(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気的に作動できる調整装置（１０）を所定動作フェーズで少なくとも１つのその終位置に向かって作動し、
前記調整装置（１０）の作動を位置閉ループ制御回路の範囲内で位置制御器（６４）により行い、
前記調整装置が終位置に到達したことを、前記位置制御器（６４）の出力値（ＵＡ）が前もって与えられた所定値に達したことを検出して、検出する自動車搭載調整装置の終位置検出方法において、
前記前もって与えられた所定値をバッテリー電圧と内燃機関の温度の少なくとも１つに依存して又はバッテリー電圧と調整装置温度の少なくとも１つに依存して補正し、
バッテリ電圧、内燃機関の温度および調整装置の温度が供給される特性データマップメモリが用いられ、
前記特性データマップメモリは前記前もって与えられた所定値を出力する構成を有しており、該前もって与えられた所定値はバッテリ電圧が上昇すると低下し、他方、内燃機関の温度または調整装置の温度が上昇すると高められ、
特性データマップメモリにおいて、内燃機関温度が所定の温度を下回った場合、内燃機関の温度およびバッテリ電圧に依存して、前記前もって与えられた所定値を形成し、他方、内燃機関温度が所定の温度を上回った場合、バッテリ電圧および調整装置の温度に依存して、前記前もって与えられた所定値を形成することを特徴とする自動車搭載調整装置の終位置検出方法。
【請求項２】
補正を内燃機関温度に依存して内燃機関温度限界値の下でのみ行うことを特徴とする請求項１に記載の自動車搭載調整装置の終位置検出方法。
【請求項３】
調整装置が内燃機関の絞り弁装置であることを特徴とする請求項１又は２に記載の自動車搭載調整装置の終位置検出方法。
【請求項４】
終位置に到達すると、これにより形成される目標値に基づいて形成される値を終位置値として記憶することを特徴とする請求項１から３のうちのいずれか１つの請求項に記載の自動車搭載調整装置の終位置検出方法。
【請求項５】
所定の動作フェーズが内燃機関のスタート動作であり、少なくとも１つのアイドル変速段信号が到来していなければならないことを特徴とする請求項１から４のうちのいずれか１つの請求項に記載の自動車搭載調整装置の終位置検出方法。
【請求項６】
調整装置（１０）を作動する電気操作素子（１６）と、
調整装置を位置決めする位置制御器（６４）を有する位置閉ループ制御回路と、
所定動作フェーズで少なくとも１つの終位置へ向かって調整装置を制御する制御手段（５４）と、
位置制御器（６４）の出力値（ＵＡ）を所定値と比較して前記出力値（ＵＡ）が前もって与えられた所定値を上回る際、終位置への到達を検出する検出手段（６８）とを具備し、
前記位置制御器（６４）は調整装置の位置に対する目標値と実際値との間の閉ループ制御偏差に依存して出力値（ＵＡ）を形成し、前記出力値は前記制御偏差の増大と共に増大する自動車搭載調整装置の終位置検出装置において、
バッテリ電圧、内燃機関の温度および調整装置の温度が供給される特性データマップメモリ（７８）が設けられており、
前記特性データマップメモリ（７８）は前記前もって与えられた所定値を前記終位置への到達を検出する検出手段（６８）へ出力するように構成されており、該前もって与えられた所定値はバッテリ電圧が上昇すると低下し、他方、内燃機関の温度または調整装置の温度が上昇すると高められ、
特性データマップメモリにおいて、内燃機関温度が所定の温度を下回った場合、内燃機関の温度およびバッテリ電圧に依存して、前記前もって与えられた所定値を形成し、他方、内燃機関温度が所定の温度を上回った場合、バッテリ電圧および調整装置の温度に依存して、前記前もって与えられた所定値を形成することを特徴とする自動車搭載調整装置の終位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、第１の発明では、電気的に作動できる調整装置を所定動作フェーズで少なくとも１つのその終位置に向かって作動し、調整装置の作動を位置閉ループ制御回路の範囲内で位置制御器により行い、調整装置が終位置に到達したことを、位置制御器の出力値が前もって与えられた所定値に達したことを検出して、検出する自動車搭載調整装置の終位置検出方法に関し、第２の発明では、調整装置を作動する電気操作素子と、調整装