DE102016206095A1 - Method and device for determining whether a fault condition exists in a motor vehicle or not - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Ermitteln, ob beim Betreiben einer Brennkraftmaschine (10) eines Kraftfahrzeugs (1) ein Fehler vorliegt, bei dem abhängig von einer ermittelten Änderung eines Fahrerwunsches eine Änderung eines Sollwerts einer Betriebsgröße des Kraftfahrzeugs (1) ermittelt wird, wobei abhängig von einer Abweichung die abhängig von der Änderung des Sollwerts und der Änderung eines ermittelten Istwerts der Betriebsgröße ermittelt wird, darauf entschieden wird, ob der Fehler vorliegt.A method for determining whether an error is present in the operation of an internal combustion engine (10) of a motor vehicle (1) in which a change in a desired value of an operating variable of the motor vehicle (1) is determined as a function of a determined change in a driver request, wherein depending on a deviation is determined depending on the change in the setpoint and the change of a determined actual value of the operating variable, it is decided whether the error is present.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Feststellen, ob in einem Kraftfahrzeug ein Fehlerzustand vorliegt oder nicht. Die Erfindung betrifft ferner eine Vorrichtung, insbesondere ein Steuergerät, das eingerichtet ist, dieses Verfahren durchzuführen.The invention relates to a method for determining whether or not there is a fault condition in a motor vehicle. The invention further relates to a device, in particular a control device, which is set up to carry out this method.
Stand der TechnikState of the art
Aus der
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. The invention relates to a method having the features of independent claim 1. Advantageous developments are the subject of the dependent claims.
In einem ersten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Ermitteln, ob beim Betreiben einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs ein Fehler, insbesondere eine ungewollte Beschleunigung, vorliegt. Bei dem Verfahren wird abhängig von einer ermittelten Änderung eines Fahrerwunsches eine Änderung eines Sollwerts einer Betriebsgröße, insbesondere eines Drehmoments, einer Leistung oder einer Beschleunigung, des Kraftfahrzeugs ermittelt, wobei abhängig von einer Abweichung, die abhängig von der Änderung des Sollwerts und der Änderung eines ermittelten Istwerts der Betriebsgröße ermittelt wird, darauf entschieden wird, ob der Fehler vorliegt. In a first aspect, the invention relates to a method for determining whether an error, in particular an unwanted acceleration, is present when operating an internal combustion engine of a motor vehicle. In the method, a change of a setpoint value of an operating variable, in particular a torque, a power or an acceleration, of the motor vehicle is determined depending on a determined change of a driver, depending on a deviation that depends on the change of the setpoint and the change of a determined Actual value of the operating size is determined, it is decided whether the error is present.
Beispielsweise kann die Abweichung als Differenz zwischen der Änderung des Sollwerts und der Änderung des Istwerts ermittelt werden. Ist ein Absolutwert der Abweichung dann größer als ein vorgebbarer Schwellenwert, so wird darauf entschieden, dass der Fehler vorliegt. Alternativ oder zusätzlich kann darauf entschieden werden, dass der Fehler vorliegt, wenn die Differenz negativ ist, d.h. wenn die Änderung des Sollwerts kleiner ist als die Änderung des Istwerts.For example, the deviation can be determined as the difference between the change in the setpoint and the change in the actual value. If an absolute value of the deviation is then greater than a predefinable threshold value, then it is decided that the error is present. Alternatively or additionally, it may be decided that the error is present if the difference is negative, i. if the change of the setpoint value is smaller than the change of the actual value.
Wenn darauf entschieden wurde, dass der Fehler vorliegt, können entsprechende Gegenmaßnahmen eingeleitet werden, um das Kraftfahrzeug in einen sicheren Zustand zu überführen. Beispielsweise kann ein von der Brennkraftmaschine maximal erzeugbare Drehmoment begrenzt werden.If it has been decided that the error is present, appropriate countermeasures can be taken to bring the motor vehicle in a safe state. For example, a maximum torque that can be generated by the internal combustion engine can be limited.
