EP0990786A2 - Method and apparatus to control the power supply of a motor vehicle engine - Google Patents

Method and apparatus to control the power supply of a motor vehicle engine Download PDF

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EP0990786A2
EP0990786A2 EP99118652A EP99118652A EP0990786A2 EP 0990786 A2 EP0990786 A2 EP 0990786A2 EP 99118652 A EP99118652 A EP 99118652A EP 99118652 A EP99118652 A EP 99118652A EP 0990786 A2 EP0990786 A2 EP 0990786A2
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EP
European Patent Office
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current
control
operating state
sensors
vehicle
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EP99118652A
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EP0990786A3 (en
Inventor
Bart Schreurs
Michel Peters
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Delphi Technologies Inc
Original Assignee
Delphi Technologies Inc
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Filing date
Publication date
Application filed by Delphi Technologies Inc filed Critical Delphi Technologies Inc
Publication of EP0990786A2 publication Critical patent/EP0990786A2/en
Publication of EP0990786A3 publication Critical patent/EP0990786A3/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Withdrawn legal-status Critical Current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
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D11/105—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type characterised by the function converting demand to actuation, e.g. a map indicating relations between an accelerator pedal position and throttle valve opening or target engine torque
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D11/107—Safety-related aspects
    • 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
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1401—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method
    • F02D2041/1409—Introducing closed-loop corrections characterised by the control or regulation method using at least a proportional, integral or derivative controller
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2400/00—Control systems adapted for specific engine types; Special features of engine control systems not otherwise provided for; Power supply, connectors or cabling for engine control systems
    • F02D2400/08—Redundant elements, e.g. two sensors for measuring the same parameter

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling the Power supply of a motor vehicle engine, in which Depends on the difference between each current operating state of the vehicle and a desired operating state control signals under Consideration of signals of at least two one Control monitoring sensors to an actuator be delivered, which the energy supply of the Motor vehicle engine controls.
  • the invention also relates to a device for Controlling the energy supply of a motor vehicle engine with at least two monitoring a control element Sensors, with an evaluation device, which in Dependence on the signals from the sensors the current Operating state of the vehicle with a desired one Compares operating status, and with a Control device, which depends on the result the comparison carried out by the evaluation device Control signals to an actuator, which the controls the amount of energy delivered to the motor vehicle engine.
  • a problem with motor controls used today is that the actuation of the air intake duct the throttle valve arranged in the engine is usually direct via a with an adjusting device, for example one Foot pedal or a manual control, connected linkage or a cable is operated by the driver. This brings with it that the engine management of the Adjustment of the throttle valve by the driver also follows when the speed of adjustment or the respective opening angle of the throttle valve is not is optimally adapted to the operating situation in which the engine and with it the motor vehicle located.
  • the position of the actuator is not immediate in a corresponding position of the control member converted. Instead, the position of the Actuator assigned a control value, which under Taking into account the current operating status of the Engine or the vehicle from a data field, the so-called "Throttle valve field" is taken. In this data field are, for example, depending on the speed of the Motor and the gear selected in each case filed, which ensure that by a Adjustment of the adjusting device indicated respective Driver's requirement is optimally met. The corresponding control values corresponding control signals are then transmitted to the actuator, which adjusts the actuator accordingly.
  • the actuator and the actuator assigned at least two sensors. Their signals are compared with each other, assuming that the delivered signals are error-free as long as they are from apart from a tolerance range.
  • the object of the invention is a method and a device of the type mentioned to improve in that a vehicle also at a malfunction of those required to control the motor Signals can be moved safely.
  • This task is done with regard to the procedure solved that in the event of a signal disturbance one of the Sensors the undisturbed signal of each other Sensor for determining the output to the actuator Control signals are used until the by the undisturbed signal specified desired change in Operating state one on the respective Operating state related limit value, and that if the limit is exceeded, the Control signals for the actuator in the manner of a PI controller can be determined, the starting value for the Integral part of the control equal to an initial value it is determined which is the operating state of the vehicle assigned at the time of exceeding.
  • the invention solved that a memory in which initial values in Dependence on certain operating conditions of the Vehicle are stored, and a computing unit are provided, which are the control signals for the Actuator determined using a PI control if at a fault in the signal of one of the sensors of the desired operating status above a limit lies, the computing unit the starting value of the PI control equal to the initial value that determines is assigned to the current operating state.
  • the signal is disturbed one of the sensors, for example by a Defect of the respective sensor itself or another Disturbance in the determination and transmission of the signals of the sensors can be triggered, the vehicle engine not immediately forced into an idle state. Instead, the undisturbed signal of each other sensor used to control the motor. Meanwhile, as security against one Malfunction threatening driver constantly monitored, whether the one specified by the driver and still intact sensor signal specified desired Operating situation is still below a limit. This limit corresponds to the maximum, for example Acceleration taking into account each selected gear of the engine under certain Operating conditions is allowed.
  • the starting value for the integral part of the in the case of a Fault control provided according to the invention is eliminated taken from a separate memory in which a Variety of initial values for certain Operating conditions are stored.
  • the respective value depending on the respective Operating state of the vehicle for example in Dependence on the current speed, the current selected gear, the current speed and / or the current acceleration, selected and as Start value used.
  • the values stored in the memory can be the Control signals corresponding to certain, standardized operating conditions would be given to the desired operating state in the best possible way to reach.
  • a starting value can be used that corresponds to that control signal which at undisturbed operation on a flat road to the Actuator would be given to a particular Maintain acceleration. The vehicle will thus if the limit is exceeded at disturbed sensors forced behavior that one easy to handle for the driver Corresponds to the driving situation.
  • the sensors can be those sensors act to monitor and capture the position an actuating device are used, by means of which the driver the desired operating state selects.
  • This adjustment device can for example, a foot accelerator or a Act manual throttle.
  • the control element monitored by the sensors can also the actuator itself, for example the throttle valve in the intake tract of an internal combustion engine. Independently of what signal these controls associated sensors is disturbed, enables Invention the safe movement of the vehicle as long based on which there is at least one undisturbed signal the operating situation desired by the driver can be reliably determined.
  • the device shown in Figure 1 comprises a Control device 1, which is part of the Acceleration control one in detail not engine management system 2 shown.
  • a control device 1 Within the control device 1 is a computer unit 3 and a first memory 4a is provided, in which a plurality of Initial values R (rpm, g) like a table are saved. Every initial value R is one certain speed rpm and a certain gear g one Not shown vehicle transmission associated with the also not shown internal combustion engine connected is. This is an access to the initial values R depending on the current speed rpm and the currently selected gear g of the transmission possible.
  • the initial values R (rpm, g) correspond to the positions which is the actuator 5 designed as a throttle valve would take if on a slope-free road at a certain gear engaged g des Vehicle transmission a certain acceleration of the Motors should be maintained.
  • the control device 1 has inputs E1, E2, E3, E4, to which the signals from sensors S1, S2, S3, S4 are present. Two of the sensors S1, S2; S3, S4 are in pairs one of the control elements of the device assigned. The two sensors S1, S2 thus detect the Angular position one as an actuator for the Energy supply to the internal combustion engine Throttle valve 5, the 6 in the intake duct Internal combustion engine is arranged. The delivers Sensor S2 on compared to the signal from sensor S1 inverted signal so that in the control device 1 formed sum of both signals with intact sensors S1, S2, apart from a tolerance range, is zero.
  • an actuator 7 is provided as an actuating device.
  • the servomotor 7 adjusts the throttle valve 5 as a function of control signals X n , which it receives from the control device 1.
  • the desired operating state of the Internal combustion engine driven, also not shown Vehicle is used by the driver using the as Foot operated accelerator pedal 8 selected.
  • This accelerator pedal 8 is on an axis 9 pivoted.
  • the swivel position of the accelerator pedal 8 is detected by the second pair of sensors S3, S4 are directly coupled to the pivot axis 8.
  • the Sensors S3, S4 deliver like sensors S1, S2 signals inverted against each other, the sum of which apart from tolerance-related deviations Normal state is zero.
  • a second memory 4b of the control device 1 as limit values P (g) depending on the respective Gear g maximum permitted vehicle accelerations also deposited in the manner of a table, so that the Computing unit 3 to the respective limit values P (g) in Depending on the current gear g can access.
  • a third memory 4c of the control device 1 in which constants K a_min , K AGINTG and K AGPROPG are stored.
  • the constant K a_min represents a minimum acceleration
  • the values for determining the proportions of the control signals X n are influenced by the constants K AGINTG and K AGPROPG .
  • the control signal values are in a fourth memory 4d Z (rpm, g) is stored, which is calculated by the computing unit 3 if the respective position of the Accelerator pedals 8 are assigned to operate without interference the desired operating state of the motor vehicle engine to achieve or maintain.
  • the current speed v of the vehicle is detected by means of a speed sensor 11.
  • the current speed rpm of the motor is indicated by a Tachometer 12 monitors.
  • Over a Monitoring device 13 is the one inserted Gear g of the vehicle transmission determined.
  • the details about the speed rpm, the vehicle speed v and the currently engaged gear g are sent to the Control device 1 transmitted.
  • the computing unit 3 sets the control signal X n output to the servomotor 7 to be the same as the control signal value Z for the desired operating state for the position indicated by the position of the accelerator pedal 8 as a function of the current speed rpm Motor and from the currently engaged gear g is read from the memory 4d.
  • test P0 If one of these criteria is met (test P0), then triggered the inventive method.
  • the control device 1 first checks whether the Procedure has already been started (check P1).
  • control signal Z (rpm, g) which would be assigned to the acceleration a Gew desired by the driver under normal conditions, is above the initial value R (rpm, g) of the respective engine speed rpm and the gear engaged in each case (test P2).
  • test P3 additionally checks whether the current vehicle acceleration aakt required to achieve or maintain the desired change in the operating state of the vehicle is above the limit value P (g) that is calculated by the computing unit 3 is read out from the memory 4c of the control device 1 as a function of the currently engaged gear g of the vehicle transmission. This check ensures that the current acceleration a act in each case never exceeds the maximum permissible acceleration represented by the limit value P (g) in relation to the gear g in each case.
  • the influence of the respective amplification factor iTG, pTG on the respective control signal X n can be adapted to the properties and the operating behavior of the engine and the vehicle.
  • control signal X n is less than zero (test P4), the control signal X n is set to zero (equation G6). If, on the other hand, there is a control signal X n which is greater than the control signal value Z (test P5), equal to which the control signal X would have been set if the sensors S1, S2, S3, S4 were functioning properly, the control signal X n becomes the same Control signal Z set (equation G7). The control signal X n determined and checked in this way is output to the servomotor.
  • the procedure is carried out when there is a disturbed signal one of the sensors S1, S2, S3, S4 has already been executed, so first checked whether the remaining signals are still are reliable (test P6). It turns out that no more reliable sensor signals can be expected the procedure is ended.
  • the method is continued by first using the current amplification factors iTG, pTG according to the equations G1, G2 on the basis of the integral component iT n-1 determined in the previous run, then using the current integral iT n and the proportional component pT n using the equations G3, G4 and finally the current control signal X n can be determined according to equation G5.
  • the current control signal X n is output to the servomotor 7. This procedure is repeated until the engine is switched off or the signal is rectified.

