DE4016815A1

DE4016815A1 - METHOD AND DEVICE FOR ADJUSTING AN ACTUATOR OF A MOTOR VEHICLE

Info

Publication number: DE4016815A1
Application number: DE19904016815
Authority: DE
Inventors: Werner Dr Ing Dr Zimmermann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1990-05-25
Filing date: 1990-05-25
Publication date: 1991-11-28
Also published as: GB9110811D0; GB2245996A; GB2245996B; FR2662470B1; JPH04231678A; FR2662470A1

Description

State of the art

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Einstel lung eines Stellglieds eines Kraftfahrzeugs, insbe sondere im Bereich der Leistungsbeeinflussung einer Brennkraftmaschine, mit einem Regler, der die Posi tion des Stellglieds beeinflußt und dem zur Bildung einer Regeldifferenz ein Sollwert und ein Istwert zugeführt wird.The invention relates to a method for setting development of an actuator of a motor vehicle, esp especially in the area of influencing the performance of a Internal combustion engine, with a regulator that controls the posi tion of the actuator influenced and that for education a setpoint and an actual value is fed.

Die Leistungsbeeinflussung der Brennkraftmaschine kann zum Beispiel durch Kraftstoff-Fördermengenein stellung der Einspritzpumpe der Brennkraftmaschine erfolgen. Die Kraftstoff-Fördermengensteuerung bei Reihen- und Verteilereinspritzpumpen, insbesondere für Dieselmotoren, erfolgt in bekannter Weise in Form einer geometrischen Zumeßsteuerung mit Hilfe eines Regelschiebers oder einer Regelstange. Die Stellung dieses Regelschiebers bestimmt die zu för dernde und somit einzuspritzende Kraftstoffmenge. Vorzugsweise wird der Regelschieber durch ein elek tromagnetisches oder elektrohydraulisches Stellwerk betätigt. Die Ansteuerung dieses Stellwerks erfolgt mit einem elektronischen Steuergerät der Brenn kraftmaschine. Dieses berechnet - ausgehend von Ein gangsdaten, wie z. B. Fahrpedalstellung, Drehzahl, Temperatur usw. - eine Sollposition für den Regel schieber. Hierzu werden bestimmte Berechnungsvor schriften und/oder Kennfelder usw. eingesetzt. Die tatsächliche Position des Regelschiebers, die - wie bereits erwähnt - die eingespritzte Kraftstoffmenge bestimmt, wird einem Regler zugeführt, der - zur Bildung einer Regeldifferenz - überdies auch die vom Steuergerät errechnete Regelschieberposition zur Bildung einer Regeldifferenz erhält. Die tatsächli che Position des Regelschiebers, also der Istwert, wird von einem Lagesensor zur Verfügung gestellt. Hierbei kann es sich z. B. um ein Potentiometer, ein induktives oder ein optisches Meßsystem handeln. Die Einspritzpumpe ist über eine Hochdruckleitung mit einer Einspritzdüse verbunden, die eine Düsen nadel aufweist. Die Bewegung dieser Düsennadel wird von einem Bewegungssensor erfaßt und - zur Auswer tung - dem erwähnten Steuergerät zugeführt. Um eine exakte Kraftstoff-Fördermengensteuerung zur genauen Dosierung der Einspritzmenge vornehmen zu können, sind extrem hohe dynamische und stationäre Anforde rungen an den die Regelschieberstellung bestimmen den Lageregelkreis und insbesondere an den Lagesen sor zu stellen. Dies erfordert den Einsatz von teu ren Präzisionsbaugruppen. Influencing the performance of the internal combustion engine can be due to, for example, fuel flow rates position of the injection pump of the internal combustion engine respectively. The fuel delivery control In-line and distributor injection pumps, in particular for diesel engines, takes place in a known manner Form of a geometric metering control with the help a control slide or control rod. The The position of this control slide determines the för derende and thus to be injected fuel quantity. Preferably, the control slide is by an elek tromagnetic or electro-hydraulic signal box operated. This signal box is controlled with an electronic control unit of the Brenn engine. This calculates - starting from on current data, such as B. accelerator pedal position, speed, Temperature etc. - a target position for the rule slide. For this, certain calculations are made fonts and / or maps etc. used. The actual position of the control slide, which - like already mentioned - the amount of fuel injected determined, is fed to a controller which - for Formation of a rule difference - moreover, that of Control unit calculated control slide position for Formation of a systemic difference. The actual che position of the control slide, i.e. the actual value, is provided by a position sensor. This can be e.g. B. a potentiometer act inductive or an optical measuring system. The injection pump is via a high pressure line connected to an injection nozzle, which is a nozzle has needle. The movement of this nozzle needle will detected by a motion sensor and - to Auswer tion - supplied to the control unit mentioned. To one exact fuel flow control for precise To be able to dose the injection quantity, are extremely high dynamic and stationary requirements to determine the control slide position the position control loop and especially on the Lagesen to put sor. This requires the use of expensive ren precision assemblies.

