EP0308392A1 - Method for regulating a combustion engine and electronic fuel injection apparatus using this method - Google Patents

Method for regulating a combustion engine and electronic fuel injection apparatus using this method Download PDF

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EP0308392A1
EP0308392A1 EP88890225A EP88890225A EP0308392A1 EP 0308392 A1 EP0308392 A1 EP 0308392A1 EP 88890225 A EP88890225 A EP 88890225A EP 88890225 A EP88890225 A EP 88890225A EP 0308392 A1 EP0308392 A1 EP 0308392A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
signal
actuator
circuit
feedback
output
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP88890225A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Christian Dipl.-Ing. Augesky
Robert Bayer
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.)
Voestalpine Metal Forming GmbH
Original Assignee
Voestalpine Metal Forming 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 Voestalpine Metal Forming GmbH filed Critical Voestalpine Metal Forming GmbH
Publication of EP0308392A1 publication Critical patent/EP0308392A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D35/00—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for
    • F02D35/0007—Controlling engines, dependent on conditions exterior or interior to engines, not otherwise provided for using electrical feedback
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D2041/227—Limping Home, i.e. taking specific engine control measures at abnormal conditions

Definitions

  • a servo circuit for the actuator which as a reference variable
  • the output signal of the computing circuit and the control signal is supplied as a control variable
  • a fault signaling device for faults in the actuator feedback and with a controlled changeover switch which, in the event of faults in the feedback signal, separates the electromechanical actuator from the output of the servo amplifier of the servo circuit.
  • a fuel injection device of the type mentioned at the outset is suitable for carrying out the method, in which, according to the invention, the fault reporting device also includes faults in the actuator feedback element and / or the servo circuit means of the changeover switch, the actuator or its driver stage switches from the output of the servo amplifier to the output of the arithmetic circuit, and that a characteristic curve simulator is provided for the operating characteristic of the actuator, which can be used in the event of a fault to convert the command variable specified by the arithmetic circuit into a control signal for the actuator is.
  • the invention provides the advantage that, even in the event of a malfunction, the actuator is actuated in the sense of a quantity control, all parameters fed to the arithmetic circuit still being used to calculate the actuation signal.
  • FIG. 1 shows a basic circuit diagram of the device according to the invention
  • FIG. 2 shows an exemplary embodiment with pulse-width-modulated control of the actuator and a voltage control
  • FIG. 3 shows in more detail a modulation stage from FIG. 2
  • FIG. 4 shows an exemplary embodiment with pulse-width modulation and current control in normal operation or voltage control in emergency mode
  • FIG. 5 shows an embodiment with current control in normal and emergency mode
  • FIG. 6 shows an embodiment as in FIG. 5, but with changed error detection.
  • various operating variable signals of an engine 2 are fed to an electronic arithmetic circuit 1.
  • These are primarily signals from a speed sensor n and an accelerator position sensor g, furthermore, for example, an engine temperature sensor T, a boost pressure sensor p, etc.
  • An electromechanical actuator member 3, for example a rotary magnet acting on the quantity actuator of a distributor injection pump is mechanically connected to a feedback sensor 4, the output signal r of which is representative of the position of the actuator 3.
  • a potentiometer feedback unit is intended, the feedback unit can also be of a different type and the actuator can be optically or inductively scanned, for example, and its feedback signal can also be in digital form and - if necessary - converted into an analog signal in a known manner.
  • the feedback signal r is fed to a servo amplifier 5 as a controlled variable.
  • the output signal a of the arithmetic circuit 1 is supplied to the servo amplifier 5 as a reference variable, which is usually initially in digital form and can be brought into analog form in or outside the arithmetic circuit if necessary.
  • the output signal of the servo amplifier 5 is fed to the electromechanical actuator 3, possibly via driver or modulator stages, which are not shown in this basic circuit diagram for the sake of simplicity, via a controlled changeover switch 6. In the position of the switch 6 shown, there is thus a closed servo loop.
  • FIG. 1 also shows a fault reporting device 7, to which the feedback signal r and, as shown here, the output signal of the arithmetic circuit 1 is also supplied.
  • the fault reporting device 7 can check according to various criteria whether the feedback signal r is plausible, for example whether the tendency of the signal r in a reasonable time reflects the tendency of the signal a, whether the signal r is within certain limits and the like.
  • the malfunction reporting device transmits a changeover signal u to the changeover switch 6 and the changeover switch 6 switches over to the position shown in broken lines.
  • the actuator 3 is separated from the output of the servo amplifier 5 and connected to the output of the computing circuit 1 via a characteristic curve simulator 8.
  • This simulator contains the essentially non-linear working characteristic of the actuator 3, i.e. the dependence of its adjustment stroke or angle of rotation on the control current or the control voltage.
  • the simulator 8 can indeed be implemented analogously in a discrete construction, e.g. by means of a resistor-diode network, however, will generally consist of a memory of the arithmetic circuit 1, in which the above-mentioned dependency is fixed and the content of which is taken into account in the event of a malfunction in the formation of the output signal a.
  • the simulator 8 can also take into account families of characteristic curves whose parameters are, for example, the operating voltage.
  • the servo circuit for the actuator 3 is thus shut down and the arithmetic circuit 1 controls the adjustment movement of the actuator 3 in accordance with the working characteristic curve recorded in the simulator 8 this means that the engine operation 6 is fully maintained and continues to do so with a fuel quantity control and not only with a mere speed control as in the prior art.
  • the servo circuit for the actuator 3 is advantageously carried out in an analog design, since this allows particularly short control time constants to be achieved.
  • the fault reporting device 7 and the characteristic curve simulator 8 will form part of the arithmetic circuit 1, since, using microcomputers and the associated memories, both the possibilities of the error detection criteria and the storage of the operating characteristics of the actuator, for example as a family of curves with the operating voltage or. the like as parameters, are extremely diverse.
  • a protective diode 11 is connected in parallel with the coil 9, the other connection of which is connected to the operating voltage V B of the vehicle (battery voltage).
  • the output signal a of the arithmetic circuit 1 is in digital form and is supplied to a pulse width modulator 14 via an 8-bit bus 12 or a switching line 13.
  • a pulse-width-modulated control signal a ′ of constant frequency is obtained from the output signal a and, moreover, a rectangular clock signal s is generated.
  • the feedback signal r is also fed to the arithmetic circuit 1, brought into binary form in an A / D converter 21 and then fed to the fault reporting device 7 of the arithmetic circuit.
  • the fault signaling device 7 receives the output signal a of the computing circuit 1 as a second signal.
  • the device 7 is not necessarily to be understood as a physical unit, it will generally be implemented in software in the computing circuit 1. If the device 7 detects a fault by comparing the feedback signal r with predetermined limit data and / or the output signal a, it outputs a switchover signal u to the controlled changeover switch 6 and reports (signal m) to the arithmetic circuit the fault, so that the output signal a is formed using the characteristic curve simulator 8.
  • the switch 6 is now in the dashed position, ie there is emergency operation.
  • the aforementioned servo circuit is open and the driver stage 10 is driven directly by the pulse width modulated control signal a '. It can be seen that both in Normal operation and in the event of a fault, voltage control of the actuator 3 is present.
  • the embodiment shown in FIG. 4 differs from the one just described in that current control of the actuator 3 takes place in normal operation.
  • a measuring resistor R M is provided, through which the current I M flows through the coil 9 (or a part of this current).
  • a comparator 22 compares the voltage occurring at this measuring resistor with the output voltage of the servo amplifier 5.
  • the output signal of the comparator 22 is at the reset input of a flip-flop 23, to whose set input the clock signal s is supplied.
  • the output of the flip-flop 23 can be connected to the input of the driver stage 10 via the controlled changeover switch 6.
  • the second modulator is thus implemented here by the flip-flop 23 controlled by the comparator.
  • the changeover switch 6 can be inserted into the circuit in the manner shown in FIG. In normal operation, the function of the circuit corresponds completely to that of FIG. 4.
  • one input of comparator 22 is separated from the output of servo amplifier 5 and connected to the output of filter 20 (signal a ⁇ ), so that pulse width modulation also in emergency operation takes place in the flip-flop 23, taking into account the control signal a ⁇ and the current I M through the actuator coil 9.
  • a modified feedback signal r ' is additionally obtained.
  • an error amplifier 24 with a subsequent servo amplifier 25 is provided instead of the servo amplifier 5.
  • the two inputs of the error amplifier 24, the signals a ⁇ and r are supplied.
  • the modified feedback signal r ' At the output of the error amplifier (24) is the modified feedback signal r ', which directly indicates the deviation of the feedback signal r from the control signal a ⁇ in analog form.
  • This modified feedback signal r 'and optionally (as indicated by dashed lines) also the feedback signal r are supplied to the arithmetic circuit 1 and evaluated by the fault reporting device.
  • an additional error amplifier could be provided in the circuit of FIG. 5, which only serves to form the modified feedback signal r 'from the signals a ⁇ and r.
  • the feedback signal can also be monitored for its absolute value, which means that not only a failure of the servo circuit but also the causes of the failure can be identified. If the working range is exceeded or undershot, it can be concluded that there is an error in the feedback (eg line break or ground fault) or in the servo electronics or in the actuator.
  • the pulse width modulation pulse duty factor is changed by a factor that corresponds to the quotient of the target operating voltage / actual operating voltage, i.e. as the operating voltage drops, the respective pulse duty factor assigned to different actuator positions in a stored table is increased.
  • changeover switch 6 ⁇ used in connection with the invention is not intended to cover a specific component alone, but rather to mean in general the possibility of controlled switching of the actuator from the output of the servo circuit to the output of the arithmetic circuit.
  • the servo circuit works analog in the exemplary embodiments shown, an at least partial implementation in digital technology is also possible. Likewise, the computing circuit and corresponding software could be used at least in part to implement the servo circuit.