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Abstract

If the signal of one of at least two sensors (S1,S2, S3,S4) supervising a control element (5,8) is disturbed, the undisturbed signal of the other sensor is used for determining a control signal for an adjustment element (5) which controls a power supply of the motor vehicle engine, until the desired change of the working condition, indicated through the undisturbed signal oversteps a threshold, whereupon the control signals are determined according to a PI regulation. The method involves providing control signals (Xn) to an adjustment element which controls a power supply of the motor vehicle engine in response to a deviation between a respectively current operating condition of the vehicle and a desired operating condition, under consideration of signals from at least two sensors (S1,S2,S3,S4) supervising a control element (5,8). If the signal of one of the sensors is disturbed, the undisturbed signal of the other sensor is used for determining the control signals, until the desired change of the working condition, indicated through the undisturbed signal oversteps a threshold. If the threshold is overstepped, the control signals are determined according to a PI regulation, whereby the initial value of the integral share of the regulation is set to a value which is associated with the operating condition of the vehicle at the point in time of the overstepping.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern der Energieversorgung eines Kraftfahrzeugmotors, bei dem in Abhängigkeit von der Abweichung zwischen dem jeweils aktuellen Betriebszustand des Fahrzeugs und einem gewünschten Betriebszustand Steuersignale unter Berücksichtigung von Signalen mindestens zweier ein Steuerelement überwachender Sensoren an ein Stellglied abgegeben werden, welches die Energieversorgung des Kraftfahrzeugmotors steuert.The invention relates to a method for controlling the Power supply of a motor vehicle engine, in which Depends on the difference between each current operating state of the vehicle and a desired operating state control signals under Consideration of signals of at least two one Control monitoring sensors to an actuator be delivered, which the energy supply of the Motor vehicle engine controls.

Ebenso betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zum Steuern der Energieversorgung eines Kraftfahrzeugmotors mit mindestens zwei ein Steuerelement überwachenden Sensoren, mit einer Auswerteinrichtung, welche in Abhängigkeit von den Signalen der Sensoren den aktuellen Betriebszustand des Fahrzeugs mit einem gewünschten Betriebszustand vergleicht, und mit einer Steuereinrichtung, welche in Abhängigkeit vom Ergebnis des von der Auswerteinrichtung durchgeführten Vergleichs Steuersignale an ein Stellglied abgibt, welches die an den Kraftfahrzeugmotor abgegebene Energiemenge steuert.The invention also relates to a device for Controlling the energy supply of a motor vehicle engine with at least two monitoring a control element Sensors, with an evaluation device, which in Dependence on the signals from the sensors the current Operating state of the vehicle with a desired one Compares operating status, and with a Control device, which depends on the result the comparison carried out by the evaluation device Control signals to an actuator, which the controls the amount of energy delivered to the motor vehicle engine.

Immer strengere Anforderungen des Umweltschutzes haben dazu geführt, daß moderne mit Verbrennungsmotoren ausgestattete Kraftfahrzeuge mit sogenannten "Motormanagement-Systemen" ausgestattet werden. Diese Systeme stellen sicher, daß der Motor stets an einem Betriebspunkt betrieben wird, an dem sich unter Berücksichtigung der jeweiligen Anforderungen des Fahrzeugführers und der äußeren Bedingungen der günstigste Verbrauch und der geringste Schadstoffausstoß einstellt.Ever stricter environmental protection requirements led to modern with internal combustion engines equipped motor vehicles with so-called "Engine management systems". This Systems ensure that the engine is always on one Operating point is operated at which under Taking into account the respective requirements of the Driver and the external conditions of the cheapest consumption and the lowest pollutant emissions sets.

Ein Problem bei heutzutage verwendeten Motorsteuerungen besteht darin, daß die Betätigung der im Luftansaugkanal des Motors angeordneten Drosselklappe in der Regel direkt über ein mit einer Stelleinrichtung, beispielsweise einem Fußpedal oder einer Handbetätigung, verbundenes Gestänge oder einen Seilzug vom Fahrzeugführer betätigt wird. Dies bringt es mit sich, daß das Motormanagement der Verstellung der Drosselklappe durch den Fahrzeugführer auch dann folgt, wenn die Geschwindigkeit der Verstellung oder der jeweilige Öffnungswinkel der Drosselklappe nicht optimal an die Betriebssituation angepaßt ist, in der sich der Motor und mit ihm das Kraftfahrzeug jeweils befindet.A problem with motor controls used today is that the actuation of the air intake duct the throttle valve arranged in the engine is usually direct via a with an adjusting device, for example one Foot pedal or a manual control, connected linkage or a cable is operated by the driver. This brings with it that the engine management of the Adjustment of the throttle valve by the driver also follows when the speed of adjustment or the respective opening angle of the throttle valve is not is optimally adapted to the operating situation in which the engine and with it the motor vehicle located.

Wegen der sich aus der unmittelbaren Verkopplung der Stelleinrichtung und der als Stellglied für die Energieaufnahme des Motors dienenden Drosselklappe ergebenden Schwierigkeiten ist man dazu übergegangen, die mechanische Verbindung zwischen der Stelleinrichtung und dem Stellglied zu trennen. Anstelle der mechanischen Kopplung ist dann eine Steuereinrichtung vorgesehen, welche über geeignete Sensoren die jeweilige Stellung der Stelleinrichtung erfaßt. Unter Berücksichtigung der sich daraus ergebenden Vorgaben des Fahrzeugbenutzers und der jeweiligen Betriebssituation des Motors wird eine Stellung des Stellglieds ermittelt, mit der sich die Anforderung des Fahrzeugführers in optimaler Weise erfüllen lassen.Because of the direct coupling of the Actuating device and as an actuator for the Throttle valve serving the engine resulting difficulties one has gone over to the mechanical connection between the actuator and separate the actuator. Instead of mechanical Coupling is then provided a control device which uses suitable sensors to determine the respective position of the Actuator detected. Taking into account yourself resulting requirements of the vehicle user and the respective operating situation of the engine is a Position of the actuator with which the Driver's request in an optimal manner let fulfill.

