EP0136449A2

EP0136449A2 - Method and apparatus for adapting the shapes of controller characteristics

Info

Publication number: EP0136449A2
Application number: EP84108796A
Authority: EP
Inventors: Cornelius Dipl.-Ing. Peter; Claus Dipl.-Ing. Ruppmann
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1983-09-21
Filing date: 1984-07-25
Publication date: 1985-04-10
Also published as: US4567869A; AU3026984A; EP0136449B1; DE3478046D1; EP0136449A3; DE3334062A1; JPH07122416B2; AU572166B2; JPS6073027A

Abstract

Regelverfahren und Vorrichtung zur Adaption eines Stellglied-Kennlinienverlaufs zur Eliminierung von Stör- und sonstigen unerwünschten Einflußgrößen, insbesondere zur Adaption der Stellerkennlinie bei der Leerlauf-Füllungsregelung von Brennkraftmaschinen. Ein von einem Regier aufgrund verschiedener Betriebszustände herausgegebener Luftmengensollwert erfährt vor seiner Zuführung zum Leerlaufsteller, durch welchen sich beispielsweise der Öffnungsquerschnitt eines Bypass in der Kraftstoffdosiereinrichtung der Brennkraftmaschine verändern läßt, durch multiplikative und/oder additive Einwirkung eine Korrektur. Diese Korrektur betrifft eine Kennlinienadaption des Leerlaufstellers bezüglich ihres Offset (Fußpunkt) und der Steigung, indem die Ausgangssignale mindestens eines Offset-Integrators oder eines Steigungs-Integrators zur Erstellung einer adaptierten elektrischen Ansteuergröße für den Leerlaufsteller ausgewertet werden. Die Integratoren sind je nach Betriebszuständen freigegeben und sie erhalten ein Eingangsdifferenzsignal aus Luftmengensollwert vom Regler und einem Luftmengenistwert.Control method and device for adapting an actuator characteristic curve course for eliminating disturbance and other undesirable influencing variables, in particular for adapting the actuator characteristic curve in the idle charge control of internal combustion engines. An air quantity setpoint issued by a regulator on the basis of various operating states is corrected by multiplicative and / or additive action before it is fed to the idle actuator, by means of which, for example, the opening cross section of a bypass in the fuel metering device of the internal combustion engine can be changed. This correction relates to a characteristic curve adaptation of the idle controller with regard to its offset (base point) and the slope, in that the output signals of at least one offset integrator or one slope integrator are evaluated in order to create an adapted electrical control variable for the idle controller. Depending on the operating conditions, the integrators are released and they receive an input difference signal from the air volume setpoint from the controller and an air volume actual value.

Description

State of the art

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren und einer Vorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs bzw. des ersten Vorrichtungsanspruchs. Auf vielen Gebieten der Technik ist es üblich, bestimmte Größen,Werte oder Positionen durch Regelung oder Steuerung zu bestimmen, indem einem beliebigen Stellglied eine üblicherweise elektrische, einen bestimmten Funktionsverlauf aufweisende Größe von einem Regler zugeführt wird, der bestimmte Eingangssignale aus der Regelstrecke verarbeitet und auch das durch die Stellglied-Verstellung erzielte Ergebnis in sein Ansteuerverhalten einbezieht. Ergeben sich in der Gesamtkonzeption einer Steuerung oder Regelung dann schon Stör- oder sonstige unerwünschte Einflußgrößen, die ausschließlich auf das Stellgliedverhalten zurückzuführen slnd, mit anderen Worten,daß das Stellglied in seinem Kennlinienverlauf nicht nur ausschließlich dem ihm jeweils zugeführten Sollwert folgt, dann können erhebliche Abweichungen von den eingestellten Werten auftreten, die bei Regelungen je nach den auftretenden Zeitkonstanten auch zu einem Überschwingen führen können oder dazu, daß die Regelung einfach zu langsam wird.The invention is based on a method and a device according to the type of the main claim and the first device claim. In many areas of technology, it is common to determine certain variables, values or positions by regulation or control, in that a variable, which is usually electrical and has a specific function profile, is supplied to any actuator by a controller that processes and also inputs certain signals from the controlled system incorporates the result achieved by adjusting the actuator into its control behavior. This then results in the overall conception of a control or regulation Even disturbances or other undesirable influencing variables that can only be attributed to the actuator behavior, in other words that the actuator curve does not only follow the setpoint value supplied to it in each case, then considerable deviations from the set values can occur, which in control systems after the time constants that occur can also lead to overshoot or to the control simply becoming too slow.

