierung des Schrittmotors verwendete Impulsfolge kann als eine serielle Ausgabe von Sollwerten auf den Leitungen 24 und 54 interpretiert werden. Die Sollwerte sind pulsbreitenmodulierte Signale, dessen Impulsbreite einer bestimmten Bestromung in der jeweiligen Wicklung entspricht.
In vorteilhafter Weise handelt es sich bei den Umsetzmitteln 26 bzw. 56 um einen aktiven oder passiven Tiefpaß n-ter Ordnung, der als in­ tegrierter Baustein ausgeführt ist. Dabei können die dem Fachmann aus der Fachliteratur bekannter Realisierungsformen für derartige und vergleichbare Filter genutzt werden.
In einem Ausführungsbeispiel hat es sich als vorteilhaft erwiesen, ein Tiefpaßfilter zweiter Ordnung zu verwenden.
Als weitere Möglichkeit zur Umsetzung des pulsbreitenmodulierten Signals in einen Spannungs- bzw. Stromsollwert eignet sich auch ein Vergleich des pulsbreitenmodulierten Signals mit einem zeitlich linear hochlaufenden Zähler. Beim Wechseln der Signalpegel wird der Zähler angehalten und der Zählerwert als analoger Sollwert dem Stromregler 30 bzw. 60 zugeführt. Beim erneuten Wechseln des Signal­ pegels nach Ablauf einer vorgegebenen Zeit, wird der Zähler erneut gestartet.
Bei der Wahl der Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters muß die Forderung zugrundegelegt werden, daß ein möglichst ruhiger Verlauf der Soll­ wertspannung wünschenswert ist. Daher muß die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters auf das impulsmodulierte Signal abgestimmt sein. Die Grenzfrequenz ist vorteilhaft betragsmäßig kleiner zu wählen als die Frequenz des impulsförmigen Signals.
Zur Realisierung der Stromregelung sind verschiedene Vorgehensweise einsetzbar.
Ein in einem Anwendungsfall bevorzugtes Verfahren wird anhand des in Fig. 2c dargestellten Spannungsverlaufs auf der Leitung 38 bzw. 68 verdeutlicht. Auch in Fig. 2c ist der Signalpegel (Spannungspegel) auf den Leitungen 38 bzw. 68 als Funktion der Zeit aufge­ zeichnet.
Es wird von einem fest vorgegebenen Zeitrahmen ausgegangen. Zu Be­ ginn eines Takts dieses Zeitrahmens wird die Ausgangsleitung 32 bzw. 62 auf einen die Endstufe 34 bzw. 64 ansteuernden Signalpegel ge­ setzt (Zeitpunkt t0). Dadurch wird die Wicklung 44 bzw. 52 be­ stromt, der Rotor 78 durch die entstehende Magnetfeldänderung beein­ flußt. Durch die Bestromung der Wicklung steigt die am Meßwiderstand 36 erfaßte Istspannung und somit der durch die Wicklung 44 fließende Strom an, bis die Istwertspannung die vorgegebene Sollwertspannung U1 erreicht hat (Zeitpunkt t1). Dann wird die Ausgangsleitung wieder auf einen den abgeschalteten Zustand der Endstufe 34 bzw. 64 repräsentierenden Signalpegel bis zum nächsten Takt gesetzt (Zeit­ punkt t2).
Das auf der Leitung 32 bzw. 62 geführte Spannungssignal gliedert sich somit in einen Einschaltbereich (Tein) und einen Ausschaltbe­ reich (Taus). Der Takt des Ansteuersignals ist fest vorgegeben. Auf die dargestellte Weise entsteht eine getaktete Ansteuerung der Endstufen 34 und 64, welche im Mittel einen Strom durch die Wicklung 44 bzw. 52 fließen läßt, welcher zur Einstellung bzw. Einhaltung der Sollposition erforderlich ist. Dadurch wird die Feinpositionierung des Rotors 78 des Schrittmotors 46 vorgenommen.