Dieses Verfahren kann in einer zweiten Ebene der Ansteuerung der Brennkraftmaschine eingesetzt werden, in der wie beispielsweise aus der
Es ist hierbei vorgesehen, dass die Brennkraftmaschine abhängig von dem Sollwert der Betriebsgröße angesteuert wird, und zwar so, dass sich im fehlerfreien Fall der Istwert der Betriebsgröße auf den Sollwert einstellt, wie es beispielsweise aus der ersten Ebene der
In einem weiteren Aspekt kann vorgesehen sein, dass die Änderung des Sollwerts der Betriebsgröße mittels eines Zusammenhangs ermittelt wird, der die Änderung des Sollwerts der Betriebsgröße abhängig von der ermittelten Änderung des Fahrerwunsches beschreibt. Dieser Zusammenhang kann z.B. in einem Steuergerät hinterlegt sein, beispielsweise als ein Kennfeld oder als eine mathematische Funktion oder als eine Kombination der beiden. Ein solches Verfahren ist besonders einfach applizierbar, d.h. seine Parameter sind besonders einfach an die Eigenschaften des Kraftfahrzeugs anpassbar, weil in diesem Zusammenhang solche Einflussgrößen, die einen sich nur langsam ändernden Einfluss auf den Sollwert der Betriebsgröße haben, nicht berücksichtigt werden müssen. Dies ist möglich, weil sich diese Einflüsse bei der Ermittlung der Änderung es Sollwerts der Betriebsgröße aufheben würden.In another aspect, it can be provided that the change in the desired value of the operating variable is determined by means of a relationship which describes the change in the desired value of the operating variable as a function of the determined change in the driver's request. This relationship can e.g. stored in a controller, for example as a map or as a mathematical function or as a combination of the two. Such a method is particularly easy to apply, i. Its parameters are particularly easy to adapt to the properties of the motor vehicle, because in this context, such factors that have only a slowly changing influence on the setpoint of the operating size, do not have to be considered. This is possible because these influences would cancel out in determining the change in the setpoint of the operating quantity.
In einem weiteren Aspekt kann vorgesehen sein, dass die Änderung des Sollwerts der Betriebsgröße als eine Differenz zweier an aufeinander folgenden Zeitpunkten ermittelter Sollwerte der Betriebsgröße ermittelt wird. Der Sollwert der Betriebsgröße kann dabei jeweils abhängig von einem ermittelten Wert des Fahrerwunsches ermittelt werden. Auch hierbei kann bei der Ermittlung der Sollwerte auf Berücksichtigung von Einflussgrößen, die einen sich nur langsam ändernden Einfluss auf den Sollwert der Betriebsgröße haben, verzichtet werden. In a further aspect, it can be provided that the change in the setpoint value of the operating variable is determined as a difference between two setpoint values of the operating variable determined at successive times. The desired value of the operating variable can be determined in each case depending on a determined value of the driver's request. In this case, too, it is possible to dispense with the determination of the setpoint values to take account of influencing variables which have only a slowly changing influence on the setpoint value of the operating variable.
Insbesondere kann der Sollwert der Betriebsgröße unabhängig von einem Betriebszustand eines Klimakompressors und/oder eines Generators ermittelt werden.In particular, the desired value of the operating variable can be determined independently of an operating state of an air conditioning compressor and / or a generator.
In einem weiteren Aspekt kann vorgesehen sein, dass die Änderung des Sollwerts und die Änderung des Istwerts über einen ersten vorgebbaren Zeitraum ermittelt wird. D.h. die Änderung des Sollwerts und die Änderung des Istwerts beschreibt die Änderung zwischen dem Anfang und dem Ende des ersten vorgebbaren Zeitraums. Hierbei kann insbesondere vorgesehen sein, dass dann, wenn abhängig von der Abweichung darauf entschieden wurde, dass der Fehler vorliegt, eine zweite Änderung des Sollwerts und eine zweite Änderung des Istwerts über einen zweiten vorgebbaren Zeitraum, der länger ist als ein erster vorgebbarer Zeitraum, ermittelt wird, wobei dann abhängig von der zweiten Änderung des Sollwerts und der zweiten Änderung des Istwerts eine zweite Abweichung ermittelt wird und abhängig von der zweiten Abweichung darauf entschieden wird, ob der Fehler vorliegt. Hiermit kann eine einfache Fehlerentrprellung erreicht werden.In a further aspect it can be provided that the change of the setpoint value and the change of the actual value are determined over a first predeterminable period of time. This means that changing the setpoint and changing the actual value describes the change between the start and the end of the first predefinable time period. Here can be provided in particular that, when it was decided depending on the deviation that the error is present, a second change of the setpoint and a second change of the actual value over a second predetermined period, which is longer than a first predeterminable period, is determined, in which case a second deviation is determined as a function of the second change of the setpoint value and the second change of the actual value, and a decision is made depending on the second deviation as to whether the error exists. This allows a simple Fehlerentrprellung be achieved.