Die Erfindung eignet sich in ihrer Anwendung grundsätzlich zur Adaption beliebiger Stellglied-Kennlinienverläufe, wird im folgenden aber für ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel angewendet auf das Stellgliedverhalten bei der Leerlauf-Füllungsregelung (LFR) für eine Brennkraftmaschine und genauer erläutert, da sich hier auch ein bevorzugtes Anwendungsgebiet für. die vorliegende Erfindung ergibt.In its application, the invention is basically suitable for adapting any actuator characteristic curves, but is used in the following for a preferred exemplary embodiment, applied to the actuator behavior in the idle charge control (LFR) for an internal combustion engine and explained in more detail, since this is also a preferred area of application for . the present invention results.

So ist es bekannt, die Regelung der Leerlaufdrehzahl bei einer Brennkraftmaschine in der Weise durchzuführen, daß einem Leerlaufdrehzahlregler bestimmte Angaben über den momentanen Betriebszustand der Brennkraftmaschine zugeführt werden, beispielsweise Druck im Ansaugrohr, Istdrehzahl, eine gewünschte Solldrehzahl für den Leerlauffall und sonstige, peripher verwertbare Betriebszustandangaben, wie Drosselklappenstellung, Position eines Bypassventils, an welchem die Leerlauf-Füllungsregelung insbesondere angreift und/oder, auch anstelle des Drucks im Ansaugrohr, Angaben über die angesaugte Luftmenge oder Luftmasse.It is known to carry out the control of the idle speed in an internal combustion engine in such a way that an idle speed controller is supplied with certain information about the current operating state of the internal combustion engine, for example pressure in the intake manifold, actual speed, a desired target speed for idling and other, peripherally usable operating status information , such as throttle valve position, position of a bypass valve at which the idle charge control system in particular acts and / or, also instead of the pressure in the intake pipe, information about the amount of air or air mass sucked in.

Aus diesen Größen kann der Leerlaufdrehzahlregler eine elektrische Stellgröße als Sollwert, beispielsweise ein Luftmengensignal Q_Soll oder ein Luftmassensignal mSoll ermitteln und einem Leerlaufsteller (LL-Steller) zuführen, der den Luftmassensollwert beispielsweise in einen öffnungsquerschnitt (des weiter vorn schon erwähnten Ventils im _Bypass) umwandelt.From these variables, the idle speed controller can determine an electrical correcting variable as a nominal value, such as an air flow signal Q _setpoint or an air mass signal MSETPOINT and perform an idle speed control (LL-party), the (ypass the earlier already mentioned valve in _B) the air mass setpoint for example in an opening cross section converts.

Gerade bei der Leerlauf-Füllungsregelung (LFR) einer Brennkraftmaschine müssen aber besondere Bedingungen einbezogen werden, beispielsweise möglichst geringer Kraftstoffverbrauch und die Konstanthaltung einer minimalen Leerlaufdrehzahl auch bei plötzlichen Lastwechseln. Leerlaufdrehzahlregler sind da= her bekannt (DE-OS 30 39 435) und so ausgelegt, daß Abweichun_- gen von einer gewünschten Solldrehzahl aufgefangen und klein gehalten werden. Problematisch ist hier jedoch der Umstand, daß Drehzahlschwankungen letztendlich Reaktionen der Brennkraftmaschine auf äußere Einflüsse sind und entsprechende Drehzahlsignale das letzte Glied in der Regelungskette bilden, so daß zwangsläufig eine gewisse Zeitdauer zwischen einer auf die Brennkraftmaschine ausgeübten Wirkung bis zum Auftreten der Reaktion der Brennkraftmaschine verstreicht. Es besteht daher bei im Leerlauf extrem niedrig laufenden Brennkraftmaschinen mindestens die Gefahr eines unruhigen Rundlaufs und letztlich die Möglichkeit, daß die Brennkraftmschine stehen bleibt, wenn schnell hohe Verbraucher, wie beispielsweise Klimaanlage und dergleichen zugeschaltet werden. Diese Problematik wird noch durch das Verhalten des Leerlaufstellers selbst vergrößert, da die Stellerkennlinie eine erhebliche Abhängigkeit über der jeweiligen Temperatur und der Betriebsspannung der Brennkraftmaschine zeigt, die ebenfalls erheblich schwanken kann. Leerlaufsteller arbeiten üblicherweise bei der Verstellung des Öffnungsquerschnitts, über welchen der Brennkraftmaschine die erforderliche Luftmenge zugeführt wird, als elektromagnetische Wandler und können in diesem Fall als Einwicklungsdrehsteller (EWD) ausgebildet sein oder als Magnetteil für eine Ventilbetätigung. Bei kaltem Leerlaufsteller nimmt die Wicklung des Stellers bei einem gegebenen Arbeitstastverhältnis einen grösseren Strom auf; es ergibt sich ein größerer Ausschlag und eine entsprechende Fehlanpassung. Ähnliche negative Verhältnisse ergeben sich bei erheblichen Batteriespannungsschwankungen, wie dies bei Brennkraftmaschinen sehr häufig auftritt. Um daher im Stellerbereich eine möglichst geringe Fehlanpassung zu haben, muß der Leerlaufsteller, um die Umwandlung der ihm zugeführten elektrischen Stellgröße in den öffnungsquerschnitt korrekt durchzuführen, aufwendig konstruiert sein und eine möglichst genau reproduzierbare Kennlinie aufweisen.Especially with the idle charge control (LFR) of an internal combustion engine, however, special conditions must be taken into account, for example the lowest possible fuel consumption and keeping a minimum idle speed constant even with sudden load changes. Idle speed controller are da = been known (DE-OS 30 39 435) and designed so that deviations _- gen be collected from a desired target speed and kept small. However, the problem here is that speed fluctuations are ultimately reactions of the internal combustion engine to external influences and corresponding speed signals form the last link in the control chain, so that a certain amount of time inevitably elapses between an effect exerted on the internal combustion engine and the occurrence of the reaction of the internal combustion engine. There is therefore at least the risk of an uneven running and at least the possibility that the internal combustion engine stops when the high-speed consumers, such as air conditioning and the like, are switched on when the internal combustion engines are running extremely low when idling. This problem is exacerbated by the behavior of the idle actuator itself, since the actuator characteristic curve shows a considerable dependence on the respective temperature and the operating voltage of the internal combustion engine, which can also fluctuate considerably. Idle actuators usually work in the adjustment of the opening cross-section over which the internal combustion engine required amount of air is supplied, as an electromagnetic converter and can be designed in this case as a wrapping rotary actuator (EWD) or as a magnetic part for valve actuation. When the idle actuator is cold, the actuator winding takes up a larger current for a given duty cycle; there is a larger deflection and a corresponding mismatch. Similar negative relationships result from considerable battery voltage fluctuations, as is very common in internal combustion engines. Therefore, in order to have the least possible mismatch in the area of the actuator, the idle actuator, in order to correctly convert the electrical manipulated variable supplied to it into the opening cross section, must be constructed in a complex manner and have a characteristic that is as reproducible as possible.