In derartigen "drive by wire"-Systemen wird das Stellglied (die Drosselklappe) durch einen Stellmotor betätigt, welcher vom Motormanagement gesteuert wird. Indem über geeignete Sensoren die jeweils aktuelle Stellung der Drosselklappe mit der geforderten Stellung verglichen wird, stellt ein "closed loop"-Steueralgorithmus des Motormanagements dabei sicher, daß die Drosselklappe in die gewünschte Position bewegt wird und diese einhält.In such "drive by wire" systems this is Actuator (the throttle valve) by an actuator actuated, which is controlled by engine management. By using the appropriate sensors, the current Position of the throttle valve with the required position is compared, a "closed loop" control algorithm of engine management ensure that the throttle valve is moved to the desired position and adheres to them.

Wegen des nicht linearen Zusammenhangs zwischen der Drosselklappenstellung und der jeweiligen Betriebssituation wird bei bekannten Motormanangement-Systemen die Position des Stellglieds nicht unmittelbar in eine entsprechende Stellung des Steuerglieds umgewandelt. Statt dessen wird der Position des Stellgliedes ein Stellwert zugeordnet, der unter Berücksichtigung des aktuellen Betriebszustands des Motors bzw. des Fahrzeugs aus einem Datenfeld, dem sog. "Drosselklappenfeld", entnommen wird. In diesem Datenfeld sind beispielsweise in Abhängigkeit von der Drehzahl des Motors und dem jeweils eingelegten Gang Stellwerte abgelegt, die gewährleisten, daß die durch eine Verstellung der Stelleinrichtung angezeigte jeweilige Anforderung des Fahrzeugführers optimal erfüllt wird. Den betreffenden Stellwerten entsprechende Steuersignale werden dann an die Betätigungseinrichtung übermittelt, die das Stellglied entsprechend verstellt. Because of the non-linear relationship between the Throttle valve position and the respective Operating situation is with known engine management systems the position of the actuator is not immediate in a corresponding position of the control member converted. Instead, the position of the Actuator assigned a control value, which under Taking into account the current operating status of the Engine or the vehicle from a data field, the so-called "Throttle valve field" is taken. In this data field are, for example, depending on the speed of the Motor and the gear selected in each case filed, which ensure that by a Adjustment of the adjusting device indicated respective Driver's requirement is optimally met. The corresponding control values corresponding control signals are then transmitted to the actuator, which adjusts the actuator accordingly.

Um eine größtmögliche Sicherheit bei der Erfassung der für die Steuerung des Motors benötigten Signale zu gewährleisten, sind bei bekannten "drive by wire"-Systemen dem Stellglied und der Stelleinrichtung jeweils mindestens zwei Sensoren zugeordnet. Deren Signale werden miteinander verglichen, wobei vorausgesetzt wird, daß die gelieferten Signale fehlerfrei sind, solange sie, von einem Toleranzbereich abgesehen, übereinstimmen.To ensure the greatest possible security when recording the signals required to control the motor ensure are with known "drive by wire" systems the actuator and the actuator assigned at least two sensors. Their signals are compared with each other, assuming that the delivered signals are error-free as long as they are from apart from a tolerance range.

Ein Problem tritt bei solchen Systemen dann auf, wenn einer der Sensoren defekt ist oder wenn es aus anderen Gründen zu einer Störung der Signalübertragung kommt. In solchen Fällen ist es unter bestimmten Bedingungen schwierig, festzustellen, welcher Sensor noch ein verläßliches Signal liefert und welcher tatsächlich unbrauchbar ist. Dies gilt insbesondere dann, wenn eine sich nur unregelmäßig wiederholende Störung auftritt.A problem occurs with such systems when one of the sensors is defective or if it is from another Causes a disturbance in the signal transmission. In in such cases it is under certain conditions difficult to determine which sensor is still one delivers reliable signal and which one actually is unusable. This applies in particular if one repetitive irregularity occurs.

Um sicherzustellen, daß es bei einer Störung der Sensoren oder der Signalübertragung zu keiner Fehlinterpretation der von den Sensoren empfangenen Signale durch die Steuereinrichtung kommt, ist es bei bekannten Motormanagement-Systemen vorgesehen, im Fall einer derartigen Störung den Leerlauf-Zustand des Motors zu erzwingen oder den Motor vollständig abzustellen. Unabhängig von der jeweiligen Fahrsituation, in welcher sich das Fahrzeug zum Zeitpunkt des Eintretens der Störung befindet, wird dem Motor in einem solchen Fall nur noch soviel Energie zur Verfügung gestellt, wie er im Leerlauf-Betrieb benötigt. Dies kann insbesondere dann zu erheblichen Schwierigkeiten führen, wenn sich das Fahrzeug im Moment des Defekts beispielsweise während eines Überholvorgangs mit hoher Geschwindigkeit bewegt.To ensure that there is a fault in the sensors or signal transmission for no misinterpretation of the signals received by the sensors through the Control device comes, it is known Engine management systems provided, in the case of a the engine idling condition force or stop the engine completely. Regardless of the driving situation in which the vehicle at the time of entry In such a case, the engine will malfunction only as much energy as is available in the Idle operation required. This can be especially true cause considerable difficulty if that Vehicle at the moment of the defect, for example, during an overtaking maneuver at high speed.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, daß ein Fahrzeug auch bei einer Störung der für die Steuerung des Motors benötigten Signale sicher bewegt werden kann.The object of the invention is a method and a device of the type mentioned to improve in that a vehicle also at a malfunction of those required to control the motor Signals can be moved safely.

Diese Aufgabe wird hinsichtlich des Verfahrens dadurch gelöst, daß im Fall einer Störung des Signals eines der Sensoren das ungestörte Signal des jeweils anderen Sensors zur Ermittlung der an das Stellglied abgegebenen Steuersignale solange benutzt wird, bis die durch das ungestörte Signal angegebene gewünschte Veränderung des Betriebszustandes einen auf den jeweiligen Betriebszustand bezogenen Grenzwert überschreitet, und daß im Fall des Überschreitens des Grenzwertes die Steuersignale für das Stellglied nach Art eines PI-Reglers bestimmt werden, wobei der Startwert für den Integralanteil der Regelung gleich einem Anfangswert bestimmt wird, welcher dem Betriebszustand des Fahrzeugs zum Zeitpunkt des Überschreitens zugeordnet ist.This task is done with regard to the procedure solved that in the event of a signal disturbance one of the Sensors the undisturbed signal of each other Sensor for determining the output to the actuator Control signals are used until the by the undisturbed signal specified desired change in Operating state one on the respective Operating state related limit value, and that if the limit is exceeded, the Control signals for the actuator in the manner of a PI controller can be determined, the starting value for the Integral part of the control equal to an initial value it is determined which is the operating state of the vehicle assigned at the time of exceeding.

Hinsichtlich der Vorrichtung wird die Erfindung dadurch gelöst, daß ein Speicher, in welchem Anfangswerte in Abhängigkeit von bestimmten Betriebszuständen des Fahrzeugs gespeichert sind, und eine Recheneinheit vorgesehen sind, welche die Steuersignale für das Stellglied anhand einer PI-Regelung bestimmt, wenn bei einer Störung des Signals eines der Sensoren der gewünschte Betriebszustand oberhalb eines Grenzwertes liegt, wobei die Recheneinheit den Startwert der PI-Regelung gleich demjenigen Anfangswert bestimmt, welcher dem jeweils aktuellen Betriebszustand zugeordnet ist.With regard to the device, the invention solved that a memory in which initial values in Dependence on certain operating conditions of the Vehicle are stored, and a computing unit are provided, which are the control signals for the Actuator determined using a PI control if at a fault in the signal of one of the sensors of the desired operating status above a limit lies, the computing unit the starting value of the PI control equal to the initial value that determines is assigned to the current operating state.

Gemäß der Erfindung wird bei einer Störung des Signals eines der Sensoren, welche beispielsweise durch einen Defekt des jeweiligen Sensors selbst oder eine sonstige Störung bei der Ermittlung und Übertragung der Signale der Sensoren ausgelöst werden kann, der Fahrzeugmotor nicht unmittelbar in einen Leerlaufzustand gezwungen. Statt dessen wird das ungestörte Signal des jeweils anderen Sensors zum Steuern des Motors benutzt. Währenddessen wird als Sicherung gegen eine den Fahrzeugführer bedrohende Fehlfunktion ständig überwacht, ob die vom Fahrzeugführer vorgegebene und vom noch intakten Sensorsignal angegebene gewünschte Betriebssituation noch unterhalb eines Grenzwertes liegt. Dieser Grenzwert entspricht beispielsweise der maximalen Beschleunigung, die unter Berücksichtigung des jeweils eingelegten Ganges des Motors unter bestimmten Betriebsbedingungen erlaubt ist.According to the invention, the signal is disturbed one of the sensors, for example by a Defect of the respective sensor itself or another Disturbance in the determination and transmission of the signals of the sensors can be triggered, the vehicle engine not immediately forced into an idle state. Instead, the undisturbed signal of each other sensor used to control the motor. Meanwhile, as security against one Malfunction threatening driver constantly monitored, whether the one specified by the driver and still intact sensor signal specified desired Operating situation is still below a limit. This limit corresponds to the maximum, for example Acceleration taking into account each selected gear of the engine under certain Operating conditions is allowed.