Aus der DE-OS 37 31 982 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur adaptiven Stellregelung bei der elektromagnetischen Verstellung eines mengenbestim menden Glieds bekannt. Es kommt ein elektromagne tisches Beobachtungsmodell zum Einsatz, das die auf die Strecke des Regelkreises wirkenden Einfluß größen (insbesondere Störgrößen) unterdrückt. Dem Störgrößenbeobachter (Beobachtungsmodell) wird eine Eingangsgröße (Steuerstrom für den Stellmagneten) zugeführt. Ferner erfolgt eine Nachführung durch proportionale Gewichtungen der Beobachtermatrix aus dem Fehler, der durch Vergleich des Strecken ausgangs mit einem entsprechenden Signal des Beob achters entsteht, wobei die vom Beobachter ge lieferte Schätzgröße für Regelstangengeschwindig keit und Magnetkraft dem Regler zur Stromsoll wertaufbereitung zugeführt und ferner die vom Beob achter gleichzeitig gelieferte Schätzgröße für durch Reibung und sonstige Störungen verursachte Störkräfte über einen Hochpaß ebenfalls auf den Regler aufgeschaltet wird.DE-OS 37 31 982 is a method and a Device for adaptive control in the electromagnetic adjustment of a quantitative known limb. There is an electromagnetic table observation model used, which the influence the distance of the control loop sizes (especially disturbance variables) suppressed. The Disturbance observer (observation model) becomes one Input variable (control current for the solenoid) fed. There is also a follow-up proportional weights of the observer matrix the mistake made by comparing the stretch output with a corresponding signal from the ob aft arises, with the ge by the observer delivered estimated value for control rod speed speed and magnetic force value preparation supplied and also the from the obs eighth simultaneously delivered estimate for caused by friction and other disturbances Interference forces over a high pass also on the Controller is switched on.

Advantages of the invention

Demgegenüber hat das im Hauptanspruch genannte Ver fahren den Vorteil, daß ein mit dem Stellglied zu sammenwirkender Sensor die Bewegung des Stellglieds erfaßt und daß aus dem Sensorsignal mittels eines Beobachters ein die Stellung des Stellglieds defi nierendes Lagesignal gebildet wird. Das Lagesignal wird also erfindungsgemäß aus der Bewegung des Stellglieds ermittelt. Unter "Bewegung" ist die Ge schwindigkeit oder die Beschleunigung des Stell glieds zu verstehen.In contrast, the Ver mentioned in the main claim drive the advantage that one with the actuator cooperating sensor the movement of the actuator detected and that from the sensor signal by means of a Observer defi the position of the actuator renal position signal is formed. The location signal According to the invention, the movement of the Actuator determined. Under "movement" is the Ge speed or the acceleration of the position member to understand.

Ferner ist es vorteilhaft, wenn für eine Driftkom pensation ein im Vergleich zum Lageregelkreis "langsames" Korrektursignal verwendet wird. Dieses Korrektursignal wird also zur Beeinflussung des La geregelkreises verwendet, um gegebenenfalls auftre tende Fehler, zum Beispiel Istwert-Fehler, zu kom pensieren. Bei dem Korrektursignal kann es sich zum Beispiel um die Spritzdauer und/oder die der Brenn kraftmaschine zugeführte Luftmenge handeln.It is also advantageous if for a drift comm compensation compared to the position control loop "slow" correction signal is used. This Correction signal is therefore used to influence the La control loop used to occur if necessary errors, for example actual value errors retire. The correction signal can become Example of the duration of the spray and / or that of the firing Act air quantity supplied to the engine.

Ferner läßt sich der Vorteil erzielen, daß der hohe Aufwand für den hochgenauen Lagesensor vermieden werden kann, wenn als Sensor ein Bewegungssensor, das heißt, ein die Bewegung, also Geschwindigkeit oder Beschleunigung, des mengenbestimmenden Glieds erfassender Sensor zum Einsatz kommt und aus dem Sensorsignal mittels eines Beobachters (insbeson dere Lagebeobachters) ein die Stellung des mengen bestimmenden Glieds definierendes Lagesignal gebil det wird, wobei zur Beseitigung möglicher Lagefeh ler, insbesondere zur Kompensation einer Lagedrift, die Abweichung zwischen tatsächlicher und für den vorliegenden Betriebspunkt der Brennkraftmaschine vorgegebener Spritzdauer ermittelt und dem Beobach ter als Korrektiv zugeführt wird. Der erfindungsge mäß verwendete Bewegungssensor kann sehr viel ein facher als der aus dem Stand der Technik bekannte, hochauflösende Lagesensor ausgebildet sein. Das von ihm gelieferte Sensorsignal wird mittels des Beob achters in ein Lagesignal umgewandelt, wobei auf grund der nicht ideal auszuführenden Signalerfas sung und -verarbeitung mit einer gewissen Drift zu rechnen ist. Diese Drift wird erfindungsgemäß über die Spritzdauerermittlung kompensiert. Hierbei wird die tatsächlich ermittelte Spritzdauer mit der von dem Steuergerät der Brennkraftmaschine vorgegebenen Spritzdauerwert verglichen und aus der ggf. vor liegenden Abweichung, insbesondere Differenz, ein Korrektursignal gebildet, das Fehler, insbesondere eine Lagedrift, kompensiert. Da die Spritzdauer oh nehin für die normalerweise vorhandene Regelung des Spritzbeginns mittels eines entsprechenden Sensors ermittelt wird, kann dieser also überdies zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ge nutzt werden.Furthermore, the advantage that the high Effort for the high-precision position sensor avoided can be, if a sensor is a motion sensor, that is, the movement, that is, the speed or acceleration, of the quantity-determining link sensor is used and from which Sensor signal by means of an observer (in particular position observer) the position of the quantity determining element defining position signal gebil det is used to eliminate possible misalignment ler, especially to compensate for a situation drift, the difference between actual and for the present operating point of the internal combustion engine predetermined spraying time determined and the observer ter is supplied as a corrective. The fiction The motion sensor used can do a lot more than that known from the prior art, high-resolution position sensor. That from the sensor signal supplied to it is monitored by means of the ob aft converted into a position signal, being on because of the signal acquisition that is not ideal solution and processing with a certain drift to calculate. This drift is over according to the invention the calculation of the spray duration is compensated. Here will the actually determined spraying time with that of the control unit of the internal combustion engine Spray duration value compared and from where applicable before lying deviation, in particular difference Correction signal formed, the error, in particular a situation drift, compensated. Since the spray duration oh for the normally existing regulation of the Start of spraying using an appropriate sensor is determined, it can also be used for Implementation of the method according to the invention be used.

Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist vorge sehen, daß der Sensor die Geschwindigkeit des men genbestimmenden Glieds erfaßt. Als Lagebeobachter kommt dann vorzugsweise ein Integrationsglied zum Einsatz. Dieses bildet aus der ermittelten Ge schwindigkeit die Position des Regelschiebers der Einspritzpumpe.After a further development of the invention is pre see that the sensor the speed of the men gen-determining link. As a position monitor then preferably comes an integrator Commitment. This forms from the determined Ge speed the position of the control slide Injection pump.

Alternativ ist es jedoch auch möglich, daß der Sen sor die Beschleunigung des mengenbestimmenden Glieds erfaßt, wobei dann der Lagebeobachter ein doppeltes Integrationsglied aufweist. Die Integra tion des Beschleunigungssignals führt zur Ermitt lung der Geschwindigkeit, die - nochmals integriert - zur Position (Lage) des Regelschiebers führt.Alternatively, it is also possible that the Sen sor the acceleration of the quantity determining Limbs detected, then the position watcher has double integrator. The integra tion of the acceleration signal leads to the determination speed, which - again integrated - leads to the position of the control slide.

Als mit dem mengenbestimmenden Glied zusammenwir kender Sensor kommen vorzugsweise induktive Ge schwindigkeits- oder Wirbelstrom-Beschleunigungs sensoren zum Einsatz, die dynamische Vorgänge er fassen können. Derartige Sensoren sind äußerst preiswert.As interacting with the quantitative link kender sensor come preferably inductive Ge speed or eddy current acceleration sensors that use dynamic processes can grasp. Such sensors are extreme inexpensive.

Die tatsächliche Spritzdauer (Istwert) wird vor zugsweise von einem Einspritzdüsensensor ermittelt. Der ist vorzugsweise als Bewegungssensor ausgebil det, das heißt, er erfaßt die Bewegung der Düsen nadel der Einspritzdüse.The actual spraying time (actual value) is given preferably determined by an injector sensor. It is preferably designed as a motion sensor det, that is, it detects the movement of the nozzles needle of the injector.

Das erfindungsgemäße Verfahren kann in analoger oder digitaler Form durchgeführt werden. Ferner ist eine zeitdiskrete Realisierung möglich. Dabei wer den dem Lagerbeobachter und auch dem Regler (Lage regler) vorzugsweise die kürzesten Abtastzeiten der gesamten Schaltungsanordnung zugeordnet. Die Erfas sung der Spritzdauer erfolgt drehzahlabhängig und im Vergleich zur Dynamik des Lagereglers mit rela tiv großer Abtastzeit.The process according to the invention can be carried out in a similar manner or digital form. Furthermore is time-discrete implementation possible. Here who the warehouse observer and also the controller (location controller) preferably the shortest sampling times of the assigned to the entire circuit arrangement. The Erfas The spray duration depends on the speed and compared to the dynamics of the position controller with rela tiv large sampling time.

Die Zeichnungen veranschaulichen die Erfindung an hand von Ausführungsbeispielen und zwar zeigt:The drawings illustrate the invention based on exemplary embodiments and shows:

Fig. 1 eine Prinzipdarstellung einer Einspritz pumpe mit Einspritzdüse und elektroni scher Ansteuerschaltung, Fig. 1 is a schematic diagram of an injection pump with the injection nozzle and electronic shear drive circuit,

Fig. 2 ein Blockschaltbild und Fig. 2 is a block diagram and

Fig. 3 ein Schaltungsauszug des Blockschaltbilds der Fig. 2 gemäß einem weiteren Ausfüh rungsbeispiel. Fig. 3 is a circuit excerpt of the block diagram of FIG. 2 according to another example embodiment.