Aber auch bei soweit wie möglich einwandfrei reagierendem Leerlaufsteller bleiben nicht vermeidbare Abhängigkeiten, beispielsweise an der Drosselklappe in der Leerlaufposition vorbeiströmende Leckluftmengen, eine Höhenabhängigkeit des vom Leerlaufsteller ausgegebenen öffnungsquerschnitts u.dgl.But even if the idle actuator responds perfectly, as far as possible, there are unavoidable dependencies, for example leakage quantities of air flowing past the throttle valve in the idle position, a height dependency of the opening cross section issued by the idle actuator and the like.

Eine der Aufgaben vorliegender Erfindung besteht daher darin, eine Einrichtung zur Adaption einer Stellglied-Kennlinien zu schaffen, die die Bedingung erfüllt, daß die dem Stellglied zugeführte Ansteuersollgröße im wesentlichen gleich ist der durch die Wirkung des Stellglieds unter Einbeziehung von Randeinflüssen sich ergebenden Istgröße, angewendet auf den Leerlaufsteller bei einer Leerlaufstellerkennlinie also, daß die Luftmengen- oder Luftmassen-Sollgröße am Ausgang des Leerlaufdrehzahlreglers im wesentlichen gleich ist der der Brennkraftmaschine zugeführten oder von ihm angesaugten Luftmenge oder 'Luftmasse.One of the objects of the present invention is therefore to provide a device for adapting an actuator characteristic curve which fulfills the condition that the actuation setpoint supplied to the actuator is substantially the same as the actual size resulting from the action of the actuator, including peripheral influences on the idle speed controller with an idle speed controller characteristic curve, that the air quantity or air mass setpoint at the output of the idle speed controller is essentially the same as the air quantity or air mass supplied to or drawn by the internal combustion engine.