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Abstract

A method for regulating a combustion engine in which, as a function of operating parameter signals such as the number of revolutions, the accelerator pedal position, the engine temperature etc., an output signal is calculated in a computer (1) and this is used to control an electromechanical control element (3) for the injection quantity, a servo circuit (3 - 4 - 5) being provided for the control element, to which circuit the calculated output signal is fed as a control variable and the feedback signal from a response synchro (4) connected to the control element is fed as the regulating variable, the feedback signal being analysed for response synchro faults and if a fault is detected the servo circuit being opened. In order to permit emergency operation at least largely corresponding to normal operation in the event of malfunctions of the response synchro or the servo circuit, it is proposed that if a fault is detected the control variable determined in the computer circuit (1) be converted into an actuating signal for the control element, allowance being made for the operating characteristic of the control element (3). <IMAGE>

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern und Regeln einer Brennkraftmaschine, bei welchem in Abhängigkeit von Betriebsgrößensignalen, wie der Drehzahl, der Gaspedal­stellung, der Motortemperatur etc. in einer Recheneinrich­tung ein Ausgangssignal errechnet und dieses zur Steuerung eines elektromechanischen Stellgliedes für die Einspritz­menge herangezogen wird, wobei für das Stellglied ein Servo­kreis vorgesehen ist, dem als Führungsgröße das errechnete Ausgangssignal und als Regelgröße das Rückmeldesignal eines mit dem Stellglied verbundenen Rückmelders zugeführt werden, das Rückmeldesignal auf Störungen des Rückmelders überprüft wird und bei einer festgestellten Störung der Servokreis ge­öffnet wird, sowie auf eine elektronische Kraftstoff-Ein­spritzeinrichtung für Brennkraftmaschinen zur Durchführung des Verfahrens, mit einem elektromechanischen Stellglied für die Steuerung der Einspritzmenge und einem diesem zugeordne­ten Rückmelder zur Abgabe eines für die Ist-Lage des Stell­gliedes repräsentativen Rückmeldersignals, mit einer Rechen­schaltung, der das Drehzahlsignal eines Drehzahlsensors so­wie weitere, mit Hilfe von Meßwertgebern ermittelte Be­triebsgrößensignale, wie für die Gaspedalstellung, die Mo­tortemperatur etc. zugeführt werden, mit einem Servokreis für das Stellglied, dem als Führungsgröße das Ausgangssignal der Rechenschaltung und als Regelgröße das Rückmeldersignal zugeführt sind, mit einer Störungsmeldungeinrichtung für Störungen des Stellgliedrückmelders und mit einem gesteuer­ten Umschalter, der bei Störungen des Rückmelders das elek­tromechanische Stellglied von dem Ausgang des Servoverstär­kers des Servokreises trennt.The invention relates to a method for controlling and regulating an internal combustion engine, in which an output signal is calculated in a computing device as a function of operating quantity signals, such as the speed, the accelerator pedal position, the engine temperature, and this is used to control an electromechanical actuator for the injection quantity , wherein a servo circuit is provided for the actuator, to which the calculated output signal is fed as a reference variable and the feedback signal of a feedback sensor connected to the actuator is fed as a control variable, the feedback signal is checked for errors in the feedback signal and the servo circuit is opened in the event of a detected fault, and on an electronic fuel injection device for internal combustion engines for performing the method, with an electromechanical actuator for controlling the injection quantity and a feedback assigned to this for the delivery of the actual position representative of the actuator feedback signal, with a computing circuit, the speed signal of a speed sensor and other, with the help of transducers determined operating variable signals, such as for the accelerator pedal position, the engine temperature, etc. are supplied, with a servo circuit for the actuator, which as a reference variable, the output signal of the computing circuit and the control signal is supplied as a control variable, with a fault signaling device for faults in the actuator feedback and with a controlled changeover switch which, in the event of faults in the feedback signal, separates the electromechanical actuator from the output of the servo amplifier of the servo circuit.

Aus der DE-PS 31 36 135 ist eine derartige Einrichtung be­kannt geworden, bei welcher je ein Detektor für Störungen des Stellgliedes bzw. des Rückmelders vorgesehen ist. Sofer­ne der Detektor des Rückmelders ungewöhnliche, d.h. fehler­hafte Werte erfaßt, wird die Steuerleitung des Stellgliedes von dem Servoverstärker getrennt und an den Ausgang einer Hilfsrechenschaltung geschaltet, die in Abhängigkeit von der Motor-Ist-Drehzahl und dem Gaspedalstellungsignal ein Stell­signal an das Stellglied abgibt. Der Servokreis ist bei die­sem Notbetrieb ebenso außer Funktion gesetzt wie die Rechen­schaltung, und es wird ausschließlich auf die durch das Gas­pedal vorgegebene Drehzahl geregelt. Falls der Detektor für das Stellglied fehlerhafte Werte erfaßt, wird die Kraft­stoffzufuhr unterbrochen.From DE-PS 31 36 135 such a device has become known, in which a detector for malfunctions of the actuator and the feedback is provided. If the detector of the feedback device detects unusual, ie incorrect, values, the control line of the actuator is separated from the servo amplifier and to the output of a Auxiliary arithmetic circuit switched, which outputs a control signal to the actuator depending on the actual engine speed and the accelerator pedal position signal. In this emergency mode, the servo circuit is deactivated, as is the arithmetic circuit, and it is only regulated to the speed specified by the accelerator pedal. If the detector detects incorrect values for the actuator, the fuel supply is interrupted.