Die in Fig. 2c strichpunktiert dargestellte Linie zeigt die mittle­ re Spannung auf den Leitungen 38 bzw. 68, die direkt proportional zum mittleren Strom ist, der durch die Wicklungen 44 bzw. 52 fließt.
Der Stromregler, durch welchen die oben dargestellte Regelfunktion realisiert wird, kann dabei in analoger Schaltungstechnik oder als integrierter Baustein ausgestaltet sein.
Durch die vorstehend beschriebenen Maßnahmen werden demnach zwei Di­ gital-Analog-Wandler eingespart. Eine direkte Ansteuerbarkeit aus der Recheneinheit 10 heraus ist gewährleistet. Insbesondere ergibt sich eine direkte Sollwertvorgabe für einen Stromregelkreis zur Po­ sitionierung eines Schrittmotors. Ohne zusätzlichen Aufwand lassen sich durch die vorstehende Vorgehensweise auch größere Auflösungen realisieren, da zur Bildung des Stromsollsignals Zeitbedingungen verwendet werden.
Eine Realisierung des Reglers mit den in der Regelungstechnik übli­ chen Reglerstrukturen mit I-, P- und/oder D-Anteil kann in anderen Ausführungsbeispielen vorteilhaft sein.
Auch eine Anwendung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise zur Steue­ rung von Gleichstrommotoren kann in anderen Ausführungsbeispielen vorteilhaft sein.
In Fig. 3 ist ein zweites Ausführungsbeispiel zur Realisierung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise dargestellt. Dabei sind die Elemen­ te, die bereits anhand von Fig. 1 beschrieben worden sind, mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet. Das Rechenelement 10 verfügt in diesem Ausführungsbeispiel über eine Ausgangsleitung 100, welche so­ wohl zu einem Tiefpaßfilter 26 als auch zu einem Inverter 102 ge­ führt ist. Die Ausgangsleitung 28 des Tiefpaßfilters 26 führt zum Stromregler 30 in der in Fig. 1 dargestellten Art und Weise. Der Inverter 102 ist über die Leitung 104 mit dem Tiefpaßfilter 56 ver­ bunden, welches als Ausgangsleitung die Leitung 58 aufweist, die zum Stromregler 60 führt.
Das von der Recheneinheit 10 auf der Leitung 100 ausgegebene pulsbrei­ tenmodulierte Signal wird im Inverter 102 invertiert und über das Filtermittel 56 zur Ansteuerung der zweiten Phase des Schrittmotors verwendet. Dadurch bewirkt eine Stromerhöhung in der ersten Phase gleichzeitig eine Stromreduzierung in der zweiten Phase. Durch diese Maßnahme wird eine Positionierung des Schrittmotorrotors ebenfalls ermöglicht, insbesondere bei Anwendungen, bei denen geringe Momen­ tenänderungen am Schrittmotor, die durch die Vorgabe nur eines Soll­ werts durch den Rechner für beide Phasen entstehen können tolerier­ bar sind.
Die weiteren Einzelheiten zur Funktionsweise ergeben sich aus der vorstehenden Beschreibung der ersten Ausführungsbeispiele.
Die durch diese Maßnahme erzielte Verringerung des Aufwandes ist er­ sichtlich.
Die geschilderten Maßnahmen sind sowohl bei bipolaren als auch bei unipolaren Schrittmotoren vorteilhaft anwendbar.