Description of exemplary embodiments

Die Fig. 1 zeigt eine Einspritzpumpe 1 für einen Dieselmotor. Die Einspritzpumpe 1 kann zum Beispiel als Reihen- oder Verteilereinspritzpumpe ausgebil det sein. Sie steht über eine Hochdruckleitung 2 mit einer Einspritzdüse 3 in Verbindung. Die Ein spritzdüse 3 ist an einer geeigneten Stelle des Dieselmotors (nicht dargestellt) angeordnet. Sie weist eine Düsennadel auf, die mit ihrer konischen Spitze im ausgelenktem Zustand eine Einspritzöff nung freigibt. übersteigt der sich in der Hoch druckleitung 2 aufbauende Druck des von der Ein spritzpumpe 1 gelieferten Kraftstoffs eine be stimmte Größe, so öffnet die Düsennadel schlagartig und es kommt zum Einspritzen einer entsprechenden Kraftstoffmenge. Die mittels einer Feder beauf schlagte Düsennadel schließt schlagartig, sobald ein Schließdruck unterschritten wird. Die Bewegung der Düsennadel wird von einem Einspritzdüsensensor 4 erfaßt, der als Bewegungssensor 5 ausgebildet ist. Er steht über eine Leitung 6 mit einem elek tronischen Steuergerät 7 in Verbindung. Das Steuer gerät 7 ist ferner über eine Leitung 8 mit einem Stellwerk 9 der Einspritzpumpe 1 verbunden. Das Stellwerk 9 betätigt ein (nicht dargestelltes) men genbestimmendes Glied der Einspritzpumpe, das heißt, je nach Stellung dieses mengenbestimmenden Glieds wird die Kraftstoffördermenge der Ein spritzpumpe 1 festgelegt. Das mengenbestimmende Glied ist vorzugsweise als Regelschieber oder auch als Regelstange ausgebildet. Das Stellwerk 9 kann auf elektromagnetischem oder elektrohydraulischem Wege den Regelschieber betätigen. Fig. 1 shows an injection pump 1 for a diesel engine. The injection pump 1 can be designed, for example, as a series or distributor injection pump. It is connected to an injection nozzle 3 via a high-pressure line 2 . The one spray nozzle 3 is arranged at a suitable point of the diesel engine (not shown). It has a nozzle needle, which releases an injection opening with its conical tip in the deflected state. If the pressure in the high pressure line 2 building up of the fuel supplied by the injection pump 1 exceeds a certain size, the nozzle needle opens abruptly and an appropriate amount of fuel is injected. The nozzle needle impinged by a spring closes abruptly as soon as the pressure falls below a closing pressure. The movement of the nozzle needle is detected by an injection nozzle sensor 4 , which is designed as a movement sensor 5 . It is connected via a line 6 to an electronic control unit 7 . The control device 7 is also connected via a line 8 to an interlocking 9 of the injection pump 1 . The signal box 9 actuates a (not shown) men-determining member of the injection pump, that is, depending on the position of this member-determining member, the fuel delivery rate of an injection pump 1 is determined. The quantity-determining member is preferably designed as a control slide or as a control rod. The signal box 9 can actuate the control slide by electromagnetic or electrohydraulic means.

Hierzu berechnet das elektronische Steuergerät 7 aus Eingangsdaten 10, die vorzugsweise einem Kenn feld 11 zugeführt werden, die Sollposition für den Regelschieber. Dies erfolgt in Abhängigkeit von dem aktuell vorliegenden Betriebszustand der Brenn kraftmaschine. Insofern können als Eingangsdaten 10 z. B. die Fahrpedalstellung, die Drehzahl der Brenn kraftmaschine, die Temperatur usw. herangezogen werden. Der errechnete Sollwert wird einem Regler 14 zugeführt, der hieraus das Ansteuersignal für das Stellwerk 9 erzeugt, das diesem über die Lei tung 8 zugeführt wird.For this purpose, the electronic control unit 7 calculates the target position for the control slide from input data 10 , which are preferably supplied to a characteristic field 11 . This takes place depending on the current operating state of the internal combustion engine. Insofar as input data 10 z. B. the accelerator pedal position, the speed of the internal combustion engine, the temperature, etc. are used. The calculated setpoint is fed to a controller 14 , which generates the control signal for the signal box 9 , which is fed to this via the line 8 .

Mit dem Regelschieber wirkt ein Sensor 12 zusammen, der über eine Leitung 13 mit dem Steuergerät 7 ver bunden ist. Der Sensor 12 ist erfindungsgemäß als Geschwindigkeitssensor oder - nach einem anderen Ausführungsbeispiel der Erfindung - als Beschleuni gungssensor ausgebildet. Im Falle des Geschwindig keitssensor ermittelt dieser die Geschwindigkeit des mengenbestimmenden Glieds; im Falle des Be schleunigungssensors wird die Beschleunigung des mengenbestimmenden Glieds ermittelt. Die jeweiligen Ermittlungsdaten werden mittels der Leitung 13 dem Steuergerät 7 zugeführt, das daraus einen Istwert ermittelt. Ein Regler 14 des Steuergeräts 7 nimmt einen Soll-Istwertvergleich vor und führt beim Auf treten einer Regeldifferenz das Stellwerk 9 ent sprechend nach. Da der Istwert, insbesondere durch Drifterscheinungen, fehlerbehaftet sein kann, wird erfindungsgemäß ein Lagebeobachter (dies ist eine elektronische Schaltung oder deren entsprechende Um setzung innerhalb des Programms eines Rechners) eingesetzt, der die mittels des Bewegungssensors 5 ermittelte tatsächliche Spritzdauer SD mit der vom Steuergerät 7 berechneten Einspritzdauer SD′ ver gleicht und sich möglicherweise einstellende Abwei chungen als Korrektiv für die Stellwerkansteuerung liefert. Hierdurch ist mit einfachen Mitteln eine genaue Mengensteuerung der Einspritzpumpe 1 mög lich.With the control slide, a sensor 12 interacts, which is connected via a line 13 to the control unit 7 . The sensor 12 is designed according to the invention as a speed sensor or - according to another embodiment of the invention - as an acceleration sensor. In the case of the speed sensor, this determines the speed of the quantity-determining link; in the case of the acceleration sensor, the acceleration of the quantity-determining member is determined. The respective determination data are fed to control unit 7 via line 13 , which determines an actual value therefrom. A controller 14 of the control unit 7 carries out a target-actual value comparison and performs the signal box 9 accordingly when a control difference occurs. Since the actual value, in particular due to drift phenomena, can be faulty, a position observer (this is an electronic circuit or its corresponding implementation within the program of a computer) is used according to the invention, which compares the actual spray duration SD determined by the motion sensor 5 with that of the control unit 7 calculated injection duration SD 'compares and any deviations that may arise as a corrective for the signal box control. As a result, precise control of the quantity of the injection pump 1 is possible with simple means.