In Hinblick auf andere bekannte Lösungen (z.B. DE-OS 27 35 596), welche eine vollständige Unterbrechung der Kraftstoff­zufuhr bei einem Fehler des Stellgliedrückmelders vorsehen, stellt die oben beschriebene bekannte LÖsung einen Fort­schritt dar, da der Fahrer durch Betätigung des Gaspedals jede gewünschte Motordrehzahl einhalten kann. Allerdings ge­hen alle jene Vorteile verloren, welche die Regelung des Motor- bzw. Kraftfahrzeugbetriebes mit Hilfe der Rechen­schaltung (d.h. des eigentlichen Reglers) bietet. Die der Rechenschaltung zugeführten Parameter, wie Motortemperatur, Ladedruck, Außentemperatur, Luftdruck etc. bleiben im Notbe­trieb unberücksichtigt, sodaß z.B. ungünstige Abgaswerte, Rußbildung (bei Dieselmotoren) und dgl. die Folge sind.With regard to other known solutions (for example DE-OS 27 35 596), which provide for a complete interruption of the fuel supply in the event of an actuator feedback fault, the known solution described above represents an advance since the driver maintains any desired engine speed by actuating the accelerator pedal can. However, all the advantages that the regulation of engine or motor vehicle operation with the aid of the arithmetic circuit (i.e. the actual controller) offers are lost. The parameters supplied to the arithmetic circuit, such as engine temperature, boost pressure, outside temperature, air pressure etc., are not taken into account in emergency operation, so that e.g. unfavorable exhaust gas values, soot formation (in diesel engines) and the like are the result.

Es ist ein Ziel der Erfindung, bei Funktionsstörungen des Rückmelders oder des Servokreises einen Notbetrieb zu ermög­lichen der zumindest weitgehend dem normalen Fahrbetrieb entspricht.It is an object of the invention to enable emergency operation in the event of malfunctions in the feedback device or the servo circuit, which at least largely corresponds to normal driving operation.

Dieses Ziel läßt sich mit einem Verfahren der eingangs ge­nannten Art erreichen, bei welchem erfindungsgemäß bei einer festgestellten Störung die in der Rechenschaltung ermittelte Führungsgröße unter Berücksichtigung der Arbeitskennlinie des Stellgliedes in ein Ansteuersignal für das Stellglied um­gerechnet wird.This goal can be achieved with a method of the type mentioned at the outset, in which, according to the invention, in the event of a detected fault, the reference variable determined in the arithmetic circuit is converted into a control signal for the actuator, taking into account the working characteristic of the actuator.

Zur Durchführung des Verfahrens eignet sich eine Kraftstoff-­Einspritzeinrichtung der eingangs genannten Art, bei welcher erfindungsgemäß die Störungsmeldungseinrichtung bei Störun­gen des Stellgliedrückmelders und/oder des Servokreises mit­ tels des Umschalters das Stellglied bzw. dessen Treiberstufe von dem Ausgang des Servoverstärkers auf den Ausgang der Re­chenschaltung umschaltet und daß ein Kennliniensimulator für die Arbeitskennlinie des Stellgliedes vorgesehen ist, der im Störfall zur Umrechnung der von der Rechenschaltung vorgege­benen Führungsgröße in ein Ansteuersignal für das Stellglied heranziehbar ist.A fuel injection device of the type mentioned at the outset is suitable for carrying out the method, in which, according to the invention, the fault reporting device also includes faults in the actuator feedback element and / or the servo circuit means of the changeover switch, the actuator or its driver stage switches from the output of the servo amplifier to the output of the arithmetic circuit, and that a characteristic curve simulator is provided for the operating characteristic of the actuator, which can be used in the event of a fault to convert the command variable specified by the arithmetic circuit into a control signal for the actuator is.

Die Erfindung schafft den Vorteil, daß auch im Störfall das Stellglied im Sinne einer Mengensteuerung angesteuert wird, wobei sämtliche der Rechenschaltung zugeführte Parameter weiterhin zur Berechnung des Ansteuersignales herangezogen werden.The invention provides the advantage that, even in the event of a malfunction, the actuator is actuated in the sense of a quantity control, all parameters fed to the arithmetic circuit still being used to calculate the actuation signal.

Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen 3 bis 7.Particularly advantageous refinements and developments of the invention result from claims 3 to 7.

Die Erfindung samt ihren weiteren Vorteilen und Merkmalen ist im folgenden an Hand beispielsweiser Ausführungsformen näher erläutert, die in der Zeichnung veranschaulicht sind. In dieser zeigen Fig. 1 ein Prinzipschaltbild der erfindungs­gemäßen Einrichtung, Fig. 2 ein Ausführungsbeispiel mit puls­breitenmodulierter Ansteuerung des Stellgliedes und einer Spannungssteuerung, Fig. 3 in näherem Detail eine Modula­tionsstufe aus Fig. 2, Fig. 4 ein Ausführungsbeispiel mit Pulsbreitenmodulation und Stromsteuerung im Normalbetrieb bzw. Spannungssteuerung im Notbetrieb, Fig. 5 ein Ausfüh­rungsbeispiel mit Stromsteuerung im Normal- und im Notbe­trieb und Fig. 6 eine Ausführung wie nach Fig. 5, jedoch mit geänderter Fehlererkennung.The invention together with its further advantages and features is explained in more detail below on the basis of exemplary embodiments which are illustrated in the drawing. 1 shows a basic circuit diagram of the device according to the invention, FIG. 2 shows an exemplary embodiment with pulse-width-modulated control of the actuator and a voltage control, FIG. 3 shows in more detail a modulation stage from FIG. 2, FIG. 4 shows an exemplary embodiment with pulse-width modulation and current control in normal operation or voltage control in emergency mode, FIG. 5 shows an embodiment with current control in normal and emergency mode, and FIG. 6 shows an embodiment as in FIG. 5, but with changed error detection.

Gemäß Fig. 1 werden einer elektronischen Rechenschaltung 1 verschiedene Betriebsgrößensignale eines Motors 2, im vor­liegenden Beispiel eines Dieselmotors bzw. des zugehörigen Fahrzeuges zugeführt. Es handelt sich hiebei in erster Linie um Signale eines Drehzahlgebers n und eines Gaspedalstel­lunggebers g, weiters z.B. eines Motortemperatursensors T, eines Ladedrucksensors p usw. Ein elektromechanisches Stell­ glied 3, beispielsweise ein auf das Mengenstellglied einer Verteilereinspritzpumpe wirkender Drehmagnet ist mechanisch mit einem Rückmelder 4 verbunden, dessen Ausgangssignal r für die Stellung des Stellgliedes 3 repräsentativ ist. Im vorliegenden Fall ist an einen Potentiometerrückmelder ge­dacht, dort kann der Rückmelder auch anderer Bauart sein und das Stellglied z.B. optisch oder induktiv abtasten und sein Rückmeldersignal kann auch in digitaler Form vorliegen und - falls erforderlich - in bekannter Weise in ein analoges Sig­nal umgewandelt werden.1, various operating variable signals of an engine 2, in the present example a diesel engine or the associated vehicle, are fed to an electronic arithmetic circuit 1. These are primarily signals from a speed sensor n and an accelerator position sensor g, furthermore, for example, an engine temperature sensor T, a boost pressure sensor p, etc. An electromechanical actuator member 3, for example a rotary magnet acting on the quantity actuator of a distributor injection pump is mechanically connected to a feedback sensor 4, the output signal r of which is representative of the position of the actuator 3. In the present case, a potentiometer feedback unit is intended, the feedback unit can also be of a different type and the actuator can be optically or inductively scanned, for example, and its feedback signal can also be in digital form and - if necessary - converted into an analog signal in a known manner.

