用于監(jiān)視位置發(fā)送器系統(tǒng)的方法和設(shè)備的制作方法
【專利摘要】用于監(jiān)視位置發(fā)送器系統(tǒng)的方法和設(shè)備。本發(fā)明涉及用于監(jiān)視物理系統(tǒng)（1）中的位置發(fā)送器的方法，具有以下步驟：－提供描述位置發(fā)送器的計算模型，其中位置發(fā)送器的行為通過計算模型函數(shù)和該計算模型函數(shù)的一個或多個參數(shù)（）來反映；－借助于一個或多個特定的系統(tǒng)參量來確定或匹配計算模型的參數(shù)（）的值；－當(dāng)滿足預(yù)先給定的誤差條件時確定誤差，其中誤差條件定義，參數(shù)（）中的至少一個和/或至少一個由多個參數(shù)（）確定的參量位于有關(guān)參數(shù)（）或有關(guān)參量的相應(yīng)的預(yù)先給定的額定偏差范圍（S+/-Δ）之外。
【專利說明】用于監(jiān)視位置發(fā)送器系統(tǒng)的方法和設(shè)備
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及位置發(fā)送器系統(tǒng)(Stellgebersystem)，尤其是用于監(jiān)視位置發(fā)送器系統(tǒng)的功能的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]位置發(fā)送器系統(tǒng)通常經(jīng)由信號范圍檢查(Signal-Range-Check)方法或?qū)︻~定/實際-偏差的分析或通過由反映位置發(fā)送器系統(tǒng)的計算模型而得出的可信度驗證來進行監(jiān)視。這些方法良好地適用于發(fā)現(xiàn)位置發(fā)送器系統(tǒng)的功能的可明確識別的誤差。然而這些方法經(jīng)常不足以發(fā)現(xiàn)潛在的誤差，例如在伺服驅(qū)動裝置的一部分中緩慢提高的摩擦力或緩慢產(chǎn)生的短路。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]根據(jù)本發(fā)明規(guī)定了一種根據(jù)權(quán)利要求1的用于監(jiān)視位置發(fā)送器的方法以及根據(jù)并列權(quán)利要求的設(shè)備、計算機程序和計算機程序產(chǎn)品。
[0004]本發(fā)明的其他有利的構(gòu)型在從屬權(quán)利要求中說明。
[0005]根據(jù)第一方面規(guī)定了一種用于監(jiān)視物理系統(tǒng)中的位置發(fā)送器的方法。該方法包括以下步驟:
-提供描述位置發(fā)送器的計算模型，其中位置發(fā)送器的行為通過計算模型函數(shù)和該計算模型函數(shù)的一個或多個參數(shù)來反映；
-借助于一個或多個特定的系統(tǒng)參量來確定或匹配計算模型的參數(shù)的值；
-當(dāng)滿足預(yù)先給定的誤差條件時確定誤差，其中誤差條件定義為，參數(shù)中的至少一個和/或至少一個由多個所述參數(shù)確定的參量位于有關(guān)參數(shù)或有關(guān)參量的相應(yīng)的預(yù)先給定的額定偏差范圍之外。
[0006]上述方法的構(gòu)思在于，基于計算模型的一個或多個參數(shù)的所識別的偏差來執(zhí)行監(jiān)視，所述參數(shù)在線地、即在位置發(fā)送器系統(tǒng)的連續(xù)運行期間實時地、規(guī)律地或在預(yù)先確定的時間點被重新確定。根據(jù)計算模型的一個或多個參數(shù)與預(yù)先給定的額定偏差范圍的所識別的偏差識別出潛在的誤差，所述誤差利用迄今為止的監(jiān)視方法在稍后才可能被識別。
[0007]此外，根據(jù)參數(shù)中的至少一個如下參數(shù)和/或根據(jù)至少一個由多個所述參數(shù)確定的如下參量，將特定的分配給該參數(shù)或該參量的位置發(fā)送器部件識別為有誤差的，其中所述參數(shù)或所述參量的值位于對于有關(guān)參數(shù)或?qū)τ谟啥鄠€參數(shù)確定的有關(guān)參量預(yù)先給定的額定偏差范圍之外。
[0008]根據(jù)一個實施方式可以測量系統(tǒng)參量。
[0009]可以規(guī)定，計算模型通過對描述位置發(fā)送器系統(tǒng)的微分方程組的離散化來確定。尤其是，計算模型可以通過對描述位置發(fā)送器系統(tǒng)的微分方程組的線性部分的離散化以及通過對描述位置發(fā)送器系統(tǒng)的微分方程組的非線性部分的線性片段的離散化來確定。
[0010]根據(jù)一個實施方式，位置發(fā)送器可以包括具有內(nèi)燃機的發(fā)動機系統(tǒng)中的節(jié)流閥的機電節(jié)流閥位置發(fā)送器，其中節(jié)流閥的位置和/或在機電節(jié)流閥位置發(fā)送器上施加的電壓被規(guī)定為系統(tǒng)參量。