Wird dieser Grenzwert überschritten, so wird anstelle einer direkten Umsetzung des jeweiligen Sensorsignals in ein Steuersignal für die Stelleinrichtung eine Steuerung der Energieversorgung in Gang gesetzt, innerhalb der die Steuersignale für das Stellglied nach Art eines PI-Reglers aus einem Integral- und einem Proportionalanteil zusammengesetzt werden. Eine Überschreitung des Grenzwertes kann beispielsweise dann eintreten, wenn auch das Signal des bis dahin ungestörten Sensors gestört und damit ebenfalls unzuverlässig wird. If this limit is exceeded, instead of a direct implementation of the respective sensor signal in a control signal for the control device a controller the energy supply within which the Control signals for the actuator in the manner of a PI controller from an integral and a proportional component be put together. Exceeding the Limit values can occur, for example, if also the signal of the sensor, which had previously been undisturbed, was disturbed and so it also becomes unreliable.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens und der zu seiner Durchführung besonders geeigneten Vorrichtung wird in einem solchen Fall die Leistung des Kraffahrzeugmotors so gesteuert, daß dem Fahrzeugführer stets ausreichende Reaktionszeiten zur Verfügung stehen, um das Fahrzeug sicher in eine Position zu bewegen, in der es gefahrlos abgestellt werden kann. Auf diese Weise ist sichergestellt, daß auch im "Störungsmodus", also dann, wenn das Signal eines Sensors gestört ist, Betriebszustände vermieden werden, die eine Bedrohung für den Fahrer und sein Fahrzeug darstellen würden.By means of the method according to the invention and the its implementation is particularly suitable device in such a case, the performance of the vehicle engine controlled so that the driver is always sufficient Response times are available to the vehicle move safely into a position where it is safe can be turned off. That way ensures that even in "fault mode", that is, if the signal from a sensor is disturbed, Operating conditions are avoided that pose a threat to would represent the driver and his vehicle.

Der Startwert für den Integralanteil der im Fall einer Störung erfindungsgemäß vorgesehenen Steuerung wird aus einem gesonderten Speicher entnommen, in welchem eine Vielzahl von Anfangswerten für bestimmte Betriebsbedingungen abgelegt sind. Dabei wird der jeweilige Wert in Abhängigkeit vom jeweiligen Betriebszustand des Fahrzeugs, beispielsweise in Abhängigkeit von der aktuellen Drehzahl, dem aktuell eingelegten Gang, der aktuellen Geschwindigkeit und/oder der aktuellen Beschleunigung, ausgewählt und als Startwert verwendet.The starting value for the integral part of the in the case of a Fault control provided according to the invention is eliminated taken from a separate memory in which a Variety of initial values for certain Operating conditions are stored. The respective value depending on the respective Operating state of the vehicle, for example in Dependence on the current speed, the current selected gear, the current speed and / or the current acceleration, selected and as Start value used.

So können die in dem Speicher abgelegten Werte den Steuersignalen entsprechen, die unter bestimmten, normierten Betriebsbedingungen abgegeben würden, um den gewünschten Betriebszustand in bestmöglicher Weise zu erreichen. Auf diese Weise kann der Regelung beispielsweise ein Startwert zugrunde gelegt werden, der demjenigen Steuersignal entspricht, welches bei ungestörtem Betrieb auf einer flachen Straße an das Stellglied abgegeben würde, um eine bestimmte Beschleunigung aufrechtzuerhalten. Dem Fahrzeug wird somit im Fall des Überschreitens des Grenzwertes bei gestörten Sensoren ein Verhalten aufgezwungen, das einer für den Fahrzeugführer leicht zu bewältigenden Fahrsituation entspricht.So the values stored in the memory can be the Control signals corresponding to certain, standardized operating conditions would be given to the desired operating state in the best possible way to reach. In this way, the scheme For example, a starting value can be used that corresponds to that control signal which at undisturbed operation on a flat road to the Actuator would be given to a particular Maintain acceleration. The vehicle will thus if the limit is exceeded at disturbed sensors forced behavior that one easy to handle for the driver Corresponds to the driving situation.

Die Gefahr eines unstabilen Verhaltens der Regelung, die beispielsweise dann eintreten würde, wenn als Startwert eine gestörte Information über die aktuelle Stellung des Stellgliedes berücksichtigt würde, ist durch die erfindungsgemäß vorgesehene Bestimmung des Startwerts der PI-Regelung abgewendet. Ebenso wird auf diese Weise verhindert, daß der PI-Regelung Startwerte zugrunde gelegt werden, die zu einem Übersteuern des Stellglieds führen würden.The risk of unstable behavior of the scheme, the for example, would occur if the starting value disturbed information about the current position of the Actuator would be taken into account by determination of the starting value of the PI control averted. Likewise, this way prevents the PI control from starting values be placed, which override the actuator would lead.

Bei den Sensoren kann es sich um diejenigen Sensoren handeln, die zum Überwachen und Erfassen der Stellung einer Stelleinrichtung eingesetzt werden, mittels welcher der Fahrzeugführer den gewünschten Betriebszustand auswählt. Bei dieser Stelleinrichtung kann es sich beispielsweise um ein Fußgaspedal oder eine Handgasverstellung handeln. Alternativ oder ergänzend kann das von den Sensoren überwachte Steuerelement auch das Stellglied selbst, beispielsweise die Drosselklappe im Ansaugtrakt eines Verbrennungsmotors, sein. Unabhängig davon, welches Signal der diesen Steuerelementen zugeordneten Sensoren gestört ist, ermöglicht die Erfindung die sichere Fortbewegung des Fahrzeugs, solange mindestens ein ungestörtes Signal vorliegt, anhand dessen sich die vom Fahrzeugführer gewünschte Betriebssituation verläßlich feststellen läßt.The sensors can be those sensors act to monitor and capture the position an actuating device are used, by means of which the driver the desired operating state selects. This adjustment device can for example, a foot accelerator or a Act manual throttle. Alternatively or in addition the control element monitored by the sensors can also the actuator itself, for example the throttle valve in the intake tract of an internal combustion engine. Independently of what signal these controls associated sensors is disturbed, enables Invention the safe movement of the vehicle as long based on which there is at least one undisturbed signal the operating situation desired by the driver can be reliably determined.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben und werden anhand der nachfolgend im einzelnen beschriebenen, ein Ausführungsbeispiel darstellenden Zeichnung näher erläutert. Darin zeigen schematisch:

Fig. 1
eine in Verbindung mit der Drosselklappe eines Kraftfahrzeug-Verbrennungsmotors eingesetzte Vorrichtung zum Steuern der Energieversorgung;
Fig. 2
ein Flußdiagramm, in welchem die bei einer Störung durchlaufene Verfahrensschrittfolge dargestellt ist.
Further advantageous refinements of the invention are specified in the dependent claims and are explained in more detail with reference to the drawing which describes an exemplary embodiment and is described in detail below. It shows schematically:
Fig. 1
a device for controlling the energy supply used in connection with the throttle valve of a motor vehicle internal combustion engine;
Fig. 2
a flowchart in which the sequence of steps followed in the event of a fault is shown.

Die in Figur 1 gezeigte Vorrichtung umfaßt eine Steuereinrichtung 1, die Teil der Beschleunigungssteuerung eines im einzelnen nicht dargestellten Motor-Managment-Systems 2 ist. Innerhalb der Steuereinrichtung 1 ist eine Rechnereinheit 3 und ein erster Speicher 4a vorgesehen, in dem eine Vielzahl von Anfangswerten R(rpm,g) nach Art einer Tabelle abgespeichert sind. Jedem Anfangswert R ist eine bestimmte Drehzahl rpm und ein bestimmter Gang g eines nicht gezeigten Fahrzeuggetriebes zugeordnet, das mit dem ebenfalls nicht dargestellten Verbrennungsmotor verbunden ist. Auf diese Weise ist ein Zugriff auf die Anfangswerte R in Abhängigkeit von der jeweils aktuellen Drehzahl rpm und dem jeweils aktuell eingelegten Gang g des Getriebes möglich. The device shown in Figure 1 comprises a Control device 1, which is part of the Acceleration control one in detail not engine management system 2 shown. Within the control device 1 is a computer unit 3 and a first memory 4a is provided, in which a plurality of Initial values R (rpm, g) like a table are saved. Every initial value R is one certain speed rpm and a certain gear g one Not shown vehicle transmission associated with the also not shown internal combustion engine connected is. This is an access to the initial values R depending on the current speed rpm and the currently selected gear g of the transmission possible.