Das Rückmeldersignal r wird einem Servoverstärker 5 als Re­gelgröße zugeführt. Als Führungsgröße wird dem Servoverstär­ker 5 das Ausgangssignal a der Rechenschaltung 1 zugeführt, das üblicherweise zunächst in digitaler Form vorliegt und in oder außerhalb der Rechenschaltung im Bedarfsfall in analoge Form gebracht werden kann. Das Ausgangssignal des Servover­stärkers 5 wird, gegebenenfalls über Treiber- oder Modula­torstufen, die in diesem Prinzipschaltbild der Einfachheit halber nicht gezeigt sind, über einen gesteuerten Umschalter 6 dem elektromechanischen Stellglied 3 zugeführt. In der ge­zeigten Stellung des Umschalters 6 liegt somit eine ge­schlossene Servoschleife vor.The feedback signal r is fed to a servo amplifier 5 as a controlled variable. The output signal a of the arithmetic circuit 1 is supplied to the servo amplifier 5 as a reference variable, which is usually initially in digital form and can be brought into analog form in or outside the arithmetic circuit if necessary. The output signal of the servo amplifier 5 is fed to the electromechanical actuator 3, possibly via driver or modulator stages, which are not shown in this basic circuit diagram for the sake of simplicity, via a controlled changeover switch 6. In the position of the switch 6 shown, there is thus a closed servo loop.

Aus Fig. 1 ist weiters eine Störungsmeldungseinrichtung 7 ersichtlich, der das Rückmeldersignal r und gegebenenfalls - wie hier gezeigt - auch das Ausgangssignal der Rechenschal- tung 1 zugeführt wird. Die Störungsmeldungseinrichtung 7 kann nach verschiedenen Kriterien überprüfen, ob das Rück­meldersignal r plausibel ist, z.B. ob die Tendenz des Signa­les r in angemessener Zeit die Tendenz des Signales a wie­dergibt, ob das Signal r innerhalb gewisser Grenzen liegt und dgl. mehr. Bei Erkennen einer Störung gibt die Störungs­meldungseinrichtung an den Umschalter 6 ein Umschaltsignal u ab und der Umschalter 6 schaltet in die strichliert einge­zeichnete Stellung um.FIG. 1 also shows a fault reporting device 7, to which the feedback signal r and, as shown here, the output signal of the arithmetic circuit 1 is also supplied. The fault reporting device 7 can check according to various criteria whether the feedback signal r is plausible, for example whether the tendency of the signal r in a reasonable time reflects the tendency of the signal a, whether the signal r is within certain limits and the like. When a malfunction is detected, the malfunction reporting device transmits a changeover signal u to the changeover switch 6 and the changeover switch 6 switches over to the position shown in broken lines.

Hiedurch wird das Stellglied 3 von dem Ausgang des Servover­stärkers 5 getrennt und über einen Kennliniensimulator 8 an den Ausgang der Rechenschaltung 1 gelegt. Dieser Simulator enthält die im wesentlichen nicht lineare Arbeitskennlinie des Stellgliedes 3, d.h. die Abhängigkeit seines Verstellhu­bes oder Verdrehwinkels von dem Ansteuerstrom oder der Ansteuerspannung. Der Simulator 8 kann zwar in diskreter Bauweise analog realisiert werden, z.B. mittels eines Widerstand-Dioden Netzwerkes, wird im allgemeinen jedoch aus einem Speicher der Rechenschaltung 1 bestehen, in dem die erwähnte Abhängigkeit festgelegt ist und dessen Inhalt im Störungsfall bei der Bildung des Ausgangssignales a be­rücksichtigt wird. Der Simulator 8 kann weiters auch Kenn­linienscharen berücksichtigen, deren Parameter beispiels­weise die Betriebsspannung ist.As a result, the actuator 3 is separated from the output of the servo amplifier 5 and connected to the output of the computing circuit 1 via a characteristic curve simulator 8. This simulator contains the essentially non-linear working characteristic of the actuator 3, i.e. the dependence of its adjustment stroke or angle of rotation on the control current or the control voltage. The simulator 8 can indeed be implemented analogously in a discrete construction, e.g. by means of a resistor-diode network, however, will generally consist of a memory of the arithmetic circuit 1, in which the above-mentioned dependency is fixed and the content of which is taken into account in the event of a malfunction in the formation of the output signal a. The simulator 8 can also take into account families of characteristic curves whose parameters are, for example, the operating voltage.

In diesem Notbetrieb im Störfall ist somit der Servokreis für das Stellglied 3 stillgelegt und die Rechenschaltung 1 steuert entsprechend der im Simulator 8 festgehaltenen Ar­beitskennlinie die Verstellbewegung des Stellgliedes 3. Eine einwandfreie Funktion des Stellgliedes 3 und eine gute Näherung der Stellgliedcharakteristik in dem Simulator 8 vo­rausgesetzt bedeutet dies, daß der Motorbetrieb 6 voll auf­recht erhalten wird und zwar weiterhin mit einer Treibstoff-­Mengensteuerung und nicht nur mit einer bloßen Drehzahlrege­lung wie beim Stand der Technik.In this emergency operation in the event of a fault, the servo circuit for the actuator 3 is thus shut down and the arithmetic circuit 1 controls the adjustment movement of the actuator 3 in accordance with the working characteristic curve recorded in the simulator 8 this means that the engine operation 6 is fully maintained and continues to do so with a fuel quantity control and not only with a mere speed control as in the prior art.

In der Praxis wird der Servokreis für das Stellglied 3 mit Vorteil in analoger Bauart ausgeführt, da hiedurch besonders kurze Regelzeitkonstanten erzielbar sind.In practice, the servo circuit for the actuator 3 is advantageously carried out in an analog design, since this allows particularly short control time constants to be achieved.

Die Störungsmeldungseinrichtung 7 und der Kennliniensimula­tor 8 werden in vielen Fällen jedoch einen Teil der Rechen­schaltung 1 bilden, da unter Verwendung von Mikrorechnern und den zugehörigen Speichern sowohl die Möglichkeiten der Fehlererkennungskriterien als auch die Abspeicherung der Ar­beitskennlinien des Stellgliedes, z.B. als Kurvenschar mit der Betriebsspannung od.dgl. als Parameter, äußerst vielfäl­tig sind.In many cases, however, the fault reporting device 7 and the characteristic curve simulator 8 will form part of the arithmetic circuit 1, since, using microcomputers and the associated memories, both the possibilities of the error detection criteria and the storage of the operating characteristics of the actuator, for example as a family of curves with the operating voltage or. the like as parameters, are extremely diverse.

Gemäß Fig. 2 liegt ein Anschluß einer Spule 9 des Stellglie­des 3 am Ausgang einer Treiberstufe 10, die im wesentlichen z.B. einen im Schaltbetrieb arbeitenden Feldeffekttransistor od.dgl. (nicht gezeigt) enthalten kann. Parallel zur Spule 9, deren anderer Anschluß an der Betriebsspannung VB des Fahrzeuges (Batteriespannung) liegt, ist eine Schutzdiode 11 geschaltet.2 is a connection of a coil 9 of the actuator 3 at the output of a driver stage 10, which essentially, for example, a field effect transistor or the like working in switching operation. (not shown) may contain. A protective diode 11 is connected in parallel with the coil 9, the other connection of which is connected to the operating voltage V B of the vehicle (battery voltage).