置を位置決めする位置制御器を有する位置閉ループ制御回路と、所定動作フェーズで少なくとも１つの終位置へ向かって調整装置を制御する制御手段と、位置制御器の出力値を所定値と比較して出力値が前もって与えられた所定値を上回る際、終位置への到達を検出する検出手段とを具備し、位置制御器は調整装置の位置に対する目標値と実際値との間の閉ループ制御偏差に依存して出力値を形成し、出力値は制御偏差の増大と共に増大する自動車搭載調整装置の終位置検出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この形式の方法又はこの形式の装置は、ドイツ特許出願公開第３９０９９０５号公報（米国特許第５２１３０７８号明細書）から公知である。この公報には、自動車の内燃機関の調整装置に関連して、所定動作状態例えば内燃機関のスタート中に調整装置をその終位置のうちの少なくとも１つの終位置に向かって作動し、調整装置の制御電流が所定閾値を越えると、この終位置を表す位置値を終位置値として記憶することが説明されている。この方法は、終位置の正確で信頼のおける学習を保証し、制御電流と、終位置を定める機械的ストッパに向かって調整装置の電動機から作用するトルクとの間の直接的関係に起因して、終位置を求める際に高い精度が保証される。しかし、この方法を実施するためには少なくとも１つの電流検出抵抗が後置増幅器と共に必要であり、付加コストがかかる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、類似の精度を有し前述の付加コストを不要にする終位置検出方法及び装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記課題は本発明により、第１の発明では、電気的に作動できる調整装置を所定動作フェーズで少なくとも１つのその終位置に向かって作動し、調整装置の作動を位置閉ループ制御回路の範囲内で位置制御器により行い、調整装置が終位置に到達したことを、位置制御器の出力値が前もって与えられた所定値に達したことを検出して、検出する自動車搭載調整装置の終位置検出方法において、前もって与えられた所定値をバッテリー電圧と内燃機関の温度の少なくとも１つに依存して又はバッテリー電圧と調整装置温度の少なくとも１つに依存して補正し、バッテリ電圧、内燃機関の温度および調整装置の温度が供給される特性データマップメモリが用いられ、特性データマップメモリは前もって与えられた所定値を出力する構成を有しており、前もって与えられた所定値はバッテリ電圧が上昇すると低下し、他方、内燃機関の温度または調整装置の温度が上昇すると高められ、特性データマップメモリにおいて、内燃機関温度が所定の温度を下回った場合、内燃機関の温度およびバッテリ電圧に依存して、前もって与えられた所定値を形成し、他方、内燃機関温度が所定の温度を上回った場合、バッテリ電圧および調整装置の温度に依存して、前もって与えられた所定値を形成することにより解決され、第２の発明では、調整装置を作動する電気操作素子と、調整装置を位置決めする位置制御器を有する位置閉ループ制御回路と、所定動作フェーズで少なくとも１つの終位置へ向かって調整装置を制御する制御手段と、位置制御器の出力値を所定値と比較して出力値が前もって与えられた所定値を上回る際、終位置への到達を検出する検出手段とを具備し、位置制御器は調整装置の位置に対する目標値と実際値との間の閉ループ制御偏差に依存して出力値を形成し、出力値は制御偏差の増大と共に増大する自動車搭載調整装置の終位置検出装置において、バッテリ電圧、内燃機関の温度および調整装置の温度が供給される特性データマップメモリが設けられており、特性データマップメモリは前もって与えられた所定値を終位置への到達を検出する検出手段へ出力するように構成されており、前もって与えられた所定値はバッテリ電圧が上昇すると低下し、他方、内燃機関の温度または調整装置の温度が上昇すると高められ、特性データマップメモリにおいて、内燃機関温度が所定の温度を下回った場合、内燃機関の温度およびバッテリ電圧に依存して、前もって与えられた所定値を形成し、他方、内燃機関温度が所定の温度を上回った場合、バッテリ電圧および調整装置の温度に依存して、前もって与えられた所定値を形成することにより解決される。
【０００５】