Die Anfangswerte R(rpm,g) entsprechen den Stellungen, welche das als Drosselklappe ausgebildete Stellglied 5 einnehmen würde, wenn auf einer steigungsfreien Straße bei einem bestimmten eingelegten Gang g des Fahrzeuggetriebes eine bestimmte Beschleunigung des Motors aufrecht erhalten werden soll.The initial values R (rpm, g) correspond to the positions which is the actuator 5 designed as a throttle valve would take if on a slope-free road at a certain gear engaged g des Vehicle transmission a certain acceleration of the Motors should be maintained.

Die Steuereinrichtung 1 weist Eingänge E1,E2,E3,E4 auf, an denen die Signale von Sensoren S1,S2,S3,S4 anliegen. Jeweils zwei der Sensoren S1,S2;S3,S4 sind paarweise jeweils einem der Steuerelemente der Vorrichtung zugeordnet. So erfassen die zwei Sensoren S1, S2 die Winkelstellung einer als ein Stellglied für die Energieversorgung des Verbrennungsmotors wirkenden Drosselklappe 5, die im Ansaugkanal 6 des Verbrennungsmotors angeordnet ist. Dabei liefert der Sensor S2 ein gegenüber dem Signal des Sensors S1 invertiertes Signal, so daß die in der Steuereinrichtung 1 gebildete Summe beider Signale bei intakten Sensoren S1,S2, von einem Toleranzbereich abgesehen, null ist.The control device 1 has inputs E1, E2, E3, E4, to which the signals from sensors S1, S2, S3, S4 are present. Two of the sensors S1, S2; S3, S4 are in pairs one of the control elements of the device assigned. The two sensors S1, S2 thus detect the Angular position one as an actuator for the Energy supply to the internal combustion engine Throttle valve 5, the 6 in the intake duct Internal combustion engine is arranged. The delivers Sensor S2 on compared to the signal from sensor S1 inverted signal so that in the control device 1 formed sum of both signals with intact sensors S1, S2, apart from a tolerance range, is zero.

Zum Verstellen der Drosselklappe 5 ist als Betätigungseinrichtung ein Stellmotor 7 vorgesehen. Der Stellmotor 7 verstellt die Drosselklappe 5 in Abhängigkeit von Steuersignalen Xn, die er von der Steuereinrichtung 1 erhält.To adjust the throttle valve 5, an actuator 7 is provided as an actuating device. The servomotor 7 adjusts the throttle valve 5 as a function of control signals X n , which it receives from the control device 1.

Der jeweils gewünschte Betriebszustand des von dem Verbrennungsmotor angetriebenen, ebenso nicht gezeigten Fahrzeugs wird vom Fahrzeugführer mittels des als Stelleinrichtung dienenden fußbetätigten Gaspedals 8 ausgewählt. Dieses Gaspedal 8 ist an einer Achse 9 verschwenkbar gelagert. Die Schwenkstellung des Gaspedals 8 wird durch das zweite Sensoren-Paar S3,S4 erfaßt, die unmittelbar mit der Schwenkachse 8 verkoppelt sind. Die Sensoren S3,S4 liefern wie die Sensoren S1,S2 gegeneinander invertierte Signale, deren Summe, von toleranzbedingten Abweichungen abgesehen, im Normalzustand null ergibt.The desired operating state of the Internal combustion engine driven, also not shown Vehicle is used by the driver using the as Foot operated accelerator pedal 8 selected. This accelerator pedal 8 is on an axis 9 pivoted. The swivel position of the accelerator pedal 8 is detected by the second pair of sensors S3, S4 are directly coupled to the pivot axis 8. The Sensors S3, S4 deliver like sensors S1, S2 signals inverted against each other, the sum of which apart from tolerance-related deviations Normal state is zero.

In einem zweiten Speicher 4b der Steuereinrichtung 1 sind als Grenzwerte P(g) die in Abhängigkeit vom jeweiligen Gang g maximal erlaubten Beschleunigungen des Fahrzeugs ebenfalls nach Art einer Tabelle hinterlegt, so daß die Recheneinheit 3 auf die jeweiligen Grenzwerte P(g) in Abhängigkeit vom jeweils aktuellen Gang g zugreifen kann.In a second memory 4b of the control device 1 as limit values P (g) depending on the respective Gear g maximum permitted vehicle accelerations also deposited in the manner of a table, so that the Computing unit 3 to the respective limit values P (g) in Depending on the current gear g can access.

Zusätzlich ist ein dritter Speicher 4c der Steuereinrichtung 1 vorgesehen, in dem Konstanten Ka_min, KAGINTG und KAGPROPG abgelegt sind. Die Konstante Ka_min repräsentiert eine Mindestbeschleunigung, während, wie nachstehend erläutert, über die Konstanten KAGINTG und KAGPROPG die Werte für die Ermittlung der Anteile der Steuersignale Xn beeinflußt werden.In addition, a third memory 4c of the control device 1 is provided, in which constants K a_min , K AGINTG and K AGPROPG are stored. The constant K a_min represents a minimum acceleration , while, as explained below, the values for determining the proportions of the control signals X n are influenced by the constants K AGINTG and K AGPROPG .

In einem vierten Speicher 4d sind die Steuersignalwerte Z(rpm,g) abgespeichert, welche durch die Recheneinheit 3 bei ordnungsgemäßer Funktion der jeweiligen Stellung des Gaspedals 8 zugeordnet werden, um bei ungestörtem Betrieb den gewünschten Betriebszustand des Kraftfahrzeugmotors zu erreichen bzw. aufrechtzuerhalten.The control signal values are in a fourth memory 4d Z (rpm, g) is stored, which is calculated by the computing unit 3 if the respective position of the Accelerator pedals 8 are assigned to operate without interference the desired operating state of the motor vehicle engine to achieve or maintain.

Schließlich ist ein Zwischenspeicher 4e vorgesehen, in dem ein im jeweils aktuellen Durchlauf berechneter Integralanteil iTn [n=0...m] für die Verwendung in einem nachfolgenden Durchlauf des weiter unten erläuterten erfindungsgemäßen Verfahrens abgespeichert wird.Finally, an intermediate memory 4e is provided in which an integral component iT n [n = 0 ... m] calculated in the current run is stored for use in a subsequent run of the inventive method explained below.

Die jeweils aktuelle Geschwindigkeit v des Fahrzeugs wird mittels eines Geschwindigkeitssensors 11 erfaßt. Die aktuelle Drehzahl rpm des Motors wird durch einen Drehzahlmesser 12 überwacht. Über eine Überwachungseinrichtung 13 wird der jeweils eingelegte Gang g des Fahrzeuggetriebes festgestellt. Die Angaben über die Drehzahl rpm, die Fahrzeuggeschwindigkeit v und den aktuell eingelegten Gang g werden an die Steuereinrichtung 1 übermittelt.The current speed v of the vehicle is detected by means of a speed sensor 11. The current speed rpm of the motor is indicated by a Tachometer 12 monitors. Over a Monitoring device 13 is the one inserted Gear g of the vehicle transmission determined. The details about the speed rpm, the vehicle speed v and the currently engaged gear g are sent to the Control device 1 transmitted.

Bei ordnungsgemäß funktionierenden Sensoren S1,S2,S3,S4 setzt die Recheneinheit 3 das an den Stellmotor 7 abgegebene Steuersignal Xn gleich demjenigen Steuersignalwert Z, der für den durch die Stellung des Gaspedals 8 angegebenen, gewünschten Betriebszustand in Abhängigkeit von der aktuellen Drehzahl rpm des Motors und vom aktuell eingelegten Gang g aus dem Speicher 4d gelesen wird.With properly functioning sensors S1, S2, S3, S4, the computing unit 3 sets the control signal X n output to the servomotor 7 to be the same as the control signal value Z for the desired operating state for the position indicated by the position of the accelerator pedal 8 as a function of the current speed rpm Motor and from the currently engaged gear g is read from the memory 4d.

Die Steuereinrichtung 1 stellt eine Störung fest,

  • wenn das Signal eines der Sensoren S1,S2,S3,S4 gestört ist, oder
  • wenn die Summe der Signale der Sensoren S1,S2 oder S5,S6 über einen Toleranzbereich hinaus von null abweicht.
The control device 1 detects a fault,
  • if the signal of one of the sensors S1, S2, S3, S4 is disturbed, or
  • if the sum of the signals from sensors S1, S2 or S5, S6 deviates from zero beyond a tolerance range.

Ist eines dieser Kriterien erfüllt (Prüfung P0), so wird das erfindungsgemäße Verfahren ausgelöst. Dabei wird von der Steuereinrichtung 1 zunächst überprüft, ob das Verfahren zuvor schon in Gang gesetzt worden ist (Prüfung P1).If one of these criteria is met (test P0), then triggered the inventive method. Here is from the control device 1 first checks whether the Procedure has already been started (check P1).