Das Ausgangssignal a der Rechenschaltung 1 liegt in digita­ler Form vor und wird über einen 8-bit Bus 12 bzw. eine Schaltleitung 13 einem Pulsbreitemodulator 14 zugeführt. In diesem Modulator wird aus dem Ausgangssgnal a ein pulsbrei­tenmoduliertes Ansteuersignal a′ konstanter Frequenz gewon­nen und überdies ein rechteckförmiges Taktsignal s erzeugt.The output signal a of the arithmetic circuit 1 is in digital form and is supplied to a pulse width modulator 14 via an 8-bit bus 12 or a switching line 13. In this modulator, a pulse-width-modulated control signal a ′ of constant frequency is obtained from the output signal a and, moreover, a rectangular clock signal s is generated.

Wie Fig. 3 entnehmbar, sind die Ausgangsleitungen 12, 13 der Rechenschaltung an ein 8-bit Latch 15 geführt. Ein Oszilla­tor 16 steuert einen 8-bit Zähler 17, der das Taktsignal s liefert, dessen Frequenz f ein 256-stel der Oszillatorfre­quenz fo beträgt und in der Praxis z.B. bei 320 Hz liegt. Die Frequenz f sollte in Hinblick z.B. auf Eisenverluste im Stellglied nicht zu hoch gewählt werden, darf aber auch nicht so gering sein, daß Vibrationen des Stellgliedes oder Probleme in Hinblick auf die Regelzeitkonstante auftreten. Die Ausgangssignale des 8-bit Latch 15 und des Zählers 17 werden in paralleler Form den Eingängen eines 8-bit Ver­gleichers 18 zugeführt, an dessen Ausgang das pulsbreiten­modulierte Ansteuersignal a′ der Frequenz f auftritt. Das Taktsignal s gelangt an ein RC-Glied R, C, an dem in bekann­ter Weise aus dem Rechtecksignal s ein im wesentlichen dreieckförmiges Signal d gebildet wird. Dieses Signal d, das natürlich auch auf andere Weise aus dem Signal s gewonnen werden könnte, liegt an einem Eingang eines Komparators 19, dessen Ausgang über den gesteuerten Umschalter 6 mit dem Eingang der Treiberstufe 10 verbindbar ist.As can be seen in FIG. 3, the output lines 12, 13 of the computing circuit are routed to an 8-bit latch 15. An oscillator 16 controls an 8-bit counter 17, which supplies the clock signal s, the frequency f of which is a 256th of the oscillator frequency f o and in practice is, for example, 320 Hz. The frequency f should not be chosen too high with regard to, for example, iron losses in the actuator, but must not be so low that vibrations of the actuator or problems with regard to the control time constant occur. The output signals of the 8-bit latch 15 and the counter 17 are fed in parallel to the inputs of an 8-bit comparator 18, at the output of which the pulse-width-modulated control signal a 'of frequency f occurs. The clock signal s reaches an RC element R, C, on which an essentially triangular signal d is formed in a known manner from the square-wave signal s. This signal d, which could of course also be obtained in another way from the signal s, is present at an input of a comparator 19, the output of which can be connected to the input of the driver stage 10 via the controlled changeover switch 6.

Der andere Eingang des Komparators 19 liegt am Ausgang des Servoverstärkers 5. Diesem Verstärker 5 wird einerseits das Rückmeldesignal r des Rückmelders 4 - hier beispielsweise als Potentiometer ausgebildet - und andererseits ein aus dem pulsbreitenmodulierten Aussteuersignal a′ mittels eines Filters 20 gewonnenes Aussteuersignal a˝ zugeführt. Das Signal a˝ ist ein Gleichspannungssignal, dessen Pegel dem Tastverhältnis des Signales a′ proportional ist.The other input of the comparator 19 is at the output of the servo amplifier 5 Feedback signal r of the feedback 4 - here, for example, designed as a potentiometer - and, on the other hand, an output signal a aus obtained from the pulse-width-modulated output signal a 'by means of a filter 20. The signal a˝ is a DC voltage signal, the level of which is proportional to the duty cycle of the signal a '.

In der gezeigten Stellung des Umschalters 6, die dem Normal­betrieb entspricht, wird das Stellglied 3 über einen ge­schlossenen Servokreis geregelt, dessen Führungsgröße das Ausgangssignal a der Rechenschaltung, genauer gesagt das An­steuersignal a˝ ist und dessen Regelgröße das Rückmeldersig­nal r ist. Der Komparator 19 dient als zweiter Modulator, denn er bildet aus der an einem Eingang liegenden Dreieck­spannung d und dem am anderen Eingang liegenden Ausgangs­signal des Servoverstärkers 5 ein pulsbreitenmoduliertes Treibersignal e, dessen Tastverhältnis dem Ausgangssignal des Servoverstärkers 5 proportional ist.In the position shown of the switch 6, which corresponds to normal operation, the actuator 3 is controlled via a closed servo circuit, the command variable is the output signal a of the arithmetic circuit, more precisely the control signal a˝ and the control variable is the feedback signal r. The comparator 19 serves as a second modulator because it forms a pulse-width-modulated driver signal e from the triangular voltage d at one input and the output signal from the servo amplifier 5 at the other input, the pulse duty factor of which is proportional to the output signal of the servo amplifier 5.

Das Rückmeldersignal r wird auch der Rechenschaltung 1 zu­geführt, in einem A/D-Wandler 21 in binäre Form gebracht und sodann der Störungsmeldeeinrichtung 7 der Rechenschaltung zugeführt. Als zweites Signal erhält die Störungsmeldeein­richtung 7 das Ausgangssignal a der Rechenschaltung 1. Wie bereits angedeutet, ist die Einrichtung 7 nicht unbedingt als physische Einheit zu verstehen, sie wird i.a. software­mäßig in der Rechenschaltung 1 realisiert sein. Falls die Einrichtung 7 durch Vergleich des Rückmeldersignales r mit vorgegebenen Grenzdaten und/oder dem Ausgangssignal a eine Störung feststellt, gibt sie ein Umschaltsignal u an den ge­steuerten Umschalter 6 und meldet (Signal m) der Rechen­schaltung den Störfall, sodaß in dieser nun das Ausgangssi­gnal a unter Heranziehung des Kennliniensimulators 8 gebil­det wird. Der Umschalter 6 befindet sich nun in der strich­lierten Stellung, d.h. es liegt Notbetrieb vor. Der vorhin erwähnte Servokreis ist geöffnet und die Treiberstufe 10 wird unmittelbar von dem pulsbreitenmodulierten Aussteuer­signal a′ angesteuert. Es ist ersichtlich, daß sowohl im Normalbetrieb als auch im Störungsfall eine Spannungssteue­rung des Stellgliedes 3 vorliegt.The feedback signal r is also fed to the arithmetic circuit 1, brought into binary form in an A / D converter 21 and then fed to the fault reporting device 7 of the arithmetic circuit. The fault signaling device 7 receives the output signal a of the computing circuit 1 as a second signal. As already indicated, the device 7 is not necessarily to be understood as a physical unit, it will generally be implemented in software in the computing circuit 1. If the device 7 detects a fault by comparing the feedback signal r with predetermined limit data and / or the output signal a, it outputs a switchover signal u to the controlled changeover switch 6 and reports (signal m) to the arithmetic circuit the fault, so that the output signal a is formed using the characteristic curve simulator 8. The switch 6 is now in the dashed position, ie there is emergency operation. The aforementioned servo circuit is open and the driver stage 10 is driven directly by the pulse width modulated control signal a '. It can be seen that both in Normal operation and in the event of a fault, voltage control of the actuator 3 is present.