Advantages of the invention

Das erfindungsgemäße Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des ersten Vorrichtungsanspruchs haben demgegenüber den Vorteil, daß die Adaption an die (sich gegebenenfalls unter bestimmten Einflußgrößen verändernde)Kennlinie des Stellglieds sowie die Einbeziehung und insofern auch Ausregelung sonstiger Störgrößen so erfolgt, daß sich eine effektive Unabhängigkeit von der Stellerkennlinie ergibt, so daß es auch nicht mehr erforderlich ist, das jeweils verwendete Stellglied, angewendet auf die Leerlauf-Füllungsregelung, also den Leerlaufsteller, besonders aufwendig zu konstruieren. Durch die Erfindung ist es möglich, mit einfacheren Stellerausführungen zu arbeiten, wobei sich bei einer Luftmassenmessung eine vollständige Unabhängigkeit von der Höhe ergibt, auf welcher sich die Brennkraftmaschine jeweils befindet und bei der Luftmengenmessung jedenfalls die Abhängigkeit von der Höhe drastisch verringert ist. Die Erfindung sichert ferner eine Unabhängigkeit von der Leckluft, so daß Motoreinstellungen nicht mehr erforderich sind und außerdem ergeben sich durch die erfindungsgemäße, während des gesamten Regelbetriebs erfolgende Adaption keine Beeinflussungen der eigentlichen Leerlauf-Füllungsregelung.The method according to the invention with the characterizing features of the main claim and the device according to the invention with the characterizing features of the first device claim have the advantage, in contrast, that the adaptation to the (possibly changing under certain influencing variables) characteristic of the actuator as well as the inclusion and, to that extent, regulation of others Disturbances occur in such a way that there is an effective independence from the actuator characteristic curve, so that it is no longer necessary to construct the actuator used in each case, applied to the idle charge control, that is to say the idle actuator, in a particularly complex manner. The invention makes it possible to work with simpler actuator designs, with air mass measurement being completely independent of the height at which the internal combustion engine is located and the air quantity measurement being drastically reduced as a function of height. The invention also ensures independence from the leakage air, so that engine settings are no longer necessary and, moreover, the inventive adaptation, which takes place during the entire control operation, does not influence the actual idle charge control.

Weitere Vorteile der Erfindung und vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie in Verbindung mit der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen.Further advantages of the invention and advantageous developments and improvements result from the subclaims and in connection with the following description of exemplary embodiments.

drawing

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben und erläutert. Es zeigen Fig. 1 in Form eines Blockschaltbilds eine Leerlauf-Füllungsregelung mit Leerlaufdrehzahlregler und von diesem angesteuertem Leerlaufsteller und entsprechend einem Merkmal vorliegender Erfindung zwischengeschalteter Kennlinienadaptions-Schaltung, Fig. 2 ebenfalls vorwiegend in Form eines Blockschaltbildes die Vorrichtung zur Kennlinienadaption und Fig. 3 in Form eines Diagramms die Stellerkennlinie Luftmenge oder Luftmasse über der elektrischen Stellgröße τ und die Auswirkungen der erfindungsgemäßen Adaption auf den Verlauf der Kennlinie.An embodiment of the invention is shown in the drawing and is described and explained in more detail below. 1 shows, in the form of a block diagram, an idle charge control with an idle speed controller and the idle controller actuated by this and an intermediate characteristic adaptation circuit interposed in accordance with a feature of the present invention, FIG. 2 likewise predominantly in the form of a block diagram the device for adapting the characteristic curve, and FIG. 3 in the form a diagram shows the actuator characteristic air quantity or air mass over the electrical manipulated variable τ and the effects of the adaptation according to the invention on the course of the characteristic curve.

Description of the embodiments

Die folgenden Erläuterungen beziehen sich speziell auf das Anwendungsbeispiel der Erfindung auf die Optimierung der Leerlauf-Füllungsregelung (LFR) bei einer Brennkraftmaschine (OttoMotor) derart, daß die von einem Leerlaufdrehzahlregler ausgegebene Soll-Luftmenge Q_Soll über eine Stellerkennlinienadaption und den Leerlaufsteller in ein Q_Ist umgesetzt wird, wobei gelten soll, daß Q_Soll ≈ Q_Ist.The following explanations relate specifically to the application example of the invention to the optimization of the idle charge control (LFR) in an internal combustion engine (Otto engine) in such a way that the target air volume Q _setpoint output by an idle speed controller is adjusted via a control characteristic adaptation and the idle speed control into a Q _actual is reacted, whereby to apply that _target Q ≈ Q _is.

Entsprechend einem Grundgedanken vorliegender Erfindung erfolgt die Adaption an die dann in dem jeweiligen Zeitpunkt gerade vorliegende Kennlinie des Leerlaufstellers und die Leckluft nach einer bestimmten Strategie, die ein additives und/oder multiplikatives Eingreifen in die vom (Leerlaufdrehzahl)-Reg_- ler ausgegebene Sollgröße zum Ziel hat.According to one aspect of the present invention is used for adaptation to the then currently present in the respective time characteristic of the idling adjuster and the air leakage after a certain strategy, an additive and / or multiplicative intervention in the (idling speed) -REG _- ler output target quantity to the target Has.

In Fig. 1 ist der Leerlaufdrehzahlregler mit 10 und der von ihm über das System zur Kennlinienadaption 11 angesteuerte Stellglied als Leerlaufsteller mit 12 bezeichnet. Der Leerlaufsteller wirkt im vorliegenden Anwendungsfall auf den öffnungsquerschnitt im Saugrohr einer Brennkraftmaschine 13 ein, insbesondere durch entsprechende Vergrößerung oder Verkleinerung eines Bypassquerschnitts oder auch durch motorische Verstellung der Drosselklappe.In Fig. 1, the idle speed controller with 10 and the actuator controlled by it via the system for adapting the characteristic curve 11 is designated as the idle controller with 12. The idle In the present application, the actuator acts on the opening cross section in the intake manifold of an internal combustion engine 13, in particular by correspondingly enlarging or reducing a bypass cross section or by motorized adjustment of the throttle valve.