Ist dies nicht der Fall, so wird geprüft, ob das Steuersignal Z(rpm,g), welches unter normalen Bedingungen der von dem Fahrer gewünschten Beschleunigung agew zugeordnet würde, oberhalb des Anfangswertes R(rpm,g) liegt, der der jeweiligen Motordrehzahl rpm und dem jeweils eingelegten Gang g zugeordnet ist (Prüfung P2).If this is not the case, it is checked whether the control signal Z (rpm, g), which would be assigned to the acceleration a Gew desired by the driver under normal conditions, is above the initial value R (rpm, g) of the respective engine speed rpm and the gear engaged in each case (test P2).

Ergibt die Prüfung P2 ein negatives Resultat, so wird in der Prüfung P3 ergänzend überprüft, ob die aktuelle, für das Erreichen oder Aufrechterhalten der gewünschten Veränderung des Betriebszustandes des Fahrzeugs erforderliche Fahrzeugbeschleunigung aakt oberhalb desjenigen Grenzwertes P(g) liegt, der von der Recheneinheit 3 in Abhängigkeit vom aktuell eingelegten Gang g des Fahzeuggetriebes aus dem Speicher 4c der Steuereinrichtung 1 ausgelesen wird. Durch diese Überprüfung ist sichergestellt, daß die jeweils aktuelle Beschleunigung aakt die bezogen auf den jeweils eingelegten Gang g maximal zulässige, durch den Grenzwert P(g) repräsentierte Beschleunigung nie überschreitet. Ergibt diese Prüfung P3, daß der jeweilige Steuersignalwert Z(rpm,g) kleiner als der jeweilige Grenzwert R(rpm,g) ist, so wird das an den Stellmotor 7 abgegebene Steuersignal Xn gleich dem der jeweiligen Drehzahl rpm und dem jeweils eingelegten Gang g zugeordneten, aus dem Speicher 4d gelesenen Steuersignal Z(rpm,g) gesetzt.If the test P2 gives a negative result, the test P3 additionally checks whether the current vehicle acceleration aakt required to achieve or maintain the desired change in the operating state of the vehicle is above the limit value P (g) that is calculated by the computing unit 3 is read out from the memory 4c of the control device 1 as a function of the currently engaged gear g of the vehicle transmission. This check ensures that the current acceleration a act in each case never exceeds the maximum permissible acceleration represented by the limit value P (g) in relation to the gear g in each case. If this test P3 reveals that the respective control signal value Z (rpm, g) is smaller than the respective limit value R (rpm, g), the control signal X n output to the servomotor 7 becomes equal to that of the respective speed rpm and the gear currently engaged g assigned control signal Z (rpm, g) read from the memory 4d.

Ergibt dagegen eine der Prüfungen P2, P3 ein positives Ergebnis, so wird die PI-Regelung eingeleitet.If, on the other hand, one of the tests P2, P3 gives a positive result Result, the PI control is initiated.

Zu diesem Zweck wird der Startwert iT0 eines Integralanteils iTn [n=0...m] gleich dem aus dem Speicher 4a entnommenen Anfangswert R(rpm,g) gesetzt, welcher der aktuellen Drehzahl rpm und dem aktuell eingelegten Gang g zugeordnet ist (Gleichung G0).For this purpose, the start value iT 0 of an integral part iT n [n = 0 ... m] is set equal to the initial value R (rpm, g) taken from the memory 4a, which is assigned to the current speed rpm and the currently engaged gear g (Equation G0).

Anschließend werden nacheinander die Verstärkungsfaktoren iTG und pTG für den Integral- iTn bzw. den Proportionalanteil pTn des jeweiligen Steuersignals Xn nach folgenden Gleichungen ermittelt: iTG = (iTn-1 / TAMax) * KAGINTG pTG = (iTn-1 / TAMax) * KAGPROPG    mit

iTG
= Verstärkungsfaktor des Integralanteils,
pTG
= Verstärkungsfaktor des Proportionalanteils,
TAMax
= Steuersignal, das dem Maximalwert der Stellung des Steuergliedes entspricht,
KAGINTG
= Konstante,
KAGPROPG
= Konstante.
The amplification factors iTG and pTG for the integral iT n and the proportional component pT n of the respective control signal X n are then determined in succession using the following equations: iTG = (iT n-1 / TA Max ) * K AGINTG pTG = (iT n-1 / TA Max ) * K AGPROPG With
iTG
= Gain factor of the integral component,
pTG
= Gain factor of the proportional component,
TA Max
= Control signal which corresponds to the maximum value of the position of the control element,
K AGINTG
= Constant,
K AGPROPG
= Constant.

Mittels der Konstanten KAGINTG und KAGPROPG läßt sich der Einfluß des jeweiligen Verstärkungsfaktors iTG, pTG auf das jeweilige Steuersignal Xn an die Eigenschaften und dem Betriebsverhalten des Motors und des Fahrzeugs anpassen.Using the constants K AGINTG and K AGPROPG , the influence of the respective amplification factor iTG, pTG on the respective control signal X n can be adapted to the properties and the operating behavior of the engine and the vehicle.

Indem der Integralanteil iTn-1 des jeweils vorhergehenden Durchlaufs bei der Ermittlung der Verstärkungsfaktoren iTG, pTG durch das dem Maximalwert der Stellung des Steuergliedes entsprechende Steuersignal TAMAX geteilt wird, wird dem Umstand Rechnung getragen, daß in dem Fall, daß im aktuellen Betriebszustand der Motor mit kleiner Leistung betrieben wird, schon kleine Änderungen der Stellung des Stellgliedes eine erhebliche Veränderung der Motorleistung bewirken können, während bei hoher Motorleistung große Änderungen der Stellung des Stellgliedes erforderlich sind, um überhaupt eine merkliche Veränderung herbeizuführen.By dividing the integral component iT n-1 of the previous run in the determination of the amplification factors iTG, pTG by the control signal TA MAX corresponding to the maximum value of the position of the control member, the fact is taken into account that in the event that in the current operating state the Motor is operated with low power, even small changes in the position of the actuator can cause a significant change in engine power, while with high engine power large changes in the position of the actuator are required to bring about a noticeable change.

Dann werden der Integral- iTn und der Proportionalanteil pTn nach folgenden Gleichungen aktualisiert: iTn = iTn-1 + iTG (agew - aakt) pTn = pTG (agew - aakt)    mit

iTn
= Integralanteil für den aktuellen Durchgang,
iTn-1
= Integralanteil für den jeweils vorhergehenden Durchgang,
pTn
= Proportionalanteil für den aktuellen Durchgang,
agew
= gewünschte Beschleunigung,
aakt
= aktuelle Beschleunigung.
Then the integral iT n and the proportional component pT n are updated according to the following equations: iT n = iT n-1 + iTG (a selected - a act ) pT n = pTG (a selected - a act ) With
iT n
= Integral component for the current run,
iT n-1
= Integral part for the previous run,
pT n
= Proportional share for the current run,
a wt
= desired acceleration,
a act
= current acceleration.

Schließlich wird das Steuersignal Xn für den aktuellen Durchlauf nach der Gleichung Xn = itn + pTn durch Addition des aktuellen Integral- iTn und des aktuellen Proportionalanteils pTn gebildet.Finally, the control signal X n for the current pass according to the equation X n = it n + pT n by adding the current integral iT n and the current proportional component pT n .

Ist das Steuersignal Xn kleiner Null (Prüfung P4), so wird das Steuersignal Xn zu Null (Gleichung G6) gesetzt. Ergibt sich dagegen ein Steuersignal Xn, das größer ist als der Steuersignalwert Z (Prüfung P5), gleich dem das Steuersignal X bei ordnungsgemäßer Funktion der Sensoren S1,S2,S3,S4 gesetzt worden wäre, so wird das Steuersignal Xn gleich dem betreffenden Steuersignal Z gesetzt (Gleichung G7). Das so bestimmte und überprüfte Steuersignal Xn wird an den Stellmotor abgegeben.If the control signal X n is less than zero (test P4), the control signal X n is set to zero (equation G6). If, on the other hand, there is a control signal X n which is greater than the control signal value Z (test P5), equal to which the control signal X would have been set if the sensors S1, S2, S3, S4 were functioning properly, the control signal X n becomes the same Control signal Z set (equation G7). The control signal X n determined and checked in this way is output to the servomotor.

Wird das Verfahren beim Vorliegen eines gestörten Signals eines der Sensoren S1,S2,S3,S4 schon ausgeführt, so wird zunächst überprüft, ob die verbleibenden Signale noch verläßlich sind (Prüfung P6). Stellt sich dabei heraus, daß keine verläßlichen Sensorsignale mehr zu erwarten sind, wird das Verfahren beendet.The procedure is carried out when there is a disturbed signal one of the sensors S1, S2, S3, S4 has already been executed, so first checked whether the remaining signals are still are reliable (test P6). It turns out that no more reliable sensor signals can be expected the procedure is ended.