Das in Fig. 4 gezeigte Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von dem eben beschriebenen dadurch, daß im Normalbe­trieb eine Stromsteuerung des Stellgliedes 3 erfolgt. Zu diesem Zweck ist ein Meßwiderstand RM vorgesehen, der von dem Strom IM durch die Spule 9 (oder einem Teil dieses Stromes) durchflossen wird. Ein Komparator 22 vergleicht die an diesem Meßwiderstand auftretende Spannung mit der Aus­gangsspannung des Servoverstärkers 5. Das Ausgangssignal des Komparators 22 liegt am reset-Eingang eines Flip-Flop 23, dessem set-Eingang das Taktsignal s zugeführt ist. Der Aus­gang des Flip-Flop 23 ist über den gesteuerten Umschalter 6 mit dem Eingang der Treiberstufe 10 verbindbar. Der zweite Modulator ist hier somit durch das von dem Komparator ge­steuerte Flip-Flop 23 realisiert. Die im Normalbetrieb er­folgende Stromsteuerung kann vorteilhaft sein, da für den Verstellweg bzw. die Verstellkraft des Stellgliedes 3 der Strom durch die Spule 9 maßgeblich ist und bei dieser Steue­rung auch Schwankungen der Betriebsspannung nicht ins Ge­wicht fallen. Im Notbetrieb arbeitet diese Schaltung ebenso wie jene nach Fig. 2.The embodiment shown in FIG. 4 differs from the one just described in that current control of the actuator 3 takes place in normal operation. For this purpose, a measuring resistor R M is provided, through which the current I M flows through the coil 9 (or a part of this current). A comparator 22 compares the voltage occurring at this measuring resistor with the output voltage of the servo amplifier 5. The output signal of the comparator 22 is at the reset input of a flip-flop 23, to whose set input the clock signal s is supplied. The output of the flip-flop 23 can be connected to the input of the driver stage 10 via the controlled changeover switch 6. The second modulator is thus implemented here by the flip-flop 23 controlled by the comparator. The current control that takes place in normal operation can be advantageous, since the current through the coil 9 is decisive for the adjustment path or the adjustment force of the actuator 3 and with this control, fluctuations in the operating voltage are also negligible. In emergency operation, this circuit works just like that according to FIG. 2.

Um, ausgehend von der Schaltung nach Fig. 4, auch im Notbe­trieb eine Stromsteuerung des Stellgliedes zu ermöglichen, kann der Umschalter 6 in der in Fig. 5 gezeigten Weise in die Schaltung eingefügt werden. Im Normalbetrieb entspricht die Funktion der Schaltung völlig jener nach Fig. 4. Im Not­betrieb wird der eine Eingang des Komparators 22 von dem Ausgang des Servoverstärkers 5 getrennt und an den Ausgang des Filters 20 (Signal a˝) gelegt, sodaß auch im Notbetrieb die Pulsbreitenmodulation im Flip-Flop 23 erfolgt, und zwar unter Berücksichtigung des Ansteuersignales a˝ und des Stromes IM durch die Stellgliedspule 9.In order to enable current control of the actuator also in emergency operation, starting from the circuit according to FIG. 4, the changeover switch 6 can be inserted into the circuit in the manner shown in FIG. In normal operation, the function of the circuit corresponds completely to that of FIG. 4. In emergency operation, one input of comparator 22 is separated from the output of servo amplifier 5 and connected to the output of filter 20 (signal a˝), so that pulse width modulation also in emergency operation takes place in the flip-flop 23, taking into account the control signal a˝ and the current I M through the actuator coil 9.

Die in Fig. 6 gezeigte Ausführungsform entspricht im wesent­lichen jener nach Fig. 5, doch wird hier zusätzlich ein mo­diffiziertes Rückmeldersignal r′ gewonnen. Zu diesem Zweck ist an Stelle des Servoverstärkers 5 ein Fehlerverstärker 24 mit einem anschließenden, Servoverstärker 25 vorgesehen. Den beiden Eingängen des Fehlerverstärkers 24 sind die Signale a˝ und r zugeführt. An dem Ausgang des Fehlerverstärkers (24) liegt das modifizierte Rückmeldersignal r′, das unmittelbar die Abweichung des Rückmeldersignales r von dem Ansteuersignal a˝ in analoger Form angibt. Dieses modifizierte Rückmeldersig­nal r′ und gegebenenfalls (wie strichliert angedeutet) auch das Rückmeldersignal r werden der Rechenschaltung 1 zugeführt und von der Störungsmeldungseinrichtung ausgewertet. Alterna­tiv könnte bei der Schaltung nach Fig. 5 ein zusätzlicher Feh­lerverstärker vorgesehen sein, der lediglich zur Bildung des modifizierten Rückmeldesignales r′ aus den Signalen a˝ und r dient.The embodiment shown in Fig. 6 corresponds essentially to that of FIG. 5, but here a modified feedback signal r 'is additionally obtained. To this end an error amplifier 24 with a subsequent servo amplifier 25 is provided instead of the servo amplifier 5. The two inputs of the error amplifier 24, the signals a˝ and r are supplied. At the output of the error amplifier (24) is the modified feedback signal r ', which directly indicates the deviation of the feedback signal r from the control signal a˝ in analog form. This modified feedback signal r 'and optionally (as indicated by dashed lines) also the feedback signal r are supplied to the arithmetic circuit 1 and evaluated by the fault reporting device. Alternatively, an additional error amplifier could be provided in the circuit of FIG. 5, which only serves to form the modified feedback signal r 'from the signals a˝ and r.

Wegen der analog durchgeführten Bildung der Differenz zwischen Ansteuersignal a˝ und Rückmeldersignal r′ steht zu tatsächlich jedem Zeitpunkt ein repräsentativer Fehlerwert zur Verfügung, der ohne Einschränkung, d.h. ohne Bindung an bestimmte Zeit­punkte, sofort in der Rechenschaltung verarbeitet werden kann. Bei digitaler Differenzbildung ist die zeitliche Zusammenge­hörigkeit von Ansteuersignal und dem in ein Digitalsignal umge­wandelten Rückmeldersignal auf Grund der sequentiellen Arbeits­weise der Rechenschaltung nicht sichergestellt. Die Verwendung des modifizierten Rückmeldersignals r′ bringt somit den Vorteil, daß man nicht an bestimmte Ablaufzeitpunkte gebunden ist und die Verarbeitungsgeschwindigkeit ausschließlich von dem gewünschten Reaktionszeitraum der Fehlererkennung bestimmt wird.Because the difference between the control signal a˝ and the feedback signal r ′ is formed in an analog manner, a representative error value is available at all times, which can be used without restriction, i.e. can be processed immediately in the arithmetic circuit without being tied to specific times. In the case of digital difference formation, the temporal relationship between the control signal and the feedback signal converted into a digital signal is not ensured due to the sequential operation of the arithmetic circuit. The use of the modified feedback signal r 'thus has the advantage that one is not tied to specific expiry times and the processing speed is determined exclusively by the desired response period of the error detection.