調整装置が位置閉ループ制御により調整される装置において、調整装置の終位置を検出するためにアナログ又はディジタル位置制御器の出力電圧又は出力値を用いることは公知である。この方法ではアナログ的に、前述のように所定動作フェーズ例えば内燃機関のスタートの際又は内燃機関制御装置の初期化の際に位置制御器の目標値が、調整装置がその終位置のうちの１つの終位置に向かって作動されるように変化される。調整装置がこの終位置に到達すると、調整装置の実際値位置が、変化する目標値にもはや追従できない。位置制御器のための閉ループ制御偏差が増大し、ひいては位置制御器は、その出力値すなわちその出力電圧を変化する。この出力電圧が所定閾値に到達すると、終位置に到達したと推測され、これにより形成される目標値又はこの目標値から導出された値が、終位置を表す値として記憶される。
【０００６】
このような方法により、電流検出に必要な素子は確かに不要とはなるが、しかし終位置の検出は、大幅に精度が低下する、何故ならば位置閉ループ制御出力電圧すなわち位置閉ループ制御出力値と、トルクとの間に定められた関係が存在しないからである。終位置すなわち機械的ストッパへの調整装置の当接が、正確に検出されない、何故ならば位置制御器が閾値に到達した際に調整装置は、異なるトルクによりストッパに向かって制御されるからである。従って、これに基づいて終位置として記憶される値は、相応して不正確である。
【０００７】
本発明の方法により、終位置のうちの少なくとも１つの終位置を正確かつ高い信頼度で検出することが保証され、電流検出手段は不要である。
【０００８】
この場合に得られる精度は、調整装置を流れる電流を使用する場合の精度とほぼ同様である。
【０００９】
調整装置がその終位置に到達したかどうかを決定する決定基準として位置制御器出力値を使用すると有利である。この場合、越えると終位置に到達したことを示す閾値である位置制御器出力値のための閾値は、動作量に依存して補正される。これにより、制御器出力値と、位置調整装置におけるトルクとの間の依存関係が得られ、従って調整装置の機械的ストッパへの調整装置の当接を正確に検出でき、ひいては終位置自身を正確に検出でき、有利である。
【００１０】
本発明の１つの実施形態では、位置制御器出力値のための閾値の補正は、バッテリー電圧に依存している。
【００１１】
別の実施形態では、閾値の補正は、内燃機関温度に依存している。
【００１２】
別の１つの実施形態では、閾値の補正を、調整装置温度に依存して行う。
【００１３】
別の１つの実施形態では、補正を、バッテリー電圧と内燃機関温度（又は内燃機関温度の代りに調整装置温度）に依存して行う。
【００１４】
【実施例】
図１は、内燃機関１２の吸気系統の中に配置されている絞り弁１４と、機械的連結部材１８を介して絞り弁１４に連結されている電気サーボモータ１６と、調整装置１０の位置を検出する位置センサ２０とを有する電気作動可能な調整装置を示す。更に、制御装置２２を出力段回路２６に接続する少なくとも１つの出力線２４を有する制御装置２２が設けられている。出力段回路２６は、２つの制御線２８及び３０を介して調整装置１０のモータ１６に接続されている。
【００１５】
制御装置２２には、入力線として位置センサ２０からの線３２と、バッテリー電圧ＵBattのための線３４及び／又は内燃機関温度ＴMotを検出する測定装置４０からの線３８とがつながっている。更に、制御装置２２には、内燃機関及び／又は自動車の別の作動パラメータを検出する測定装置４６〜４８からの線４２〜４４がつながっている。１つの実施形態では、調整装置１０が更に、調整装置１０の温度を検出するセンサ５０を有し、センサ５０の出力線５２も、制御装置２２の入力線を形成する。
【００１６】
制御装置２２は、線４２〜４４及び有利な実施例では線３４及び／又は３８がつながっている目標値形成装置５４を有する。目標値形成装置５４の出力線５６は、比較素子５８及びメモリ素子６０につながっている。比較素子５８には線３２がつながっている。比較素子５８の出力線６２は、位置制御器６４につながり、位置制御器６４の出力線６６は、制御装置２２の出力線を形成している。位置制御器６４の出力線６６は閾値素子６８につながり、閾値素子６８の出力線７０はメモリ素子６０につながっている。閾値素子６８には、線３４，３８及び／又は５２がつながっているメモリ素子７８からの線７２がつながっている。メモリ素子７８は、入力量に依存する調整器出力値の閾値の実験により前もって定められた特性曲線マップメモリを有する。