In einem weiteren Aspekt kann vorgesehen sein, dass Teil-Abweichungen zwischen der Änderung des Sollwerts und der Änderung des Istwerts jeweils während aufeinanderfolgender Zeiträume ermittelt werden und die Abweichung abhängig von den Teilabweichungen ermittelt wird. Beispielsweise wird die Abweichung als Summe der Teilabweichungen ermittelt. Beispielsweise aufeinanderfolgenden Zeiträume unmittelbar aufeinander folgen, d.h. Endpunkt eines vorhergehenden Zeitraums und Anfangspunkt eines darauf folgenden Zeitraums fallen jeweils zusammen.In a further aspect it can be provided that partial deviations between the change of the setpoint value and the change of the actual value are respectively determined during successive periods and the deviation is determined as a function of the partial deviations. For example, the deviation is determined as the sum of the partial deviations. For example, successive periods immediately follow one another, i. End point of a previous period and starting point of a subsequent period coincide respectively.
In einem weiteren Aspekt kann vorgesehen sein, dass die Abweichung während eines dritten Zeitraums ermittelt wird und wobei eine zweite Abweichung abhängig von einer Änderung des Sollwerts und einer Änderung eines ermittelten Istwerts der Betriebsgröße während eines vierten Zeitraums ermittelt wird, und wobei abhängig von einem Vergleich einer ersten Abweichung mit der zweiten Abweichung darauf entschieden wird, ob der Fehler vorliegt. In a further aspect, it may be provided that the deviation is determined during a third time period and wherein a second deviation is determined as a function of a change in the desired value and a change in a determined actual value of the operating variable during a fourth time period, and depending on a comparison first deviation with the second deviation is decided on whether the error is present.
In einer Weiterbildung dieses Aspekts kann vorgesehen sein, dass der dritte Zeitraum ein erstes Arbeitsspiel der Brennkraftmaschine umfasst und der vierte Zeitraum ein zweites Arbeitsspiel der Brennkraftmaschine umfasst, wobei Anfangs- und Endzeitpunkte des dritten und des vierten Zeitraums in einem winkelsynchronen Raster einer Kurbelwelle des Kraftfahrzeugs liegen. D.h. die Abweichung zwischen der Änderung des Sollwerts und der Änderung des Istwerts kann über mehrere winkelsynchrone Zeitabschnitte, beispielsweise über verschiedene Arbeitsspiele oder über verschiedene Zeiträume, die mehreren Arbeitsspielen entsprechen, verglichen werden. Ein solches Verfahren ist besonders einfach an das jeweilige Kraftfahrzeug anzupassen.In a further development of this aspect it can be provided that the third period comprises a first cycle of the internal combustion engine and the fourth period comprises a second cycle of the internal combustion engine, the start and end times of the third and fourth periods are in an angle synchronous grid of a crankshaft of the motor vehicle , That the deviation between the change in the desired value and the change in the actual value can be compared over a plurality of angle-synchronous time segments, for example over different working cycles or over different periods corresponding to several working cycles. Such a method is particularly easy to adapt to the respective motor vehicle.
In einem weiteren Aspekt kann vorgesehen sein, dass dann, wenn ein elektrischer Verbraucher eines Bordnetzes ein- oder ausgeschaltet wird, das Verfahren deaktiviert wird. Das bedeutet, dass Sollwerte und/oder Istwerte, die während eines Zeitraums, in dem ein Einschaltzeitpunkt oder ein Ausschaltzeitpunkt des elektrischen Verbrauchers liegt, ermittelt werden, nicht für den Vergleich herangezogen. Hierdurch wird das Verfahren besonders zuverlässig. Während dieser Zeiträume kann beispielsweise ein alternatives Überwachungsverfahren eingesetzt werden.In a further aspect, it can be provided that when an electrical consumer of a vehicle electrical system is switched on or off, the method is deactivated. This means that setpoint values and / or actual values which are determined during a period in which a switch-on time or a switch-off time of the electrical load is determined are not used for the comparison. This makes the process particularly reliable. During these periods, for example, an alternative monitoring method can be used.