Wie bereits weiter oben angedeutet, kann das Rückmeldersignal auch bezüglich seines absoluten Wertes überwacht werden, wo­durch nicht nur ein Ausfall des Servokreises sondern auch Aus­fallsursachen erkannt werden können. Aus einem Über- bzw. Un­terschreiten des Arbeitsbereiches kann auf einen Fehler im Rückmelder (z.B. Leitungsbruch oder Masseschluß) bzw. in der Servoelektronik oder im Stellglied geschlossen werden.As already indicated above, the feedback signal can also be monitored for its absolute value, which means that not only a failure of the servo circuit but also the causes of the failure can be identified. If the working range is exceeded or undershot, it can be concluded that there is an error in the feedback (eg line break or ground fault) or in the servo electronics or in the actuator.

Soferne keine geregelte Betriebsspannung sondern die Batterie­spannung eines Fahrzeuges für die Ansteuerung des Stellgliedes verwendet wird, kann man mittels der Rechenschaltung Betriebs­spannungsschwankungen, die sich unmittelbar auf die Stell­gliedposition auswirken würden, in einfacher Weise über das Tastverhältnis der Pulsbreitenmodulation kompensieren. Hierzu wird das Tastverhältnis im einfachsten Fall um einen Faktor geändert, der dem Quotienten Soll- Betriebsspannung/ Ist - Betriebsspannung entspricht, d.h. bei absinkender Betriebs­spannung wird das jeweilige, in einer abgespeicherten Tabelle verschiedenen Stellgliedpositionen zugeordnete Tastverhältnis vergrößert.If no regulated operating voltage but the battery voltage of a vehicle is used to control the actuator, operating voltage fluctuations that would have an immediate effect on the actuator position can be compensated for in a simple manner by means of the pulse width modulation pulse duty factor using the arithmetic circuit. In the simplest case, the pulse duty factor is changed by a factor that corresponds to the quotient of the target operating voltage / actual operating voltage, i.e. as the operating voltage drops, the respective pulse duty factor assigned to different actuator positions in a stored table is increased.

Der im Zusammenhang mit der Erfindung verwendete Begriff "Umschalter 6˝ soll nicht alleine einen konkreten Bauteil erfassen, sondern ganz allgemein die Möglichkeit eines ge­steuerten Umschaltens des Stellgliedes von dem Ausgang des Servokreises auf den Ausgang der Rechenschaltung bedeuten.The term "changeover switch 6˝" used in connection with the invention is not intended to cover a specific component alone, but rather to mean in general the possibility of controlled switching of the actuator from the output of the servo circuit to the output of the arithmetic circuit.

Wenngleich der Servokreis bei den gezeigten Ausführungsbei­spielen analog arbeitet ist auch eine zumindest teilweise Realisierung in Digitaltechnik möglich. Ebenso könnte zur Realisierung des Servokreises zumindest zum Teil die Rechen­schaltung und entsprechende Software herangezogen werden.Although the servo circuit works analog in the exemplary embodiments shown, an at least partial implementation in digital technology is also possible. Likewise, the computing circuit and corresponding software could be used at least in part to implement the servo circuit.

Claims (7)

1. Verfahren zum Steuern und Regeln einer Brennkraftmaschi­ne, bei welchem in Abhängigkeit von Betriebsgrößensignalen, wie der Drehzahl, der Gaspedalstellung, der Motortemperatur etc. in einer Recheneinrichtung ein Ausgangssignal errechnet und dieses zur Steuerung eines elektromechanischen Stell­gliedes für die Einspritzmenge herangezogen wird, wobei für das Stellglied ein Servokreis vorgesehen ist, dem als Füh­rungsgröße das errechnete Ausgangssignal und als Regelgröße das Rückmeldesignal eines mit dem Stellglied verbundenen Rückmelders zugeführt werden, das Rückmeldesignal auf Stö­rungen des Rückmelders überprüft wird und bei einer festge­stellten Störung der Servokreis geöffnet wird, dadurch ge­kennzeichnet, daß bei einer festgestellten Störung die in der Rechenschaltung ermittelte Führungsgröße unter Berück­sichtigung der Arbeitskennlinie des Stellgliedes in ein An­steuersignal für das Stellglied umgerechnet wird.1.Procedure for controlling and regulating an internal combustion engine, in which an output signal is calculated in a computing device as a function of operating variable signals, such as the rotational speed, the accelerator pedal position, the engine temperature, and this is used to control an electromechanical actuator for the injection quantity, for which Actuator a servo circuit is provided, to which the calculated output signal and as control variable the feedback signal of a feedback device connected to the actuator are fed, the feedback signal is checked for malfunctions of the feedback device and the servo circuit is opened in the event of a detected malfunction, characterized in that at a Malfunction detected, the reference variable determined in the arithmetic circuit is converted into a control signal for the actuator, taking into account the working characteristic of the actuator. 2. Elektronische Kraftstoff-Einspritzeinrichtung für Brenn­kraftmaschinen zur Durchführung des Verfahrens nach An­spruch 1, mit einem elektromechanischen Stellglied für die Steuerung der Einspritzmenge und einem diesem zugeordneten Rückmelder zur Abgabe eines für die Ist-Lage des Stellglie­des repräsentativen Rückmeldersignals, mit einer Rechenschal­tung, der das Drehzahlsignal eines Drehzahlsensors sowie weitere, mit Hilfe von Meßwertgebern ermittelte Betriebsgrö­ßensignale, wie für die Gaspedalstellung, die Motortempera­tur etc. zugeführt werden, mit einem Servokreis für das Stellglied, dem als Führungsgröße das Ausgangssignal der Re­chenschaltung und als Regelgröße das Rückmeldersignal zuge­führt sind, mit einer Störungsmeldungeinrichtung für Störun­gen des Stellgliedrückmelders und mit einem gesteuerten Um­schalter, der bei Störungen des Rückmelders das elektrome­chanische Stellglied von dem Ausgang des Servoverstärkers des Servokreises trennt, dadurch gekennzeichnet, daß die Störungsmeldungseinrichtung (7) bei Störungen das Stellglied­rückmelders (4) und/oder des Servokreises (3-4-5) mittels des Umschalters (6) das Stellglied (3) bzw. dessen Treiber­schaltung (10) oder einen davor geschalteten Signalmodulator (19, 22) von dem Ausgang des Servoverstärkers (5, 24 + 25) auf den Ausgang der Rechenschaltung (1) umschaltet und daß ein Kennliniensimulator (8) für die Arbeitskennlinie des Stellgliedes (3) vorgesehen ist, der im Störfall zur Umrech­nung der von der Rechenschaltung (1) vorgegebenen Führungs­größe in in Ansteuersignal für das Stellglied (3) heran­ziehbar ist.2. Electronic fuel injection device for internal combustion engines for performing the method according to claim 1, with an electromechanical actuator for controlling the injection quantity and an associated feedback for emitting a feedback signal representative of the actual position of the actuator, with an arithmetic circuit that the speed signal a speed sensor and other operating variable signals determined with the aid of sensors, such as those for the accelerator pedal position, engine temperature etc., with a servo circuit for the actuator, to which the output signal of the arithmetic circuit is supplied as a reference variable and the feedback signal as a control variable, with a fault reporting device for Malfunctions of the actuator feedback and with a controlled changeover switch, which separates the electromechanical actuator from the output of the servo amplifier of the servo circuit in the event of feedback errors, characterized in that the Fault reporting device (7) in the event of faults in the final control sensor (4) and / or the servo circuit (3-4-5) by means of the changeover switch (6), the actuator (3) or its driver circuit (10) or a signal modulator (19, 22) connected in front of it ) switches from the output of the servo amplifier (5, 24 + 25) to the output of the arithmetic circuit (1) and that a characteristic curve simulator (8) is provided for the operating characteristic of the actuator (3) which, in the event of a fault, is used to convert the arithmetic circuit ( 1) predetermined reference variable can be used in the control signal for the actuator (3). 3. Einrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Rückmeldersignal (r) der Rechenschaltung (1) zugeführt, in dieser auf Fehlerhaftigkeit überprüft und der gesteuerte Umschalter (6) im Störfall von der Rechenschaltung ange­steuert wird.3. Device according to claim 2, characterized in that the feedback signal (r) of the arithmetic circuit (1) is fed, checked in this for errors and the controlled switch (6) is triggered in the event of a fault by the arithmetic circuit. 4. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich­net, daß ein Fehlerverstärker (24) vorgesehen ist, dessen beiden Eingängen ein aus dem Ausgangssignal (a) der Rechenschaltung (1) abgeleitetes analoges Signal (a˝) sowie das Rückmeldesig­nal (r) zugeführt sind und dessen Ausgangssignal (r′) der Störungsmeldeeinrichtung zugeführt ist.4. Device according to claim 1 or 2, characterized in that an error amplifier (24) is provided, the two inputs of which is derived from the output signal (a) of the computing circuit (1) derived analog signal (a˝) and the feedback signal (r) are and the output signal (r ') of the fault reporting device is supplied. 5. Einrichtung mit pulsbreitenmodulierter Ansteuerung des Stellgliedes nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch ge­kennzeichnet, daß ein Pulsbreitenmodulator (14) vorgesehen ist, dessem Eingang das Ausgangssignal (a) der Rechenschal­tung in binärer Form zugeführt ist und der ein pulsbreiten­moduliertes Ansteuersignal (a′) an seinem Ausgang aufweist.5. Device with pulse-width-modulated control of the actuator according to one of claims 2 to 4, characterized in that a pulse-width modulator (14) is provided, whose input the output signal (a) of the arithmetic circuit is supplied in binary form and a pulse-width-modulated control signal (a ' ) has at its exit. 6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Ansteuersignal (a′) dem Servoverstärker (5, 24 + 25) als Führungsgröße über ein Filter (20) als analoges Signal (a˝) zugeführt ist.6. Device according to claim 5, characterized in that the control signal (a ') the servo amplifier (5, 24 + 25) is supplied as a reference variable via a filter (20) as an analog signal (a˝). 7. Einrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeich­net, daß ein Flip-Flop (23) vorgesehen ist, dessen Ausgang mit dem Eingang der Treiberstufe verbunden ist, dessem set-­Eingang ein Taktsignal (s) zugeführt ist und dessen reset-­Eingang mit dem Ausgang eines Komparators (22) verbunden ist, wobei den beiden Eingängen des Komparators (22) en dem Strom (IM) durch den Rückmelder (3) proportionales Sig­nal sowie das Ausgangssignal des Servoverstärkers (5, 24 + 25) bzw. im Störungsfall ein dem Ausgangssignal (a) der Rechenschaltung entsprechendes analoges Signal (a˝) zuführ­bar sind.7. Device according to claim 5 or 6, characterized in that a flip-flop (23) is provided, the output of which is connected to the input of the driver stage, whose set input is supplied with a clock signal (s) and the reset input of which the output of a comparator (22) is connected, the two inputs of the comparator (22) and the current (I M ) through the feedback (3) proportional signal and the output signal of the servo amplifier (5, 24 + 25) or in the event of a fault an analog signal (a˝) corresponding to the output signal (a) of the computing circuit can be supplied.
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Country Status (2)