Claims (11)

1. Einrichtung zur Positionierung einer Verstelleinrichtung in einem Fahrzeug,
  • - mit einer elektrisch betätigbaren Verstelleinrichtung,
  • - mit einer Steuereinheit mit wenigstens einer Recheneinheit zur Vorgabe eines Sollwerts zur Positionierung der Verstelleinrichtung,
  • - mit Mitteln zur Umsetzung des Sollwerts in eine Ansteuerung der Verstelleinrichtung zur Positionierung,
dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Steuereinheit derart ausgestaltet ist, daß als Sollwert wenig­ stens ein veränderliches impulsförmiges Signal abgegeben wird,
  • - Mittel vorgesehen sind, die das impulsförmige Signal in ein analo­ ges Sollwertsignal umwandeln,
  • - weitere Mittel vorgesehen sind, welche die Verstelleinrichtung im Sinne einer Einstellung des Sollwerts betätigen.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ver­ stelleinrichtung einen Schrittmotor mit wenigstens zwei Ansteuerpha­ sen umfaßt.
3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß für eine erste Phase ein erster Ansteuerzweig vor­ gesehen ist, welcher ein Umsetzmittel zur Umsetzung des impulsförmi­ gen Signals in ein analoges Signal, einen Regler zur Einregelung ei­ ner Betriebsgröße der Phase sowie eine Endstufe umfaßt, und daß für eine zweite Ansteuerphase ein vergleichbar aufgebauter Ansteuerzweig vor­ gesehen ist.
4. Einrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch ge­ kennzeichnet, daß für zwei Phasen nur ein impulsförmiges Signal vor­ gegeben wird, ein erster Ansteuerzweig von einem Umsetzmittel über einen Regler und eine Endstufe zum Schrittmotor führt und die erste Phase bildet, ein zweiter Ansteuerzweig von einem Umsetzmittel über einen Inverter, einen zweiten Regler und eine zweite Endstufe zum Schrittmotor führt und die zweite Phase bildet.
5. Einrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Umsetzmittel aktive oder passive Tiefpaßfil­ ter darstellen, die als Schaltung außerhalb der Recheneinheit ausgestaltet sind.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Grenzfrequenz des Tiefpaßfilters auf das im­ pulsförmige Signal abgestimmt ist.
7. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß der Regler eine Stromregelung des durch die jewei­ lige Wicklung des Schrittmotors fließenden Stroms durchführt, wobei der Strom durch einen im Bereich der Endstufe angeordneten Meßwider­ stand für diese Wicklung erfaßt wird, und der Sollwert vom Ausgangs­ signal der Umsetzmittel repräsentiert wird.
8. Einrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das impulsförmige Signal auf der Basis von Be­ triebsgrößen des Fahrzeugs und/oder dessen Antriebseinheit gebildet wird, wobei zur Feineinstellung der Verstelleinheit das oder die im­ pulsförmigen Signale für jede Phase mittels Kennlinien gebildet wer­ den, so daß ein im wesentlichen konstantes Moment vom Schrittmotor in jeder Feinposition abgegeben wird.
9. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß das oder die impulsförmigen Signale pulsbreitenmo­ dulierte Signale sind, deren Impulsbreiten ein Maß für die durch die Wicklungen fließenden Ströme und somit für die einzustellende Posi­ tion bzw. den Sollwert für den Regler repräsentieren.
10. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
  • - die Steuereinheit derart ausgestaltet ist, daß als Sollwert ein impulsförmiges Signal abgegeben wird,
  • - die Verstelleinrichtung einen wenigstens zweiphasigen Schrittmotor umfaßt und das veränderliche impulsförmige Signal sowohl den Schrittmotor im Grobschrittbetrieb im Rahmen der konstruktiv vorge­ gebenen Schrittgrößen als auch in der Feineinstellung im Bereich ei­ nes Schrittes steuert.
DE19924203191 1992-02-05 1992-02-05 Einrichtung zur Positionierung einer Verstelleinrichtung in einem Fahrzeug Revoked DE4203191C2 (de)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19924203191 DE4203191C2 (de) 1992-02-05 1992-02-05 Einrichtung zur Positionierung einer Verstelleinrichtung in einem Fahrzeug

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19924203191 DE4203191C2 (de) 1992-02-05 1992-02-05 Einrichtung zur Positionierung einer Verstelleinrichtung in einem Fahrzeug

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE4203191A1 DE4203191A1 (de) 1993-08-12
DE4203191C2 true DE4203191C2 (de) 1994-04-28

Family

ID=6450962

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE19924203191 Revoked DE4203191C2 (de) 1992-02-05 1992-02-05 Einrichtung zur Positionierung einer Verstelleinrichtung in einem Fahrzeug