Liegen dagegen noch verläßliche Sensorsignale vor, so wird überprüft, ob die zum Erreichen oder aufrechterhalten der gewünschten Veränderung des Betriebszustands benötigte aktuelle Beschleunigung aakt unter eine Mindestbeschleunigung Ka_min abfällt (Prüfung P7). Ist das Ergebnis dieser Überprüfung positiv, so wird das Verfahren ebenfalls beendet. If, on the other hand, reliable sensor signals are still present, a check is carried out to determine whether the current acceleration a akt required to achieve or maintain the desired change in the operating state falls below a minimum acceleration K a_min (test P7). If the result of this check is positive, the procedure is also ended.

Liegt die aktuelle Beschleunigung aakt dagegen über der Mindestbeschleunigung Ka_min, so wird überprüft, ob die Signale der dem Fußpedal 8 zugeordneten Signale S3,S4 anzeigen, daß das Fußpedal 8 sich in einer Leerlaufstellung befindet, in welcher der Fahrzeugführer kein Gas gibt (Prüfung P8). Ist das Ergebnis dieser Überprüfung positiv, so wird das Verfahren ebenfalls beendet.On the other hand, if the current acceleration a akt is above the minimum acceleration K a_min , it is checked whether the signals of the signals S3, S4 assigned to the foot pedal 8 indicate that the foot pedal 8 is in an idle position in which the driver is not accelerating (check P8). If the result of this check is positive, the procedure is also ended.

Andernfalls wird das Verfahren fortgesetzt, indem zunächst nach den Gleichungen G1,G2 die aktuellen Verstärkungsfaktoren iTG, pTG auf Grundlage des im vorhergehenden Durchlauf bestimmten Integralanteils iTn-1, anschließend nach den Gleichungen G3,G4 der aktuelle Integral- iTn und Proportionalanteil pTn und zuletzt nach der Gleichung G5 das aktuelle Steuersignal Xn ermittelt werden. Nach Durchlauf der Prüfungen P4, P5 und der ggf. erforderlichen Besetzung des aktuellen Steuersignals Xn nach den Gleichungen G6,G7 wird das aktuelle Steuersignal Xn an den Stellmotor 7 abgegeben. Diese Vorgehensweise wird wiederholt, bis der Motor abgestellt wird bzw. die Störung der Signale behoben ist.Otherwise, the method is continued by first using the current amplification factors iTG, pTG according to the equations G1, G2 on the basis of the integral component iT n-1 determined in the previous run, then using the current integral iT n and the proportional component pT n using the equations G3, G4 and finally the current control signal X n can be determined according to equation G5. After the tests P4, P5 have been completed and, if necessary, the current control signal X n has been filled according to equations G6, G7, the current control signal X n is output to the servomotor 7. This procedure is repeated until the engine is switched off or the signal is rectified.

Claims (18)