Country Link
EP (1) EP0308392A1 (en)
DE (1) DE3730443A1 (en)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2270394A (en) * 1992-09-05 1994-03-09 Bosch Gmbh Robert Fault detection in an engine control system
DE4310859A1 (en) * 1993-04-02 1994-10-06 Bosch Gmbh Robert Method and device for positioning an adjusting device
DE19547647A1 (en) * 1995-12-20 1997-06-26 Bosch Gmbh Robert Method and device for monitoring a fuel metering system of an internal combustion engine
US5778852A (en) * 1996-04-26 1998-07-14 Mercedes-Benz Ag Functionally monitored fuel injection system

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3808820A1 (en) * 1988-03-16 1989-09-28 Voest Alpine Automotive METHOD FOR CONTROLLING AND REGULATING THE INTERNAL COMBUSTION ENGINE OF A MOTOR VEHICLE
DE3912604C1 (en) * 1989-04-17 1990-11-08 Voest-Alpine Automotive Ges.M.B.H., Linz, At
DE3921329A1 (en) * 1989-06-29 1991-01-03 Vdo Schindling Error function calculation for speed control of combustion engine - comparing actual value with reference value to compute control signals
DE4005255C2 (en) * 1990-02-20 2002-11-28 Siemens Ag Circuit arrangement for operating an actuator
DE19513156C1 (en) * 1995-02-28 1996-05-02 Porsche Ag Turbo-charged IC engine with error detector
DE19540416A1 (en) * 1995-10-30 1997-05-07 Bayerische Motoren Werke Ag Device for the electronic control of the internal combustion engine in motor vehicles with an injection valve

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2072883A (en) * 1980-03-24 1981-10-07 Nissan Motor Automatic control of ic engines
GB2074758A (en) * 1980-03-24 1981-11-04 Nissan Motor Automatic control of fuel supply in ic engines
GB2128773A (en) * 1982-10-15 1984-05-02 Bosch Gmbh Robert Emergency control of a fuel metering system for an i c engine
DE3311351A1 (en) * 1983-03-29 1984-10-04 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Control device for the fuel metering in a diesel internal combustion engine

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3130094A1 (en) * 1981-07-30 1983-02-17 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart EMERGENCY CONTROL SYSTEM FOR A DIESEL INTERNAL COMBUSTION ENGINE
DE3510173C2 (en) * 1984-08-16 1994-02-24 Bosch Gmbh Robert Monitoring device for an electronically controlled throttle valve in a motor vehicle

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2072883A (en) * 1980-03-24 1981-10-07 Nissan Motor Automatic control of ic engines
GB2074758A (en) * 1980-03-24 1981-11-04 Nissan Motor Automatic control of fuel supply in ic engines
GB2128773A (en) * 1982-10-15 1984-05-02 Bosch Gmbh Robert Emergency control of a fuel metering system for an i c engine
DE3311351A1 (en) * 1983-03-29 1984-10-04 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Control device for the fuel metering in a diesel internal combustion engine

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2270394A (en) * 1992-09-05 1994-03-09 Bosch Gmbh Robert Fault detection in an engine control system
US5370094A (en) * 1992-09-05 1994-12-06 Robert Bosch Gmbh Arrangement for controlling an internal combustion engine
GB2270394B (en) * 1992-09-05 1996-04-24 Bosch Gmbh Robert Fault detection in an engine control system
DE4310859A1 (en) * 1993-04-02 1994-10-06 Bosch Gmbh Robert Method and device for positioning an adjusting device
FR2703796A1 (en) * 1993-04-02 1994-10-14 Bosch Gmbh Robert Method and device for positioning an adjustment installation
DE4310859C2 (en) * 1993-04-02 2002-11-28 Bosch Gmbh Robert Method and device for positioning a throttle valve of a motor vehicle
DE19547647A1 (en) * 1995-12-20 1997-06-26 Bosch Gmbh Robert Method and device for monitoring a fuel metering system of an internal combustion engine
US5778852A (en) * 1996-04-26 1998-07-14 Mercedes-Benz Ag Functionally monitored fuel injection system

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