In einem weiteren Aspekt kann vorgesehen sein, dass bei der Ermittlung des Sollwerts ein Verzögerungsglied, insbesondere ein PT1-Filter, eingesetzt wird. Insbesondere kann die Ermittlung des Sollwert und/oder die Ermittlung der Änderung des Sollwerts durch ein Verzögerungsglied gefiltert werden. Hierdurch kann auf besonders einfache Weise berücksichtigt werden, dass zwischen einer Betätigung eines Fahrpedals und einer entsprechenden Änderung des Istwerts zu einem zeitlichen Verzug kommen kann.In a further aspect it can be provided that a delay element, in particular a PT1 filter, is used in the determination of the desired value. In particular, the determination of the desired value and / or the determination of the change in the desired value can be filtered by a delay element. In this way, it can be taken into account in a particularly simple way that a delay in time can occur between an actuation of an accelerator pedal and a corresponding change in the actual value.
In weiteren Aspekten betrifft die Erfindung ein Computerprogramm, das ausgebildet ist, alle Schritte eines der Verfahren nach einem vorhergenannten Aspekte auszuführen, ein maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das Computerprogramm gespeichert ist, sowie ein Steuergerät, das ausgebildet ist, alle Schritte eines der Verfahren nach einem der vorhergenannten Aspekte auszuführen.In further aspects, the invention relates to a computer program configured to perform all the steps of one of the methods according to one of the aforementioned aspects, a machine-readable storage medium on which the computer program is stored, and a controller configured to perform all the steps of one of the methods of one to carry out the aforementioned aspects.
Die Figuren zeigen beispielhaft besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung. Es zeigen:The figures show examples of particularly advantageous embodiments of the invention. Show it:
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
Der Block
Der Differenzermittlungsblock
Demgegenüber wird gemäß eines ersten Aspekts der Erfindung vorgeschlagen, nicht einen Istwert des Fahrerwunsches APP zur Ermittlung des Soll-Drehmoments heranzuziehen, sondern eine Änderung ΔAPP des Fahrerwunsches. Aus der Änderung ΔAPP des Fahrerwunsches wird dann eine Änderung ΔMs des Soll-Drehmoments ermittelt, und auf Basis der so ermittelten Änderung des Soll-Drehmoments ΔMs mit einer Änderung des Ist-Drehmoments darauf geschlossen, ob ein Fehler in der Ansteuerung der Brennkraftmaschine
Gemäß eines ersten Verfahrens kann vorgesehen sein, dass überprüft wird, ob die Differenz des Soll-Drehmoments ΔMs_i mit der Differenz des Ist-Drehmoments ΔMi_i übereinstimmt. D. h. es kann überprüft werden, ob die Differenz ΔMs_i – ΔMi_i unterhalb einer zulässigen Schwelle liegt. Die Schwelle kann dabei abhängig davon gewählt sein, wie groß der zeitliche Abstand der Zeitpunkte i und i – 1 ist, auf deren Basis die Änderung des Soll-Drehmoments ΔMs_i und des Ist-Drehmoments ΔMi_i ermittelt wurde. Denkbar ist hier beispielsweise, die Differenzen in einem 10 ms- oder 50 ms-Raster zu ermitteln, es kann aber auch in einem längeren Intervall, beispielsweise von 2000 Ms ermittelt werden. Es kann auch vorgesehen sein, dass diese Differenzen stufenweise in unterschiedlichen Zeitintervallen gebildet werden, beispielsweise zunächst über einen Zeitraum von 20 Ms, dann 50 Ms, dann 100 Ms, dann 200 Ms usw. Wenn die Momentenänderung innerhalb eines ersten Zeitintervalls, beispielsweise 20 Ms, außerhalb der zulässigen Schwelle liegt, wird die Momentenänderung auch innerhalb des nächsten Zeitraums überprüft, beispielsweise 50 Ms usw. Übersteigt bei einem kritischen Zeitintervall, beispielsweise 2000 Ms, diese Differenz die zulässige Schwelle, so ist bei diesem Verfahren sichergestellt, dass diese Differenz auch in allen vorhergehenden Zeitintervallen die zulässige Schwelle überschreitet. In diesem Fall wird darauf entschieden, dass ein Fehler vorliegt.According to a first method it can be provided that it is checked whether the difference of the setpoint torque ΔMs_i coincides with the difference of the actual torque ΔMi_i. Ie. It can be checked whether the difference ΔMs_i - ΔMi_i is below a permissible threshold. The threshold may be selected depending on how large the time interval of the times i and i - 1, based on the change of the desired torque .DELTA.Ms_i and the actual torque .DELTA.Mi_i was determined. It is conceivable here, for example, to determine the differences in a 10 ms or 50 ms