[0011]根據(jù)另一方面，規(guī)定了一種用于監(jiān)視物理系統(tǒng)中的位置發(fā)送器的設(shè)備，尤其是用于運行位置發(fā)送器系統(tǒng)的控制設(shè)備，其中該設(shè)備被構(gòu)造為，以便:
一提供描述位置發(fā)送器的計算模型，其中位置發(fā)送器的行為通過計算模型函數(shù)和該計算模型函數(shù)的一個或多個參數(shù)來反映；
一借助于一個或多個特定的系統(tǒng)參量來確定或匹配計算模型的參數(shù)的值；
一當(dāng)滿足預(yù)先給定的誤差條件時確定誤差，其中誤差條件定義為，參數(shù)中的至少一個和/或至少一個由多個所述參數(shù)確定的參量位于有關(guān)參數(shù)或有關(guān)參量的相應(yīng)的預(yù)先給定的額定偏差范圍之外。
[0012]根據(jù)另一方面規(guī)定了一種具有位置發(fā)送器和上面的設(shè)備的位置發(fā)送器系統(tǒng)。
[0013]根據(jù)另一方面，規(guī)定了一種具有程序代碼裝置的計算機程序，以便當(dāng)計算機程序在計算機或相應(yīng)的計算單元上、尤其是在上面的設(shè)備中實施時執(zhí)行上述方法的所有步驟。
[0014]根據(jù)另一方面，規(guī)定了一種包含程序代碼的計算機程序產(chǎn)品，所述程序代碼存儲在計算機可讀的數(shù)據(jù)載體上并且當(dāng)其在數(shù)據(jù)處理裝置上被實施時執(zhí)行上述方法。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0015]本發(fā)明的優(yōu)選實施方式在以下根據(jù)附圖被詳細闡述。
[0016]圖1示出作為要監(jiān)視的物理系統(tǒng)的節(jié)流閥位置發(fā)送器的示意圖；
圖2示出用于說明圖1的位置發(fā)送器系統(tǒng)的回位彈簧的彈簧特性曲線的圖表；以及 圖3示出借助于建模的計算模型來說明用于監(jiān)視節(jié)流閥位置發(fā)送器的方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0017]圖1示出用于設(shè)定調(diào)整機構(gòu)2的位置的位置發(fā)送器系統(tǒng)I。用于監(jiān)視該位置發(fā)送器系統(tǒng)I的方法在以下根據(jù)節(jié)流閥位置發(fā)送器來描述，所述節(jié)流閥位置發(fā)送器可以將節(jié)流閥設(shè)定為調(diào)整機構(gòu)2。然而也可能的是，將下面的方法應(yīng)用于其他的其物理行為可以通過微分方程來描述的位置發(fā)送器系統(tǒng)。
[0018]調(diào)整機構(gòu)2借助于位置發(fā)送器驅(qū)動裝置3來運動。該位置發(fā)送器驅(qū)動裝置3可以構(gòu)造為機電激發(fā)器，其可以例如構(gòu)造為直流電動機、電子整流電動機或步進電動機。位置發(fā)送器驅(qū)動裝置3可以由電源(未示出)供應(yīng)電流。借助于位置傳感器4，可以檢測和分析實際上由調(diào)整機構(gòu)2所采納的位置。
[0019]位置發(fā)送器驅(qū)動裝置3借助于控制設(shè)備10被操控，以便通過適當(dāng)?shù)耐姷竭_調(diào)整機構(gòu)2的特定位置。控制單元10從位置傳感器4獲得關(guān)于調(diào)整機構(gòu)2的真實位置、即實際-位置的反饋，以用于為調(diào)整機構(gòu)2執(zhí)行位置調(diào)節(jié)。此外控制單元10可以獲得關(guān)于調(diào)整扭矩的說明，例如關(guān)于由位置發(fā)送器驅(qū)動裝置3所接受的電流的說明。
[0020]尤其是在將觀察模型用于位置調(diào)節(jié)、但是也用于位置調(diào)節(jié)的診斷情況下，在控制單元10中實施用于物理位置發(fā)送器系統(tǒng)I的計算模型。如果由位置傳感器4所提供的定位信號對于推導(dǎo)具有過低的分辨率，則例如位置發(fā)送器系統(tǒng)I的調(diào)整速度也可以根據(jù)計算模型來計算。此外，尤其是對于總系統(tǒng)在傳感范圍中的運行必要的是執(zhí)行對位置發(fā)送器系統(tǒng)I的功能的監(jiān)視，所通過的方式是，借助于反映位置發(fā)送器系統(tǒng)的計算模型來執(zhí)行對位置發(fā)送器系統(tǒng)I的功能的可信度測試。
[0021]對于具有直流發(fā)電機作為位置發(fā)送器驅(qū)動裝置3的上述位置發(fā)送器系統(tǒng)I的建模來說，可以采用以下方程:
【權(quán)利要求】
1.用于監(jiān)視物理系統(tǒng)(I)中的位置發(fā)送器的方法，具有以下步驟: - 提供描述位置發(fā)送器的計算模型，其中位置發(fā)送器的行為通過計算模型函數(shù)和該計算模型函數(shù)的一個或多個參數(shù)( —借助于一個或多個特定的系統(tǒng)參量來確定或匹配計算模型的參數(shù))的值； -當(dāng)滿足預(yù)先給定的誤差條件時確定誤差，其中誤差條件定義為，參數(shù){αφ、κ、β,gamma,Β,η )中的至少一個和/或至少一個由多個參數(shù))確定的參量位于有關(guān)參數(shù)(α,/1,1私；rJw)或有關(guān)參量的相應(yīng)的預(yù)先給定的額定偏差范圍(S+/-A)之外。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法,其中根據(jù)參數(shù)(aidUV?)中的至少一個如下參數(shù)和/或根據(jù)至少一個由多個參數(shù)(j%dV|)確定的如下參量，將特定的分配給該參數(shù)或該參量的位置發(fā)送器部件識別為有誤差的，其中所述參數(shù)或所述參量的值位于對于有關(guān)參數(shù)或?qū)τ谟啥鄠€參數(shù)(α,仏&象確定的有關(guān)參量預(yù)先給定的額定偏差范圍之外。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其中測量系統(tǒng)參量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3之一的方法，其中計算模型通過對描述位置發(fā)送器系統(tǒng)(I)的微分方程組的離散化來確定。
5.根據(jù)權(quán)利要求4的方法，其中計算模型通過對描述位置發(fā)送器系統(tǒng)(I)的微分方程組的線性部分的離散化以及通過對描述位置發(fā)送器系統(tǒng)的微分方程組的非線性部分的線性片段的離散化來確定。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5之一的方法，其中計算模型通過迭代方法尤其是實時地被求解，以便獲得參數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6之一的方法，其中位置發(fā)送器包括具有內(nèi)燃機的發(fā)動機系統(tǒng)中的節(jié)流閥的機電節(jié)流閥位置發(fā)送器，其中節(jié)流閥的位置和/或在機電節(jié)流閥位置發(fā)送器上施加的電壓被規(guī)定為系統(tǒng)參量。
8.用于監(jiān)視物理系統(tǒng)(I)中的位置發(fā)送器的設(shè)備，尤其是用于運行位置發(fā)送器系統(tǒng)(O的控制設(shè)備，其中該設(shè)備被構(gòu)造為，以便: -提供描述位置發(fā)送器的計算模型，其中位置發(fā)送器的行為通過計算模型函數(shù)和該計算模型函數(shù)的一個或多個參數(shù)來反映； -借助于一個或多個特定的系統(tǒng)參量來確定或匹配計算模型的參數(shù)的值； -當(dāng)滿足預(yù)先給定的誤差條件時確定誤差，其中誤差條件定義為，參數(shù)(α,μ,κ,β,Υδη)中的至少一個和/或至少一個由多個參數(shù)確定的參量位于有關(guān)參數(shù)(a.)或有關(guān)參量的相應(yīng)的預(yù)先給定的額定偏差范圍(S+/-A)之外。
9.位置發(fā)送器系統(tǒng)(1)，其具有位置發(fā)送器和根據(jù)權(quán)利要求8的設(shè)備。
10.具有程序代碼裝置的計算機程序，用于當(dāng)計算機程序在計算機或相應(yīng)的計算單元上、尤其是在根據(jù)權(quán)利要求8的設(shè)備中實施時執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至7之一的方法的所有步驟。
11.包含程序代碼的計算機程序產(chǎn)品，所述程序代碼存儲在計算機可讀的數(shù)據(jù)載體上并且當(dāng)其在數(shù) 據(jù)處理裝置上被實施時執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要求1至7之一的方法。
【文檔編號】G05B13/04GK103454916SQ201310215570
【公開日】2013年12月18日 申請日期:2013年6月3日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月4日
【發(fā)明者】A.瓦格納, R.比爾勒 申請人:羅伯特·博世有限公司