Die Fig. 2 zeigt zu der erläuterten Kraftstoff- Fördermengeneinstellung der Einspritzpumpe 1 ein Blockschaltbild. Dies weist einen Regler 14 auf, der als Lageregler 15 ausgebildet ist, dessen Aus gang mit der Leitung 8 in Verbindung steht, das heißt, der Lageregler 15 steuert das Stellwerk 9 der Einspritzpumpe 1 an. Ferner ist eine elektroni sche Schaltung, ein sogenannter Beobachter 16, vor gesehen, der als Lagebeobachter 17 ausgebildet ist. Das Steuergerät 7 weist ferner das bereits erwähnte Kennfeld 11 sowie Kennfelder 18 und 19 auf. Ferner ist in bezug auf den Regler 14 und den Beobachter 16 ein der Fehlerkorrektur dienender, überlagerter Regler 20, vorzugsweise zur Driftkompensation, so wie ein Abtasthalteglied 21 vorgesehen. FIG. 2 shows a block diagram for the fuel delivery quantity setting of the injection pump 1 . This has a controller 14 , which is designed as a position controller 15 , the output of which is connected to line 8 , that is, the position controller 15 controls the signal box 9 of the injection pump 1 . Furthermore, an electronic circuit, a so-called observer 16 , is seen before, which is designed as a position observer 17 . The control unit 7 also has the characteristic map 11 and characteristic maps 18 and 19 already mentioned. Furthermore, with respect to the controller 14 and the observer 16, a superimposed controller 20 is used for error correction, preferably for drift compensation, such as a sample and hold element 21 .

Im einzelnen ergibt sich folgende Schaltungsanord nung:The following circuit arrangement results in detail name:

Die Eingangsdaten 10 werden sowohl dem Kennfeld 11 als auch den Kennfeldern 18 und 19 mittels Lei tungen 22 zugeführt. Der Ausgang 23 des Kennfelds 11 führt zu einer Summationsstelle 24 und zu einem Summationspunkt 25 (jeweils mit positivem Vor zeichen). Der Ausgang 26 der Summationsstelle 24 führt über ein P-Glied 27 des Reglers 14 zu einem Treiber 28, dessen Ausgang mit der Leitung 8 in Verbindung steht.The input data 10 are supplied to the map 11 as well as the maps 18 and 19 by means of lines 22 . The output 23 of the map 11 leads to a summation point 24 and to a summation point 25 (each with a positive sign). The output 26 of the summation point 24 leads via a P element 27 of the controller 14 to a driver 28 , the output of which is connected to the line 8 .

Die vom Bewegungssensor 5 gelieferten Daten werden mittels der Leitung 6 zum Kennfeld 18 übertragen. Dies erhält ferner über die Leitungen 22 die Ein gangsdaten 10. Die vom Kennfeld 18 bewerteten Daten werden als eine Ausgangsgröße mit negativem Vor zeichen auf eine Summationsstelle 29 geleitet. Diese erhält als weitere Eingangsgröße die vom Kennfeld 19 bewerteten Eingangsdaten 10. Hierzu ist der Ausgang des Kennfelds 19 mit positivem Vor zeichen an die Summationsstelle 29 angeschlossen. Der Ausgang 30 der Summationsstelle 29 führt zum überlagerten Regler 20, der zum Beispiel als PI- Regler ausgebildet ist. Sein Ausgang 31 führt zum Abtasthalteglied 21, dessen Ausgang 32 - mit negati vem Vorzeichen - an einen Summationspunkt 33 ange schlossen ist. Die Reihenfolge der Glieder 20 und 21 kann auch vertauscht sein. Als weitere Eingangs größe werden dem Summationspunkt 33 mit positivem Vorzeichen die Daten des Sensors 12 zugeleitet. Der Sensor 12 ist vorzugsweise als Wirbelstromsensor ausgebildet. Dieser nimmt die Beschleunigung b des mengenbestimmenden Glieds, also des Regelschiebers der Einspritzpumpe 1, auf. Der Ausgang 34 des Sum mationspunkt 33 führt zu einem Integrationsglied 35 und - mit negativem Vorzeichen - über eine Leitung 36 zur Summationsstelle 24. Da dem Eingang des Inte grationsglieds 35 eine Beschleunigung b zugeleitet wird, steht an dessen Ausgang 37 eine Geschwindig keit v zur Verfügung, die über eine Leitung 38 - mit negativem Vorzeichen - der Summationsstelle 24 zuge führt wird. Die der Summationsstelle 24 derart zu geführten Signale können zusätzlich zum Beispiel über Proportionalfaktoren gewichtet werden (nicht dargestellt). Die auf diese Art und Weise ermit telte Geschwindigkeit v wird ferner als Eingangs größe einem weiteren Integrationsglied 39 zuge führt, an dessen Ausgang 40 demgemäß die Stellung, das heißt, die Lage x des mengenbestimmenden Glieds zur Verfügung steht. Diese Position (Lage x) wird über eine Leitung 41 mit negativem Vorzeichen auf die Summationsstelle 24 gegeben und ferner - eben falls mit negativem Vorzeichen - dem Summationspunkt 25 zugeleitet. Der Ausgang 42 des Summationspunkt 25 ist über ein I-Glied 43 - mit negativem Vorzei chen - mit der Summationsstelle 24 verbunden.The data supplied by the motion sensor 5 are transmitted to the map 18 by means of the line 6 . This also receives the input data 10 via lines 22 . The data evaluated by the map 18 are passed as an output variable with a negative sign to a summation point 29 . This receives the input data 10 evaluated by the characteristic diagram 19 as a further input variable. For this purpose, the output of the map 19 is connected to the summation point 29 with a positive sign. The output 30 of the summation point 29 leads to the higher-level controller 20 , which is designed, for example, as a PI controller. Its output 31 leads to the sample and hold element 21 , whose output 32 - with a negative sign - is connected to a summation point 33 . The order of the links 20 and 21 can also be interchanged. As a further input variable, the data of the sensor 12 are fed to the summation point 33 with a positive sign. The sensor 12 is preferably designed as an eddy current sensor. This takes up the acceleration b of the quantity-determining element, that is to say of the control slide of the injection pump 1 . The output 34 of the summation point 33 leads to an integration element 35 and - with a negative sign - via a line 36 to the summation point 24 . Since the input of the integration member 35 is supplied with an acceleration b, a speed v is available at the output 37 thereof, which leads to the summing point 24 via a line 38 - with a negative sign. The signals that are fed to the summation point 24 in this way can additionally be weighted, for example, by means of proportional factors (not shown). The speed v determined in this way is also supplied as an input variable to a further integration element 39 , at the output 40 of which the position, that is to say the position x of the quantity-determining element, is accordingly available. This position (position x) is given via a line 41 with a negative sign to the summation point 24 and further - even if with a negative sign - fed to the summation point 25 . The output 42 of the summation point 25 is connected via an I-link 43 - with a negative sign - to the summation point 24 .