grid, but it can also be determined in a longer interval, for example of 2000 ms. It can also be provided that these differences are formed stepwise at different time intervals, for example first over a period of 20 ms, then 50 ms, then 100 ms, then 200 ms, etc. If the torque change within a first time interval, for example 20 ms, is outside the allowable threshold, the torque change is also checked within the next period, for example 50 Ms and so on. If at a critical time interval, for example 2000 Ms, this difference exceeds the allowable threshold, then this method ensures that this difference is also in all previous time intervals exceeds the permissible threshold. In this case, it is decided that there is an error.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel können die Änderungen der Soll-Drehmomente Ms_i und der Ist-Drehmomente Mi_i jeweils über einen vorgegebenen Zeitraum aufsummiert werden, um somit abhängig von der Differenz ∑iMsi – ∑iMii darauf entschieden wird, ob ein Fehler vorliegt. Ist diese Differenz größer als ein Schwellwert, wird darauf entschieden, dass ein Fehler vorliegt. In a further embodiment, the changes in the target torques Ms_i and the actual torque Mi_i can be summed up in each case over a predetermined period of time to thus dependent on the difference Σ i Ms i - is decided Σ i Mi i on whether a fault is present. If this difference is greater than a threshold, it is decided that there is an error.
In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann vorgesehen sein, zu jedem diskreten Zeitpunkt i die Abweichung zwischen Änderung des Soll-Drehmoments ΔMs_i und der Änderung des Ist-Drehmoments ΔMi_i zu bilden, diese Änderungen aufzusummieren und dann auf Fehler zu entscheiden, wenn diese Summe Σi(ΔMsi – ΔMii) größer ist als ein Schwellwert.In another embodiment, it may be provided to form the deviation between change of the setpoint torque ΔMs_i and the change of the actual torque ΔMi_i for each discrete point in time, to sum up these changes and then to decide on errors, if this sum Σ i (ΔMs i - ΔMi i ) is greater than a threshold value.
In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass eine jeweils mittlere Änderung des Soll-Drehmoments ΔMs und des Ist-Drehmoments ΔMi ermittelt wird, dass dann eine mittlere Abweichung zwischen diesen Größen mit der Formel
Bei all diesen Ausführungsformen ist es möglich, dass die zulässigen Schwellwerte in positiver bzw. negativer Richtung unterschiedlich gewählt werden. Insbesondere ist es möglich, dass eine Abweichung in positiver Richtung sehr große Werte annehmen darf (d. h. dass das Ist-Drehmoment Mi kleiner sein darf als das Soll-Drehmoment Ms), und/oder dass der zulässige Schwellwert in negativer Richtung deutlich kleiner gewählt ist als der zulässige Schwellwert in positiver Richtung, d. h. dass der schnell auf Fehler entschieden wird, wenn das Ist-Drehmoment Mi größer ist als das Soll-Drehmoment Ms. Dies liegt daran, dass im Falle einer negativen Abweichung eine ungewollte Beschleunigung vorliegt, die zu einer gefährlichen Situation führen kann.In all of these embodiments, it is possible that the allowable threshold values are selected differently in the positive and negative directions, respectively. In particular, it is possible that a deviation in the positive direction may assume very large values (ie that the actual torque Mi may be smaller than the setpoint torque Ms), and / or that the permissible threshold value in the negative direction is selected to be significantly smaller than the allowable threshold in the positive direction, d. H. that the error is quickly decided when the actual torque Mi is greater than the target torque Ms. This is because in the case of a negative deviation, there is an unwanted acceleration, which can lead to a dangerous situation.
Die jeweils betrachteten Zeitintervalle können im segmentsynchronen Raster berechnet werden, also synchron zu Umläufen einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine
Die beschriebenen Ausführungsformen sind nicht beschränkt auf die Betriebsgröße „Drehmoment“. Anstelle eines Drehmoments der Brennkraftmaschine kann equivalent eine Leistung der Brennkraftmaschine herangezogen werden, oder eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs
Es versteht sich für den Fachmann, dass das beschriebene Verfahren im Steuergerät
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R083 | Amendment of/additions to inventor(s) | ||
R005 | Application deemed withdrawn due to failure to request examination |