Verfahren zum Steuern der Energieversorgung eines Kraftfahrzeugmotors, bei dem in Abhängigkeit von der Abweichung zwischen dem jeweils aktuellen Betriebszustand des Fahrzeugs und einem gewünschten Betriebszustand Steuersignale (Xn) unter Berücksichtigung von Signalen mindestens zweier ein Steuerelement (5,8) überwachender Sensoren (S1,S2,S3,S4) an ein Stellglied (5) abgegeben werden, welches die Energieversorgung des Kraftfahrzeugmotors steuert, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall einer Störung des Signals eines der Sensoren (S1,S2,S3,S4) das ungestörte Signal des jeweils anderen Sensors (S1,S2,S3,S4) zur Ermittlung der an das Stellglied (5) abgegebenen Steuersignale solange benutzt wird, bis die durch das ungestörte Signal angegebene gewünschte Veränderung des Betriebszustandes einen auf den jeweiligen Betriebszustand bezogenen Grenzwert (P(g),R(rpm,g)) überschreitet, und daß im Fall des Überschreitens des Grenzwertes (P(g),R(rpm,g)) die Steuersignale (Xn) für das Stellglied (5) nach Art eines PI-Reglers bestimmt werden, wobei der Startwert (iT0) für den Integralanteil (iTn [n=0...m]) der Regelung gleich einem Anfangswert (R) bestimmt wird, welcher dem Betriebszustand des Fahrzeugs zum Zeitpunkt des Überschreitens zugeordnet ist. Method for controlling the energy supply of a motor vehicle engine, in which, depending on the deviation between the current operating state of the vehicle and a desired operating state, control signals (X n ) taking into account signals from at least two sensors (S1, S2) monitoring a control element (5, 8) , S3, S4) are delivered to an actuator (5) which controls the energy supply of the motor vehicle engine, characterized in that that in the event of a fault in the signal from one of the sensors (S1, S2, S3, S4), the undisturbed signal from the other sensor (S1, S2, S3, S4) is used to determine the control signals delivered to the actuator (5), until the desired change in the operating state indicated by the undisturbed signal exceeds a limit value (P (g), R (rpm, g)) related to the respective operating state, and that if the limit value (P (g), R (rpm, g)) is exceeded, the control signals (X n ) for the actuator (5) are determined in the manner of a PI controller, the starting value (iT 0 ) for the Integral component (iT n [n = 0 ... m] ) of the control is determined equal to an initial value (R), which is assigned to the operating state of the vehicle at the time it is exceeded. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das von den Sensoren (S3,S4) überwachte Steuerelement eine Stelleinrichtung (8), beispielsweise ein Fußgaspedal ist, mittels welcher der Fahrzeugführer den gewünschten Betriebszustand auswählt.Method according to Claim 1, characterized in that the control element monitored by the sensors (S3, S4) is an actuating device (8), for example a foot accelerator pedal, by means of which the vehicle driver selects the desired operating state. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das von den Sensoren (S1,S2) überwachte Steuerelement das Stellglied (5) ist.Method according to claim 1 or 2, characterized in that the control element monitored by the sensors (S1, S2) is the actuator (5). Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gewünschte Veränderung des Betriebszustands durch einen Steuersignalwert (Z(rpm,g)) repräsentiert wird, welcher bei ordnungsgemäßer Funktion der jeweiligen Stellung der Stelleinrichtung (8) zugeordnet wird, um bei ungestörtem Betrieb den gewünschten Betriebszustand des Kraftfahrzeugmotors zu erreichen oder aufrechtzuerhalten, und daß der Grenzwert (P(g), R(rpm,g)), bei dessen Überschreiten die Steuersignale (Xn) für die Stelleinrichtung (8) nach Art eines PI-Reglers bestimmt werden, einem Anfangswert R(rpm,g) der PI-Reglung entspricht, welcher der jeweils aktuellen Motordrehzahl (rpm) und dem jeweils aktuell eingelegten Gang (g) zugeordnet ist. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the desired change in the operating state is represented by a control signal value (Z (rpm, g)), which is assigned to the respective position of the actuating device (8) in order to function in the case of undisturbed operation to achieve or maintain the desired operating state of the motor vehicle engine, and that the limit value (P (g), R (rpm, g)), when exceeded, the control signals (X n ) for the actuating device (8) are determined in the manner of a PI controller , corresponds to an initial value R (rpm, g) of the PI control, which is assigned to the current engine speed (rpm) and the currently selected gear (g). Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die gewünschte Veränderung des Betriebszustands durch die jeweils aktuelle Beschleunigung (aakt) repräsentiert wird, und daß der Grenzwert (P(g)), bei dessen Überschreiten die Steuersignale (Xn) für die Stelleinrichtung (8) nach Art eines PI-Reglers bestimmt werden, der bezogen auf den jeweils aktuell eingelegten Gang (g) des Fahrzeuggetriebes maximal zulässigen Wert der Beschleunigung entspricht.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the desired change in the operating state is represented by the current acceleration (a act ), and that the limit value (P (g)), when exceeded, the control signals (X n ) for the Actuating device (8) can be determined in the manner of a PI controller, which corresponds to the maximum permissible value of the acceleration in relation to the currently selected gear (g) of the vehicle transmission. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Fall des Überschreitens des Grenzwerts (P(g)) der aktuelle Wert (Xn) des an das Stellglied (5) abgegebenen Steuersignals (Xn [n=1...m]) ermittelt wird, indem auf Grundlage des im vorhergehenden Schritt bestimmten Integralanteils (iTn-1) zunächst Verstärkungsfaktoren (iTG, pTG) für den aktuellen Integral- (iTn) und Proportionalanteil (pTn [n=1...m]) bestimmt werden, indem anschließend unter Berücksichtigung der Verstärkungsfaktoren (iTG, pTG) der aktuelle Integral- (iTn) und Proportionalanteil (pTn) bestimmt werden und indem schließlich der Wert des aktuellen Stellsignals (Xn) durch Addition des aktuellen Integral- (iTn) und des aktuellen Proporionalanteils (pTn) gebildet wird. Method according to one of the preceding claims, characterized in that, if the limit value (P (g)) is exceeded, the current value (X n ) of the control signal (X n [n = 1 ... m ] ) is determined by first determining gain factors (iTG, pTG) for the current integral (iT n ) and proportional component (pT n [n = 1 ... m] ) on the basis of the integral component (iT n-1 ) determined in the previous step, by subsequently determining the current integral (iT n ) and proportional component (pT n ) taking into account the amplification factors (iTG, pTG) and by finally forming the value of the current control signal (X n ) by adding the current integral (iT n ) and the current proportional component (pT n ). Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verstärkungsfaktoren (iTG, pTG) für den aktuellen Integral- (iTn) und Proportionalanteil (pTn) wie folgt bestimmt werden: iTG = (iTn-1 / TAMax) * KAGINTG pTG = (iTn-1 / TAMax) * KAGPROPG, mit
iTG
Verstärkungsfaktor des Integralanteils,
pTG
Verstärkungsfaktor des Proportionalanteils,
iTn-1
im vorhergehenden Schritt bestimmter Integralanteil,
TAMax
Gewichtungsfaktor,
KAGINTG
Konstante,
KAGPROPG
Konstante.
Method according to claim 6, characterized in that the gain factors (iTG, pTG) for the current integral (iT n ) and proportional component (pT n ) are determined as follows: iTG = (iT n-1 / TA Max ) * K AGINTG pTG = (iT n-1 / TA Max ) * K AGPROPG , With
iTG
Gain factor of the integral component,
pTG
Gain factor of the proportional component,
iT n-1
integral part determined in the previous step,
TA Max
Weighting factor,
K AGINTG
Constant,
K AGPROPG
Constant.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß der Gewichtungsfaktor (TAMax) gleich dem größten Wert der Stellung des Steuergliedes (5) ist.Method according to claim 7, characterized in that the weighting factor (TA Max ) is equal to the greatest value of the position of the control element (5). Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, daß der aktuelle Integralanteil (iTn) und der aktuelle Proportionalanteil (pTn) des Stellsignals (Xn) wie folgt bestimmt wird: itn = itn-1 + iTG (agew - aakt) ptn = pTG (agew - aakt), mit
iTn-1
im vorhergehenden Schritt bestimmter Integralanteil,
iTG
Verstärkungsfaktor des Integralanteils,
pTG
Verstärkungsfaktor des Proportionalanteils,
agew
den gewünschten Betriebszustand kennzeichnende Bezugsgröße,
aakt
den aktuelle Betriebszustand kennzeichnende Bezugsgröße.
Method according to one of claims 7 or 8, characterized in that the current integral component (iT n ) and the current proportional component (pT n ) of the control signal (X n ) is determined as follows: it n = it n-1 + iTG (a selected - a act ) pt n = pTG (a selected - a act ), With
iT n-1
integral part determined in the previous step,
iTG
Gain factor of the integral component,
pTG
Gain factor of the proportional component,
a wt
reference variable characterizing the desired operating state,
a act
reference variable characterizing the current operating state.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsgrößen der gewünschten (agew) und aktuellen (aakt) Beschleunigung des Fahrzeugs entsprechen.Method according to claim 9, characterized in that the reference values correspond to the desired (a wt ) and current (a act ) acceleration of the vehicle. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Grenzwert (P(g)) einer auf den jeweils eingelegten Gang (g) bezogenen Maximalbeschleunigung entspricht.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the limit value (P (g)) corresponds to a maximum acceleration related to the gear (g) selected in each case. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Startwert (iT0) des Integralanteils (iTn) in Abhängigkeit von der aktuellen Drehzahl (rpm) des Motors und dem jeweils eingelegten Gang (g) des Fahrzeuggetriebes ausgewählt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the starting value (iT 0 ) of the integral component (iT n ) is selected as a function of the current speed (rpm) of the engine and the gear (g) of the vehicle transmission that is currently engaged. Verfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Startwert (R) gleich demjenigen Steuersignal bestimmt wird, welches abgegeben würde, um unter Berücksichtigung des jeweils eingelegten Gangs (g) des Fahrzeuggetriebes und der jeweiligen Drehzahl (rpm) des Motors die Beschleunigung des Fahrzeugs auf einer steigungsfreien Straße aufrechtzuerhalten.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the starting value (R) is determined equal to the control signal which would be emitted in order to accelerate the acceleration taking into account the gear (g) of the vehicle transmission and the respective speed (rpm) of the engine Maintain the vehicle on a slope-free road. Vorrichtung zum Steuern der Energieversorgung eines Kraftfahrzeugmotors, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13, mit mindestens zwei ein Steuerelement überwachenden Sensoren (S1,S2,S3,S4), mit einer Auswerteinrichtung, welche in Abhängigkeit von den Signalen der Sensoren (S1,S2,S3,S4) den aktuellen Betriebszustand des Fahrzeugs mit einem gewünschten Betriebszustand vergleicht, und mit einer Steuereinrichtung (1), welche in Abhängigkeit vom Ergebnis des von der Auswerteinrichtung durchgeführten Vergleichs Steuersignale (Xn) an ein Stellglied (5) abgibt, welches die an den Kraftfahrzeugmotor abgegebene Energiemenge steuert, dadurch gekennzeichnet, daß ein Speicher (4a), in welchem Anfangswerte (R(rpm,g)) in Abhängigkeit von bestimmten Betriebszuständen des Fahrzeugs gespeichert sind, und eine Recheneinheit (3) vorgesehen sind, welche die Steuersignale (Xn) für das Stellglied (5) anhand einer PI-Regelung bestimmt, wenn bei einer Störung des Signals eines der Sensoren (S1,S2,S3,S4) der gewünschte Betriebszustand oberhalb eines Grenzwertes (P(g)) liegt, wobei die Recheneinheit (3) den Startwert (iTo) der PI-Reglung gleich demjenigen Anfangswert (R(rpm,g),P(g)) bestimmt, welcher dem jeweils aktuellen Betriebszustand zugeordnet ist. Device for controlling the energy supply of a motor vehicle engine, in particular for performing the method according to one of claims 1 to 13, with at least two sensors (S1, S2, S3, S4) monitoring a control element, with an evaluation device which is dependent on the signals from the sensors (S1, S2, S3, S4) compares the current operating state of the vehicle with a desired operating state, and with a control device (1) which, depending on the result of the comparison carried out by the evaluation device, sends control signals (X n ) to an actuator (5) which controls the amount of energy delivered to the motor vehicle engine, characterized in that a memory (4a), in which initial values (R (rpm, g)) are stored as a function of certain operating states of the vehicle, and a computing unit (3) are provided , which determines the control signals (X n ) for the actuator (5) on the basis of a PI control if, in the event of a fault tion of the signal of one of the sensors (S1, S2, S3, S4) the desired operating state is above a limit value (P (g)), the computing unit (3) the start value (iT o ) of the PI control equal to that initial value (R (rpm, g), P (g)) determines which is assigned to the current operating state. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied die Drosselklappe (5) im Ansaugkanal (6) eines Verbrennungsmotors ist.Apparatus according to claim 14, characterized in that the actuator is the throttle valve (5) in the intake duct (6) of an internal combustion engine. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Stelleinrichtung ein durch den Fahrzeugführer betätigtes Fußgaspedal (8) oder eine Handgasverstellung ist.Device according to one of claims 14 or 15, characterized in that the adjusting device is a foot accelerator pedal (8) actuated by the vehicle driver or a manual throttle adjustment. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils einer der Sensoren (S1,S2;S3,S4) ein gegenüber dem jeweils anderen Sensor (S2,S1;S4,S3) invertiertes Signal liefert.Device according to one of claims 14 to 16, characterized in that in each case one of the sensors (S1, S2; S3, S4) supplies an inverted signal relative to the other sensor (S2, S1; S4, S3). Vorrichtung nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß ein weiterer Speicher (4b,4c) vorgesehen ist, in welchem auf jeweils einen Gang (g) des Fahrzeuggetriebes bezogene Kennwerte (P) für maximal erlaubte Betriebszustände abgelegt sind, auf die die Recheneinheit (3) in Abhängigkeit vom jeweils eingelegten Gang (g) zugreift.Device according to one of claims 14 to 17, characterized in that a further memory (4b, 4c) is provided, in which characteristic values (P) relating to a gear (g) of the vehicle transmission for maximum permitted operating states are stored, to which the Accesses computing unit (3) depending on the gear engaged (g).
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