Dabei setzt sich die Luft, die die Brennkraftmaschine 13 letztendlich erhält, zusammen aus der Luft durch den Steller bzw. aus der Luft, die der Steller aufgrund seiner Ansteuerung durchläßt,und einer beispielsweise über die Drosselklappe strömende Leckluft-Restmenge . Durch die erfindungsgemäße Kennlinienadaption im Block 11 wird die vom Leerlaufdrehzahlregler 10 ausgegebene Solluftmenge Q_Soll oder m_Soll so in eine elektrische StellgröBe τ umgewandelt, daß mit dem Leerlaufsteller 12 eine Luftmenge (oder Luftmasse) eingestellt wird, die zusammen mit der Leckluft die gewünschte angesaugte Luftmenge Q_Ist (oder Luftmasse mlst) ergibt.The air that the internal combustion engine 13 ultimately receives is composed of the air through the actuator or from the air that the actuator passes through due to its actuation, and a residual air quantity that flows, for example, via the throttle valve. The characteristic curve adaptation according to the invention in block 11 converts the _target air quantity Q _target or m _target output by idle speed controller 10 into an electrical manipulated variable τ in such a way that an air quantity (or air mass) is set with idle actuator 12 which, together with the leakage air, produces the desired intake air quantity Q _Is (or air mass mlst) results.

Um die Kennlinienadaption durchzuführen, sind zwei Integratoren I1 für den Kennlinienoffset oder die Fußpunktverschiebung der Kennlinie und 12 für die Kennliniensteigung vorgesehen, wobei die jeweiligen Integratoren immer nur dann laufen, wenn durch bestimmte Betriebsbedingungen der jeweils von ihnen bewirkte Eingriff in die Kennlinienadaption freigegeben werden kann; daher sind jedem Integrator Freigabeglieder zugeordnet, dem Offset-Integrator I1 ein Freigabeglied FG1 und dem Steigungs-Integrator 12 ein Freigabeglied FG2.In order to carry out the characteristic curve adaptation, two integrators I1 are provided for the characteristic curve offset or the base point shift of the characteristic curve and 12 for the characteristic curve slope, the respective integrators only running when the intervention in the characteristic curve adaptation which they have caused can be enabled by certain operating conditions; therefore, each integrator is assigned release elements, the offset integrator I1 a release element FG1 and the slope integrator 12 a release element FG2.

Dementsprechend erfolgt der Eingriff des Steigungs-Integrators 12 auf die vom Leerlaufdrehzahlregler 10 ausgegebene Sollgröße multiplikativ über einen Multiplizierer M mit einem vorgegebenen Multiplizierfaktor, während die Offset-Korrektur vom Ausgang des Integrators I1 additiv an einem Summationspunkt S1 erfolgt.Accordingly, the slope integrator 12 intervenes on the setpoint output by the idle speed controller 10 multiplicatively via a multiplier M with a predetermined multiplication factor, while the offset correction from Output of the integrator I1 takes place additively at a summation point S1.

Beide Integratoren I1 und 12 werden von einem zweiten Summations-oder Vergleichspunkt S2 ein Luftmengendifferenzsignal △Q zugeführt, welches der Abweichung der Sollgröße (Solluftmenge Q_Soll oder Solluftmasse m_Soll) von der Istgröße (Luftmenge Q_Ist oder Luftmasse m_Ist ) entspricht. Die Angabe Q_Ist kann von einem Luftmengenmesser im Ansaugrohr abgeleitet oder auf sonstige, für sich gesehen bekannte Weise gewonnen sein.Both integrators I1 and 12 are supplied with an air quantity difference signal spunkt Q from a second summation or comparison point S2, which corresponds to the deviation of the _target size ( _target air quantity Q _target or _target air mass m _target ) from the actual value (air quantity Q _actual or air mass m _actual ). The specification Q _actual can be derived from an air flow meter in the intake pipe or can be obtained in another known manner.

Man kann daher die gewünschte Beziehung QIst =Q_Soll (oder auch bezogen auf die Luftmasse, was im folgenden nicht mehr weiter wiederholt wird) durch Verändern von zwei Parametern erzielen, nämlich durch Variation des Offsets K1 und durch Variation der Steigung K2. Um bestimmte Kennlinienanfangswerte sicherzustellen, sind den Integratoren I1 und 12 jeweils noch Summationspunkte S3 und S4 nachgeschaltet, denen Anfangswerte K10 für den Offset und K20 für die Steigung zugeführt werden.The desired relationship Q actual = Q _target (or based on the air mass, which will not be repeated in the following) can therefore be achieved by changing two parameters, namely by varying the offset K1 and by varying the slope K2. In order to ensure certain initial characteristic values, the integrators I1 and 12 are each followed by summation points S3 and S4, to which initial values K10 for the offset and K20 for the slope are supplied.