Aus alledem wird deutlich, daß dem Lageregler 15 vom Kennfeld 11 ein Sollwert für die Lage des men genbestimmenden Glieds der Einspritzpumpe 1 zuge führt wird. Zur Bildung einer Regeldifferenz nimmt der Sensor 12, der als einfach aufgebauter Be schleunigungssensor ausgebildet ist, die Be schleunigung des mengenbestimmenden Glieds auf und leitet diese dem Beobachter 16 zu. Die Beschleuni gung b wird einerseits der Summationsstelle 24 und andererseits - über das Integrationsglied 35 - als Geschwindigkeit v ebenfalls der Summationsstelle 24 zugeführt. Ferner wird die Geschwindigkeit v mit tels des weiteren Integrationsglieds 39 in die Lage x umgeformt, die - einmal direkt - der Summations stelle 24 und - über den Summationspunkt 25 und das I-Glied 43 - indirekt der Summationsstelle 24 zuge leitet wird. Ferner ermittelt der Bewegungssensor 5 aufgrund der Erfassung der Düsennadelstellung der Einspritzdüse 3 ein Signal für die Einspritzdauer, das als Eingangsgröße dem Kennfeld 18 zugeleitet wird. Als weitere Eingangsgrößen erhält das Kenn feld 18 die Eingangsdaten 10. Am Ausgang des Kenn felds 18 steht daher die tatsächliche, bewertete Spritzdauer SD zur Verfügung. Mittels der Eingangs daten 10 wird vom Kennfeld 19 eine aufgrund der vorliegenden Betriebsdaten berechnete, also vorge gebene Spritzdauer SD′ ermittelt. Die tatsächliche Spritzdauer SD und die vorgegebene Spritzdauer SD′ werden mittels der Summationsstelle 29 miteinander verglichen und die sich gegebenenfalls einstellende Differenz dem überlagerten Regler 20 zugeführt. Der Ausgang des Reglers 20 ist über das Abtasthalte glied 21 mit dem Summationspunkt 33 verbunden. Dies bedeutet, daß hierdurch eine Korrektur der vom Sen sor 12 gelieferten Daten erfolgt. Es handelt sich um eine Fehlerkorrektur, insbesondere um die Kor rektur von Lagedriftfehlern, um die vom Sensor 12 ermittelte Position des Regelschiebers entsprechend anzugleichen.It is clear from all of this that the position controller 15 is supplied with a setpoint for the position of the men-determining member of the injection pump 1 by the map 11 . In order to form a control difference, the sensor 12 , which is designed as a simply constructed acceleration sensor, picks up the acceleration of the quantity-determining member and transmits it to the observer 16 . The acceleration b is on the one hand the summation point 24 and on the other hand - via the integration element 35 - also fed to the summation point 24 as the speed v. Furthermore, the speed v is transformed by means of the further integration element 39 into the position x, which - once directly - the summation point 24 and - via the summation point 25 and the I-element 43 - is indirectly fed to the summation point 24 . Furthermore, based on the detection of the nozzle needle position of the injection nozzle 3, the motion sensor 5 determines a signal for the injection duration, which is fed as an input variable to the characteristic diagram 18 . The map 18 receives the input data 10 as further input variables. At the output of the map 18 , the actual, evaluated spraying duration SD is therefore available. By means of the input data 10 , a characteristic curve 19 calculated from the available operating data, that is to say the given spraying duration SD ', is determined by the characteristic diagram 19. The actual spraying duration SD and the predetermined spraying duration SD 'are compared with one another by means of the summation point 29 and the difference which may occur is fed to the superimposed controller 20 . The output of the controller 20 is connected via the sample and hold element 21 to the summation point 33 . This means that this corrects the data supplied by sensor 12 . It is an error correction, in particular the correction of position drift errors in order to adjust the position of the control slide determined by the sensor 12 accordingly.