【００１７】
目標値形成装置５４は、自身に入力された例えばアクセルペダル位置及び内燃機関回転数及び変速段等の作動パラメータに依存して調整装置１０の位置のための目標値αＳを形成し、線５６を介して比較素子５８に供給する。閉ループ制御偏差を形成するために比較素子５８で目標値αＳは、線３２を介して供給された実際値αＩと比較され、差が線６２を介して位置制御器６４に供給される。有利な実施例ではこの位置制御器６４はＰＩＤ制御器であり、別の有利な実施例では別の公知の閉ループ制御ストラテジで動作することもある。位置制御器３４の出力値ＵＡは、調整装置１０のモータ１６を流れる電流を制御するために出力段２６に供給され、出力段回路２６は、調整装置１０を双方の運動方向に作動し、これにより実際値は目標値に近づく。
【００１８】
所定の動作フェーズ、有利には制御装置２２の初期化フェーズ又は内燃機関のスタートフェーズで、調整装置１０の少なくとも１つの、有利には最小の、終位置が検出される。このような動作状態では目標値形成素子５４は、推定終位置から十分に遠く離れて位置する所定目標値α０を形成する。この値から出発して目標値は、位置制御器６４が調整装置１０をその検出する終位置に向かって作動するように、目標値により定められている動作量とは無関係に目標値形成装置５４により所定の時間関数に従って段階的に変化される。調整装置１０がその終位置に到達し、そこに位置する機械的ストッパに到達すると、実際値αＩは目標値αＳにもはや追従できない。これにより、比較素子５８で形成された閉ループ制御偏差は、目標値の変化により増加する。従って位置制御器６４は、増加する閉ループ制御偏差に依存して増加する出力値を形成する。出力値は、線６６を介して閾値素子６８に供給される。位置制御器出力値が閾値素子６８の中の所定閾値を越えると、線７０を介してメモリ素子６０が、丁度印加されている目標値又はこの目標値を基礎に計算された値を記憶する。
【００１９】
記憶された終位置は、調整装置１０の実際の位置値を求めるために用いられる。このために、検出する終位置では、記憶された終位置値が本質的に、検出された測定値αＩから減算され、調整装置１０のための位置値αＩが、この１つの終位置を基準としかつこの終位置の変化とは無関係に得られる。双方の終位置が前述のように得られると、位置値は、これら双方の終位置値を基準とする測定値から計算される。これは、図１に素子９０及び線９２により示されている。
【００２０】
前述のように、調整装置１０におけるトルクと位置制御器出力値との間に所定の依存関係は存在しない。とりわけ、これにより発生する誤りの終位置検出は、２つの主要因があることが分かった。第１の主要因は、バッテリー電圧が変化することであり、第２の主要因は、調整装置１０の温度である。終位置の検出は閾値素子６８の中の閾値を、バッテリー電圧と、調整装置１０の温度に関連する内燃機関１２の温度とに依存して変化することにより精度が高まる。このために、特性データマップメモリ７８の中で、バッテリー電圧及び内燃機関温度に依存して閾値が読出され、この閾値は線７２を介して閾値素子６８にロードされる。
【００２１】
この場合、内燃機関１２の温度は大部分の場合、冷却水が少なくとも約３０℃に到達するまでは調整装置１０の温度と相関する。３０℃を越えると、内燃機関１２の温度は、調整装置１０の温度のための信頼できる尺度を形成しない。従って、有利な実施例では内燃機関１２の温度の代りに、調整装置１０の温度ＴＡを線５２を介して特性データマップメモリ７８に供給する。これにより特性データマップメモリ７８は、バッテリー電圧及び調整装置１０の温度に依存して閾値を形成する。
【００２２】
１つの有利な実施例では、本質的に、特性データマップメモリ７８の中に記憶されている閾値がバッテリー電圧の増加と共に減少し（すなわち調整装置をストッパに向かって作動させる制御を弱める小さな調整器出力値に向かって減少し）、内燃機関１２の温度又は調整装置１０の温度上昇と共に増加する。補正のために内燃機関１２の温度を使用する場合、３０℃を越えるとただバッテリー電圧の補正しか行われない。この理由から、終位置の検出を３０℃より低い所定温度領域内でのみ許容すると有利である。