Wesentlich ist, daß die Adaption an die gerade vorliegende Kennlinie des Leerlaufstellers und die Leckluft nach folgender Strategie erfolgt:

Der Integrator I1 für den Offset oder die Fußpunktverschiebung der Kennlinie läuft nur, wenn die Drosselklappe länger als eine vorgegebene Zeit T1 = f(n) geschlossen ist und die Drehzahl n des Motors sich in einem bestimmten Bereich, nämlich im Leerlaufbereich befindet. Dementsprechend ist das Freigabeglied FG1 für den Integrator I1 so ausgebildet, daß ihm ein Drosselklappensignal DK und der Istwert der Brennkraftmaschinendrehzahl n zugeführt ist und nur bei Vorliegen dieser beiden Bedingungen der Offset-Integrator 11 freigegeben ist und läuft.

It is essential that the adaptation to the current characteristic of the idle actuator and the leakage air is carried out according to the following strategy:

The integrator I1 for the offset or the base point shift of the characteristic curve only runs if the throttle valve is closed for longer than a predetermined time T1 = f (n) and the engine speed n is in a certain range, namely in the idling range. Accordingly, the release element FG1 for the integrator I1 is designed such that a throttle valve signal DK and the actual value of the engine speed n are fed to it and the offset integrator 11 is only released and runs when these two conditions are met.

Für den Eingriff durch den Integrator I2, der multiplikativ eine Kennlinienverdrehung (Steigungsänderung) betrifft und daher erheblich stärker auf die elektrische Ausgangsstellgröße τ als Eingangssignal für den Leerlaufsteller einwirkt, gilt, daß dieser Integrator nur dann freigegeben ist, wenn die Drosselklappe eine vorgegebene längere Zeitspanne T2, die beispielsweise bei 100 ms betragen kann, geschlossen ist, wobei für T2 die folgende Beziehung gilt

wodurch es möglich ist, ein Überschwingverhalten und eine entsprechende Fehlereinführung des Luftmengenmessers auszublenden, und ferner Q_soll größer ist als der letzte Wert Q_soll vor dem öffnen der Drosselklappe. Das heißt, daß der momentane Adaptions-Arbeitspunkt für den Integrator 12 auf der Kennlinie über dem Adaptions-Arbeitspunkt liegen muß, der durch den Eingriff des Offset-Integrators I1 erreicht worden ist.For the intervention by the integrator I2, the multiplicative a change in the characteristic curve (change in slope) and therefore has a considerably greater effect on the electrical output manipulated variable τ as an input signal for the idle actuator, this integrator is only released if the throttle valve closes a predetermined longer time period T2, which can be, for example, 100 ms where the following relationship holds for T2

whereby it is possible to hide an overshoot and an appropriate error introduction of the air flow meter, and further _to Q is greater than the last value Q _to before opening the throttle valve. This means that the current adaptation operating point for the integrator 12 must lie on the characteristic curve above the adaptation operating point that was achieved by the intervention of the offset integrator I1.

Betrachtet man den in Fig. 3 dargestellten Kennlinienverlauf, wobei der in der Zeichenebene linke, schraffierte Kennlinienknickverlauf lediglich der Vollständigkeit halber bei einem Leerlaufsteller angegeben ist und als Notlaufkennlinie durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen auch nicht beeinflußt wird, dann erkennt man, daß als erster Adaptionsschritt die Arbeitspunktverlagerung durch Offset, wie durch den Pfeil A angegeben, erfolgt; es ist offensichtlich, daß der multiplikative Steigungseingriff nicht in einem Arbeitspunkt realisiert werden darf, der unterhalb des Offset-Arbeitspunkts liegt, da sich in diesem Fall eine umgekehrte, also gerade nicht gewünschte Wirkung ergibt. Die Steigungsadaption erfolgt immer in Arbeitspunkten oberhalb des Offset-Arbeitspunktes.If one looks at the characteristic curve shown in Fig. 3, the hatched characteristic curve curve on the left in the drawing plane is only given for the sake of completeness with an idle actuator and is also not influenced as an emergency characteristic by the measures according to the invention, then it can be seen that the working point shift is the first adaptation step by offset, as indicated by arrow A; it is obvious that the multiplicative slope intervention must not be implemented in a working point which is below the offset working point, since in this case there is an inverse, that is to say undesirable, effect. The slope adaptation always takes place in working points above the offset working point.