Die Fig. 3 zeigt eine Abwandlung des Beobachters 16 nach einem anderen Ausführungsbeispiel. Im Ge gensatz zum Ausführungsbeispiel der Fig. 2 ist in der Darstellung der Fig. 3 nur ein Integrations glied, nämlich das Integrationsglied 39 vorgesehen. Demzufolge handelt es sich bei dem Sensor 12 um einen Geschwindigkeitssensor, das heißt, dieser er mittelt die Geschwindigkeit des mengenbestimmenden Glieds. Ansonsten kann die Anordnung der Fig. 3 mit den übrigen, in der Fig. 2 dargestellten Schaltungskomponenten - wie bereits beschrieben - zu sammenwirken. Fig. 3 shows a modification of the observer 16 according to another embodiment. In contrast to the exemplary embodiment in FIG. 2, only one integration element, namely the integration element 39, is provided in the illustration in FIG. 3. Accordingly, the sensor 12 is a speed sensor, that is, it averages the speed of the quantity-determining link. Otherwise, the arrangement of FIG. 3 can interact with the other circuit components shown in FIG. 2, as already described.

Der Erfindungsgegenstand ermöglicht eine exakte Kontrolle der Einspritzung, ohne daß besonders hohe dynamische und stationäre Anforderungen an einen - aus dem Stand der Technik bekannten - Lagesensor (Sensor 12) zu stellen sind, da an dessen Stelle ein Bewegungssensor gesetzt wird, der sehr viel einfacher als der bekannte hochauflösende Lagesen sor ausgebildet sein kann. Vorzugsweise kommt als Bewegungssensor ein induktiver Geschwindigkeitssen sor, nämlich der bereits genannte Wirbelstromsensor zum Einsatz. Dieser kann entweder die Beschleuni gung (Fig. 2) des Regelschiebers oder die Ge schwindigkeit (Fig. 3) des Regelschiebers ermit teln. Da das vom Beobachter 16 gelieferte Lagesi gnal (Lage x) allerdings aufgrund nicht ideal aus zuführender Signalerfassung und -verarbeitung einer möglicherweise erheblichen Drift unterworfen sein kann, ist der überlagerte Regler 20 zur Driftkom pensation vorgesehen. Dieser wirkt mit einem Bewe gungssensor 5 zusammen, der ohnehin zur Regelung des Einspritzbeginns stets bei derartigen Schal tungsanordnungen vorhanden ist. Der Bewegungssensor 5 ermittelt durch Abtastung der Düsennadel der Ein spritzdüse 3 die tatsächliche Spritzdauer SD. Diese wird zusammen mit Eingangsdaten 10, die den jeweils vorliegenden Betriebspunkt der Brennkraftmaschine kennzeichnen, unter Verwendung des Kennfelds 18 be wertet und es erfolgt mittels der Summationsstelle 29 die Differenzbildung zur gewünschten, das heißt, vom Steuergerät 7 rechnerisch ermittelten Ein spritzdauer. Die Differenz wird dem Regler 20 (Driftregler) zugeleitet und als Korrektiv dem Be obachter 16 zugeführt. The subject of the invention enables precise control of the injection without particularly high dynamic and stationary requirements being placed on a position sensor (sensor 12 ) known from the prior art, since a motion sensor is used in its place, which is much simpler than the known high-resolution location sensor can be formed. An inductive speed sensor, namely the eddy current sensor already mentioned, is preferably used as the motion sensor. This can either determine the acceleration ( Fig. 2) of the control slide or the speed ( Fig. 3) of the control slide. Since the position signal supplied by the observer 16 (position x) can, however, be subject to a possibly considerable drift due to the signal acquisition and processing that is not ideally performed, the superimposed controller 20 is provided for drift compensation. This interacts with a movement sensor 5 , which is always present in such a circuit arrangement to control the start of injection anyway. The motion sensor 5 determines the actual spray duration SD by scanning the nozzle needle of a spray nozzle 3 . This is evaluated together with input data 10 , which characterize the present operating point of the internal combustion engine, using the map 18 and it is done by means of the summation point 29, the difference to the desired, that is, calculated by the control unit 7 an injection duration. The difference is fed to the controller 20 (drift controller) and fed to the observer 16 as a corrective.

Durch die notwendige Erfassung von Einspritzbeginn und Einspritzende mittels des Bewegungssensors 5, die aus Gründen des Aufwands üblicherweise nicht bei allen Zylindern der Brennkraftmaschine ausge führt wird, erhält die beschriebene Driftkompensa tion einen zeitdiskreten Charakter, der vorzugs weise drehzahlabhängig ist und im Vergleich zur Dy namik des Regelkreises des Lagereglers 15 eine re lativ große Abtastzeit aufweist. Dies wird in der Fig. 2 durch das dort eingezeichnete Abtasthalte glied 21 symbolisiert. Diese relativ große Abtast zeit hat jedoch keine negative Auswirkungen, da der Lageregler 15 aufgrund der Ermittlung der Regel schieberbeschleunigung (Fig. 2) bzw. Regel schiebergeschwindigkeit (Fig. 3) sowie des Ein satzes des Beobachters 16 ausgezeichnete dynamische Eigenschaften aufweist.Due to the necessary detection of the start and end of injection by means of the motion sensor 5 , which due to the effort is usually not carried out in all cylinders of the internal combustion engine, the described drift compensation receives a time-discrete character, which is preferably speed-dependent and compared to the dynamics of the Control circuit of the position controller 15 has a relatively large sampling time re. This is symbolized in FIG. 2 by the sample and hold element 21 shown there. However, this relatively large sampling time has no negative effects, since the position controller 15 has excellent dynamic properties due to the determination of the control slide acceleration ( FIG. 2) or control slide speed ( FIG. 3) and the use of the observer 16 .