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE4203191C2 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4242067C2 (de) * 1992-12-14 2002-11-07 Bosch Gmbh Robert Steuerverfahren und -einrichtung für ein Fahrzeug
DE4310859C2 (de) * 1993-04-02 2002-11-28 Bosch Gmbh Robert Verfahren und Vorrichtung zur Positionierung einer Drosselklappe eines Kraftfahrzeuges
JP3500969B2 (ja) * 1998-07-03 2004-02-23 株式会社日立製作所 電子スロットル制御装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2524257A1 (de) * 1975-05-31 1976-12-09 Ibm Deutschland Verfahren und anordnung zur verkleinerung des durch die anlaufspannung eines gleichstrommotors bedingten nicht ausregelbaren lageabweichungsbereiches
DE2527297C3 (de) * 1975-06-19 1978-08-31 Leopold 6831 Reilingen Weinlich Elektrische Schrittsteuerungseinrichtung
DD129060B1 (de) * 1976-12-14 1980-08-06 Erhard Beyer Schaltungsanordnung zur losekompensation und feinkorrektur bei numerisch arbeitenden programmsteuerungen
US4855660A (en) * 1988-02-18 1989-08-08 Siemens-Bendix Automotive Electronics L.P. Microstepping of an unipolar stepping motor

Also Published As

Publication number Publication date
DE4203191A1 (de) 1993-08-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE4109233C2 (de)
DE102008015619B4 (de) Stromansteuerschaltung und Verfahren
DE4304960C2 (de) Verfahren zur Drehzahlsteuerung eines Motors
DE19615072A1 (de) Verfahren zum Steuern oder Regeln eines Elektromotors, und Anordnung zur Durchführung eines solchen Verfahrens
DE2904275A1 (de) Verfahren zur geregelten fuehrung eines gleichstrommotors in eine zielposition und schaltungsanordnung zur durchfuehrung des verfahrens
EP3605832B1 (de) Adaptive haltebestromung für elektrisch kommutierte elektromotoren
DE4310859C2 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Positionierung einer Drosselklappe eines Kraftfahrzeuges
DE4203191C2 (de) Einrichtung zur Positionierung einer Verstelleinrichtung in einem Fahrzeug
DE3400951A1 (de) Verfahren und vorrichtung zur drehzahlregelung bei einer brennkraftmaschine
EP1923988A1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Bereitstellen eines geregelten, limitierten Generatorerregerstroms
EP1880096B1 (de) VERFAHREN UND EINRICHTUNG ZUR ELEKTRISCHEN ANSTEUERUNG EINES VENTILS MIT EINEM MECHANISCHEN SCHLIEßELEMENT
DE102004009614A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zum Ansteuern eines kapazitiven Stellglieds
DE102016205312A1 (de) Stromsteuerung mit einem Dithersignal
DE102015118949A1 (de) Generatorerregungsregelung unter Verwendung von Pulsbreitenmodulation
DE4303560B4 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Verstelleinrichtung
EP1703629B1 (de) Verfahren zur digitalen Stromregelung
DE19739827A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Betriebsgröße eines Kraftfahrzeugs
EP2371055B1 (de) Verfahren und steuerungseinrichtung zum ansteuern eines elektromotors
DE69800956T2 (de) Zeitpunktregler
EP0394216B1 (de) Verfahren zum Steuern und Regeln einer Brennkraftmaschine
DE102009018390B4 (de) Kupplungssteuervorrichtung
EP0190240B1 (de) Kollektorloser gleichstrommotor
DE4323504A1 (de) Bestromungsschaltung für kollektorlose Gleichstrommotoren
DE10301501B4 (de) Schaltungsanordnung und Verfahren zur Erzeugung eines Pulsweiten-modulierten Signals
EP1045122A2 (de) Vorrichtung zur Drehzahlbegrenzung von Motoren und/oder Geschwindigkeitsbegrenzung von motorbetriebenen Kraftfahrzeugen

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
D2 Grant after examination
8363 Opposition against the patent
8331 Complete revocation