Dementsprechend sind die Bedingungen für den Freigabeblock FG2 des Steigungsintegrators 12 ergänzend so ausgelegt, daß die ,Steigung nur adaptiert wird bei Luftmengendurchsätzen, die größer sind als beispielsweise ein minimaler Luftmengendurchsatz, wie er sich für den eindeutigen Leerlauffall ergibt.Accordingly, the conditions for the release block FG2 of the slope integrator 12 are additionally designed such that the slope is only adapted at air flow rates that are greater than, for example, a minimum air flow through rate as it results for the clear idle case.

Bevorzugt wird zur Gewinnung dieser Bedingungen daher so vorgegangen, daß im Moment des öffnens der Drosselklappe die momen- ^tanen Q_soll- oder m_Soll-Werte abgespeichert werden, wozu ein Speicherblock SB vorgegsehen ist, dem ein Drosselklappensignal DK und der QSoll-Wert zugeführt wird; diese Abspeicherung entspricht dann dem letzten Arbeitspunkt, an welchem durch den Offset-Integrator I1 adaptiert worden ist. Zur Freigabe der Steigungsadaption wird dann jeweils überprüft, ob der jetzt ^angeforderte Luftmengenwert (Q_Soll; m_Soll) größer ist als der jeweils zuletzt abgespeicherte Wert und erst dann kann die Freigabe erfolgen; der die beiden Sollwerte vergleichende Block ist in Fig. 2 mit VG bezeichnet.Preferably therefore so the procedure for obtaining these conditions that at the moment of opening of the throttle valve, the momen- ^tanen Q _to - or m _{is to} be stored values, including a memory block SB is vorgegsehen to which a throttle valve signal DK and the qsoll value is supplied ; this storage then corresponds to the last operating point at which the offset integrator I1 has been used. To enable the slope adaptation, it is then checked in each case whether the now ^requested air volume value (Q _target ; m _target ) is greater than the value last saved and only then can the release be carried out; the block comparing the two setpoints is designated VG in FIG. 2.

Diese Bedingung kann hilfsweise auch durch die Überlegung ersetzt werden, daß eine Steigungsadaption immer dann freigegeben werden kann, wenn die momentane Drehzahl sich oberhalb einer gewissen Drehzahl befindet, also beispielsweise die folgende Bedingung erfüllt ist n > n_LL + 500 min , weil angenommen werden kann, daß bei höherer Drehzahl auch ein Arbeitspunkt auf der Kennlinie eingenommen wird, der über dem Leerlaufpunkt liegt, so daß man sich auf dem richtigen Kennlinienabschnitt befindet. Ein solcher Fall einer erhöhten Drehzahl tritt beispielsweise nach einem Gasstoß oder im Schub auf. Es muß aber erwähnt werden, daß diese Überlegung nur hilfsweise gelten sollte und die Speicherung der Sollwerte vor dem Öffnen der Drosselklappe unbedingten Vorzug hat.This condition can alternatively be replaced by the consideration that a slope adaptation can always be enabled when the current speed is above a certain speed, for example the following condition is met n> n _LL + 500 min, because it can be assumed that at higher speed, an operating point on the characteristic curve is also taken, which is above the idle point, so that one is on the correct section of the characteristic curve. Such a case of increased speed occurs, for example, after a gas surge or in overrun. It must be mentioned, however, that this consideration should only apply in the alternative and that the storage of the setpoints has an unconditional advantage before the throttle valve is opened.

Auf einen Umstand ist noch einzugehen. Noch vor dem Multiplizierer M ist ein weiterer Summationspunkt S4 vorgesehen, an welchem von der Sollgröße Q_Soll eine Luftmenge Q_O abgezogen wird. Diese Maßnahme dient der Optimierung des Arbeitsbereiches. Dabei sollte der Wert von Q_O nicht größer sein als die minimal auftretende Solluftmenge Q_Soll, so daß die zum Multiplizierer M gelangende Größe nach dem Summationspunkt S4 vorzugsweise immer größer als 0 ist. Durch diese Addition mit einem negativen Wert von Q_o gelingt es, den Drehpunkt der Kurve oder Kennlinie möglichst nahe an den Arbeitspunkt zu legen. Geht man von einem allerdings nicht wünschenswerten Idealfall aus, in welchem der zugeführte Q̇_O-Wert genau auf dem Arbeitspunkt liegt, dann gelingt es nämlich, mit nur lediglich einem Iterationsschritt, nämlich einmal Offset-Einstellung und einmal Steigungs-Einstellung, die Kurve zu adaptieren und darzustellen. Aber auch wenn der Drehpunkt durch die Abweichung des Q̇_O-Wertes vom direkten Arbeitspunkt tiefer liegt, kommt man doch insgesamt mit weniger Iterationsschritten aus.There is still one circumstance to be considered. Before the multiplier M, a further summation point S4 is provided, at which an air quantity Q _{O is} subtracted from the _target quantity Q _Soll becomes. This measure serves to optimize the work area. The value of Q _O should not be greater than the minimum desired air quantity Q _Soll that occurs, so that the quantity reaching the multiplier M after the summation point S4 is preferably always greater than 0. This addition with a negative value of Q _o makes it possible to set the pivot point of the curve or characteristic as close as possible to the working point. If one assumes an ideal case, which is not desirable, in which the Q der _O value supplied is exactly at the operating point, then it is possible to adapt the curve with only one iteration step, namely once the offset setting and the slope setting and represent. But even if the pivot point is lower due to the deviation of the Q̇ _O value from the direct working point, you can manage with fewer iteration steps overall.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungswesentlich sein.All features shown in the description, the following claims and the drawing can be essential to the invention both individually and in any combination with one another.