Es ist möglich, das erfindungsgemäße Verfahren in analoger oder digitaler Form sowie - bei zeitdiskre ter Realisierung - mit unterschiedlicher Abtastzeit für die einzelnen Teilfunktionen zu realisieren. Dabei wird der Lagebeobachter 17 und der Lageregler 15 vorzugsweise mit der kürzesten Abtastzeit ver sehen.It is possible to implement the method according to the invention in analog or digital form and, with time-discrete implementation, with different sampling times for the individual sub-functions. The position observer 17 and the position controller 15 will preferably see ver with the shortest sampling time.

Durch den Einsatz des Beobachters 16 kann auf auf wendige, im Stand der Technik verwendete Lagesen soren für das mengenbestimmende Glied der elek tronisch gesteuerten Einspritzpumpe verzichtet wer den. Dieser Lagesensor wird durch einen wesentlich einfacheren Beschleunigungs- oder Geschwindigkeits sensor ersetzt. Aus der Einspritzdauer, die mit Hilfe des für die Regelung des Einspritzbeginns oh nehin erforderlichen Bewegungssensors 5 an der Ein spritzdüse 3 gewonnen wird, kann auf die einge spritze Kraftstoffmenge geschlossen und die Drift des Lagebeobachters 17 entsprechend kompensiert werden.Through the use of the observer 16 , sensors that are agile and used in the prior art for the quantity-determining element of the electronically controlled injection pump can be dispensed with. This position sensor is replaced by a much simpler acceleration or speed sensor. From the injection duration, which is obtained with the help of the motion sensor 5 required for the control of the start of injection at the injection nozzle 3 , the amount of fuel injected can be concluded and the drift of the position monitor 17 can be compensated accordingly.

Claims

1. A method for adjusting an actuator egg nes motor vehicle, in particular in the field of performance control of an internal combustion engine with a controller, which influences the position of the actuator be and a setpoint and an actual value is supplied to form a control difference, characterized in that a with sensor ( 12 ) interacting with the actuator detects the movement of the actuator and that a position signal defining the position of the actuator is formed from the sensor signal by means of an observer ( 16 ).

2. The method according to claim 1, characterized in net that for a drift compensation in Ver Slow correctioni straight to the position control loop gnal, in particular the duration of spraying and / or the Air quantity supplied to the internal combustion engine becomes.

3. The method, in particular according to one or more of the preceding claims, preferably for setting the fuel delivery quantity in injection pumps of internal combustion engines, in particular diesel engines, with a regulating control for setting a quantity-determining element of the injection pump, a setpoint value determined from input data and one of An actual value originating from a sensor interacting with the quantity-determining element is fed to the controller to form a control difference, characterized in that the sensor ( 12 ) detects the movement of the quantity-determining element, that the position of the quantity-determining element is determined from the sensor signal by means of an observer ( 16 ) Defining position signal (position x) is formed and that in order to eliminate possible actual value errors, in particular to compensate for a position drift, the deviation between the actual and for the pre-existing operating point of the internal combustion engine predetermined spraying duration (SD, SD ) Is determined and the Be observer (16), in particular observer location (17), is supplied as a corrective.

4. The method according to one of the preceding claims, characterized in that the sensor ( 12 ) detects the speed (v) of the quantity-determining member.

5. The method according to any one of the preceding Ansprü surface, characterized in that the Lagebeobach ter ( 17 ) has an integration member ( 39 ).

6. The method according to any one of the preceding claims 1 to 3, characterized in that the sensor ( 12 ) detects the acceleration (b) of the quantity-determining member.

7. The method according to claim 6, characterized in that the position observer ( 17 ) has a double integration member ( 35 , 39 ).

8. The method according to any one of the preceding Ansprü surface, characterized in that the sensor ( 12 ) is an eddy current sensor.

9. The method according to any one of the preceding Ansprü surface, characterized in that the actual spray duration (SD) is determined by an injection nozzle sensor ( 4 ).

10. The method according to claim 9, characterized by a motion sensor ( 5 ) which detects the movement of the nozzle needle of the injection nozzle ( 3 ).

11. The method according to claim 9, characterized in that the injection duration (SD) depends on the speed and compared to the dynamics of the controller ( 14 ) (La control circuit) with a relatively long sampling time it follows.

12. Device for fuel delivery quantity setting in injection pumps of internal combustion engines, in particular diesel engines, with a position control for setting a quantity-determining element of the injection pump, a setpoint value determined from input data and an actual value coming from a sensor interacting with the quantity-determining element Regulator for forming a control difference is supplied, characterized in that the sensor ( 12 ) detects the movement of the quantity-determining link, that a position signal defining the position of the quantity-determining link (position x) is formed from the sensor signal by means of an observer ( 16 ) and that in order to eliminate possible actual value errors, in particular to compensate for a position drift, the deviation between the actual spraying duration and for the present operating point of the internal combustion engine predetermined injection duration (SD, SD ') is determined and the observer ( 16 ) is supplied as a corrective.