【００２３】
温度と、電圧に依存する補正との外に、終位置を検出する場合には時間遅延が位置制御器６４により考慮される。これは、時限素子により位置制御器出力値と閾値との比較の際に行われる。
【００２４】
更に、１つの有利な実施例では、制御装置２２の図１に示されている素子は、計算素子の構成部分である。この実施例では位置制御器６４は、所定閾値と比較される出力値を出力するディジタル位置制御器として設けられている。別の１つの有利な実施例では目標値形成装置５４とメモリ素子６０と閾値素子６８と特性データマップメモリ７８と、素子９０の中の閾値αＩの処理素子とのみが、計算素子の構成部分である。比較素子５８と位置制御器６４とは、アナログ構成部品により構成されている。比較素子５８と位置制御器６４とは、アナログ位置制御器を形成し、この場合に位置制御器出力値は、位置制御器出力電圧ＵＡである。
【００２５】
絞り弁を有する調整装置での本発明の方法の有利な利用の外に、ディーゼル噴射ポンプのための調整装置での利用も有利であり、自動車の中の別の調整装置に関連しての利用も有利である。
【００２６】
図２は、計算機プログラムとしての本発明の方法を略示するフローチャートを示す。
【００２７】
部分プログラムのスタートの後、第１のステップ１００では終位置のうちの１つの終位置が検出されるべきかすなわち学習されるべきかどうかが調べられる。これは有利には、点火スイッチ及び内燃機関温度又は変速段等の信号に依存して行われる。学習過程は、自動車がスタートフェーズにあり、変速段が入れられておらず、内燃機関温度が１つの上限値の下方にある場合に導入される。これらの条件のうちの１つの条件が満足されなくなった場合、すなわちステップ１００でノーと判断された場合、学習過程は中断され、部分プログラムは終了する。ステップ１００でイエスと判断された場合、ステップ１０２でスタート値α０で始動され、次のステップ１０４でスタート目標値は絶対値Δだけ変化され（最小終位置では低下され、最大終位置では高められ）、これにより調整装置はその終位置へ向かって作動される。次のプログラムシーケンスのステップ１０４で、実際に出力する目標値αnは、前回のプログラムシーケンスの絶対値Δだけ減少された目標値αn−１により形成される。ステップ１０４に後続するステップ１０６ではバッテリー電圧ＵBatt及び内燃機関１２の温度ＴMotが読込まれ、次のステップ１０８では閾値が、バッテリー電圧及び内燃機関１２の温度の関数として決められる。次のステップ１１０では位置制御器６４の出力値ＵＡが読込まれ、判断ステップ１１２では、読込まれた位置制御器出力値が、所定閾値と比較される。位置制御器出力値が閾値より小さい場合にはステップ１０４が繰返され、その際、部分プログラムを繰返すためには、ステップ１００で前述の学習条件が満足されていなければならない。位置制御器出力値が閾値を越えると、ステップ１１４で、実際に出力された目標値αnが終位置目標値αEndとして記憶されるか、又は実際に出力された目標値αnから導出された値が、終位置目標値αEndとして記憶される。
【００２８】
１つの有利な実施例では、下限の最小のストッパ（終位置）の検出の外に代替的に又は補足的に最大の上限のストッパ（調整装置１０の終位置）も学習することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  自動車の中の調整装置の終位置の検出装置を概念的に示すブロック回路図である。
【図２】  終位置を求める方法を実施するフローチャートである。
【符号の説明】
１０  調整装置
１２  内燃機関
１４  絞り弁
１６  サーボモータ
１８  機械的連結部材
２０  位置センサ
２２  制御装置
２４  出力線
２６  出力段回路
２８  制御線
３０  制御線
３２  線
３４  線
３６  測定装置
３８  線
４０  測定装置
４２〜４４  線
４６〜４８  測定装置
５０  センサ
５２  出力線
５４  目標値形成装置
５６  出力線
５８  比較素子
６０  メモリ素子
６２  出力線
６４  位置制御器
６６  出力線
６８  閾値素子
７０  出力線
７２  線
７８  メモリ素子
【図１】
0003889821.tif 000002
【図２】
0003889821.tif 000003