Claims

1. Method for adapting an actuator characteristic curve curve to eliminate disturbing and other undesirable influencing variables acting on the actuator, in particular for adapting the actuator characteristic curve for the idle charge control (LFR) of internal combustion engines, the engine being supplied to the internal combustion engine under certain operating conditions (idle) air quantity is controlled, characterized in that the controller output to the actuator (12; LL-S) supplied from angssollgröße ^g (Q _set, m _set) _is by regulation involving one of the instantaneous actual position of the actuator at least partially dependent Ausgangsistwertes (Q; m _actual ) is converted into an adapted electrical control variable (τ) for the actuator by multiplying and / or by summation the output target variable being linked with the output signal of at least one integrator influencing the offset (base point) and / or the slope of the actuator characteristic ( I1, I2).

2. The method according to claim 1, characterized in that the integrators (11, 12) are each released as a function of different operating state variables of the internal combustion engine for influencing the electrical control variable (τ) for the actuator.

3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the time constants of the integrators (I1, I2) for offset and slope adaptation are so large that the intervention in the characteristic curve adaptation is so slow that the actual idle charge control is not affected .

4. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the offset integrator (I1) for additive correction of the electrical idle actuator control variable (τ) is only released when the throttle valve of the internal combustion engine for a predetermined period dependent on the speed (T1 = f (n)) is closed and the speed of the motor is Idle range.

5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the slope integrator (12) is only released if the throttle valve is closed for a predetermined time (T2 = f (n)) which is greater than the throttle valve closing time is for the offset adjustment and the operating point at which a slope adaptation takes place lies above the operating point that was reached by an offset adjustment.

6. The method according to claim 5, characterized in that for releasing the slope adaptation, a Q _target value stored at the moment of the last opening of the throttle valve, corresponding to the last operating point, at which adaptation by offset adjustment, is compared with that required at ^g Q _target value such that the slope-adapted operating point is always above the offset-adapted operating point.

7. The method according to one or more of claims 1 to 6, characterized in that a constant air volume value (Q _o ) is subtracted from the idle speed controller (10) output air volume _setpoint (Q _set ) to reduce the iteration steps for offset and slope, which is at most equal or greater than the minimum air volume setpoint that occurs.

8. Device for adapting an actuator characteristic curve to eliminate interference and other undesirable influencing variables, in particular for adapting the actuator characteristic curve in the idle charge control of internal combustion engines, in which the amount of air supplied to the internal combustion engine is controlled under certain operating conditions (idle) for carrying out the method according to one or more of claims 1 to 7, characterized in that the (eerlaufdrehzahlregler _L 10) from the controller ^g egebene.Soll ^g ize (Q _soll) at least multiplicatively and / or additively to the offset and / or incline adaptation of the actuator characteristic from the output at least one integrator (I1, I2) is influenced.

9. The device according to claim 8, characterized in that an offset integrator (I1) for adapting the base of the characteristic curve and a slope integrator (12) for adapting the characteristic slope is provided and in parallel to a the difference between the setpoint air volume output by the controller (10) (Q _set) to, for example, from an air flow meter provided Istluftmenge (Q _actual) are connected-generating summation point (S2), that the integrators further summation points each (S3, S4) are nachgeschältet for supplying characteristic initial values (K10, K20) and that the output of the summation point (S4) for the slope integrator (12) with a multiplier (M) and the output of the summing point (S3) connected downstream of the offset integrator (I1) is connected to a summing point (S1) connected in series with the multiplier (M), such that the air quantity _setpoint (Q _setpoint ) of the controller (10) is additively and multiplicatively converted into an actual air volume value (Q _actual ) via an actuator characteristic curve adaptation and the idle actuator (LL-S).

10. The device according to claim 8 or 9, characterized in that the integrators (I1, I2) for offset and slope are assigned release blocks (FG1, FG2), which release the integrators in each case depending on specific operating conditions.

11. The device according to any one of claims 8 to 10, characterized in that at a summation point (S4) downstream of the controller (S4) a negative air quantity basic value (Q̇ _O ) is added to the air quantity target value, the basic air quantity value being at most equal to or greater than the minimum air quantity target value is.