DE10017544A1

DE10017544A1 - Verfahren zur Bildung einer Ersatzgröße

Info

Publication number: DE10017544A1
Application number: DE10017544A
Authority: DE
Inventors: Janko Bosnjak
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2000-04-08
Filing date: 2000-04-08
Publication date: 2001-10-11

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Bildung einer Ersatzgröße für eine mittels eines Sensors ermittelbare Messgrösse bei einem System, insbesondere bei einem Verbrennungsmotor beschrieben, bei der die Messgrösse aus dem Ausgangssignal eines Sensors ermittelt wird. Die zugehörige Auswerteeinrichtung führt Plausibilitätsuntersuchungen der Messgröße durch und erkennt Nichtplausibilitäten der Messgrösse. Sofern eine Nichtplausibilität erkannt wird, wird nach Abschalten der Messeinrichtung ein Nachlauf durchgeführt, nach dessen Ende die Messgrösse ihren ursprünglichen Wert einnimmt. Durch Vergleich der Messgrösse zu Beginn des Nachlaufs und am Ende des Nachlaufs wird ein Ersatzwert gebildet, wobei zusätzlich ein insbesondere zeitabhängiger Faktor berücksichtigt wird.

Description

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Bildung einer Ersatzgröße, insbesondere zur Bildung einer Motorersatztemperatur bei fehlerhaftem Temperatursensor, nach der Gattung des Hauptanspruchs.

Stand der Technik

Es ist bekannt, dass verschiedene Messgrößen, die als Basis für eine Steuerung oder Regelung einer Maschine dienen, auf Plausibilität überwacht werden und bei erkannter Nichtplausibilität durch eine Ersatzgröße ersetzt werden müssen. Diese Ersatzgröße geht beispielsweise aus von einer anderen Messung der selben physikalischen Grösse. Als Beispiel für ein Verfahren, bei dem eine Messgröße überwacht und bei Nichtplausibilität durch eine Ersatzgröße ersetzt wird, ist ein Überwachungsverfahren der Motortemperatur bei einem Verbrennungsmotor anzusehen. Die Motortemperatur wird bei einem Verbrennungsmotor üblicherweise mit Hilfe eines dem Motorblock oder dem Kühlwasser zugeordneten Temperatursensors ermittelt. Das Ausgangssignal des Temperatursensors wird beispielsweise im Motorsteuergerät auf Plausibilität überwacht, da bei einer Fehlfunktion des Temperatursensors unzulässige Motortemperaturen auftreten könnten und der Verbrennungsmotor zerstört werden könnte.

Damit bei erkannter Fehlfunktion des Temperatursensors ein Betrieb des Motors oder zumindest einen Notbetrieb durchgeführt werden kann, wird bei erkannter Fehlfunktion eine Ersatzgröße gebildet, die zur Regelung der Zündung und/oder Einspritzung des Motors herangezogen wird.

Ein Verfahren zur Bildung einer Ersatzgröße für die mit Hilfe eines Sensors gemessene Temperatur eines Verbrennungsmotors ist aus der DE-OS 33 18 511 bekannt. Bei diesem bekannten Verfahren wird das Temperaturverhalten des Verbrennungsmotors nach dem Start überprüft. Dazu wird dem Steuergerät des Motors ein gemessenes Temperatursignal zugeführt. Sofern das Steuergerät erkennt, dass die Anstiegsrate der Temperatur des Motors nicht den Erwartungen entspricht, wird der Temperatursensor als defekt erkannt und für den weiteren Betrieb des Motors wird eine Ersatzgröße verwendet. Diese Ersatzgröße wird ausgehend von dem zu erwartenden bekannten Temperaturverhalten des Verbrennungsmotors gebildet. Ein solches Verfahren hat den Nachteil, dass nach dem Einschalten des Motors zunächst mit falschen Temperaturwerten geregelt wird, da die Bildung der Ersatzgröße auf falschen Anfangsparametern durchgeführt wird und damit die Ersatzgröße stark vom korrekten Wert abweicht.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Bildung einer Ersatzgröße mit den Merkmalen des Anspruchs 1 hat demgegenüber den Vorteil, dass gleich nach der Inbetriebnahme des Systems, beispielsweise eines Verbrennungsmotors bzw. einer Brennkraftmaschine mit einem korrekten Ersatzwert gearbeitet wird, sofern ein Defekt des die eigentliche Messgröße ermittelnden Sensors vorliegt.

Erzielt wird dieser Vorteil, indem bei erkannter Fehlfunktion nach Abstellen des Systems, beispielsweise des Verbrennungsmotors die Veränderung des Ausgangssignales des zu überwachenden Sensors noch für eine gewisse Zeit weiterverfolgt wird und der sich beim Abstellen und der sich nach vorgebbarer Zeit einstellende Messwert abgespeichert wird. Beim Neustart des Systems wird der abgespeicherte letzte Wert bei der Bildung der Ersatzgrösse berücksichtigt. Die Änderung des Ausgangssignales des Sensors zwischen dem Abschalten des Systems, beispielsweise des Verbrennungsmotors und dem endgültigen Abschalten des Sensors bzw. der zugehörigen Auswertemittel (Steuergerät) wird also zur Aufstellung des Ersatzsignales berücksichtigt wird.

Weitere Vorteile der Erfindung werden durch die in den Unteransprüchen angegebenen Massnahmen erzielt. Dabei ist in vorteilhafter Weise die Bildung eines Ersatzsignales für die Temperatur einer Brennkraftmaschine bzw. die Kühlmitteltemperatur einer Brennkraftmaschine möglich. In vorteilhafter Weise wird das Verfahren zur Bildung einer Ersatzgröße vom Steuergerät des Verbrennungsmotors bzw. der Brennkraftmaschine durchgeführt und es erfolgt eine Anzeige, dass ein Notlauf mit einem Ersatzwert stattfindet, sofern dies der Fall ist.

Bei der Bildung des Ersatzwertes, beispielsweise der Ersatztemperatur für einen Start der Brennkraftmaschine wird in besonders vorteilhafter Weise ein zeitabhängiger Faktor eingeführt, der das Ersatzsignal zeitabhängig verändert, wodurch eine optimale Anpassung an die tatsächlichen Gegebenheiten erzielt wird und die sich einstellenden temperaturabhängigen Veränderungen des Motors bei der Aufstellung der Ersatzgrösse berücksichtigt werden.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Zeichnung näher erläutert. Fig. 1 zeigt dabei ein Blockschaltbild einer Einrichtung Plausibiliserung der Ausgangssgrösse eines Sensors, Fig. 2 eine Einrichtung zur Durchführung eines Verfahrens zur Bildung einer Ersatzgrösse und Fig. 3 ein Flussdiagramm eines erfindungsgemässen Verfahrens zur Bildung einer Ersatzgrösse.

Beschreibung

Die Erfindung wird anhand der in den Figuren dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert. Diese Ausführungsbeispiele beziehen sich auf die Bildung einer Motorersatztemperatur bzw. einer Brennkraftmaschinenersatztemperatur bei fehlerhaftem Temperatursensor. Eine Einrichtung zur Plausibilisierung des Ausgangssignales eines Motortemperatursensors 5 ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Das Ausgangssignal des Sensors S. das die Motortemperatur darstellt wird im Block PLAUS des Steuergerätes SG auf Plausibilität überprüft. Ergibt die Plausibilitätsprüfung, dass die gemessene Motortemperatur TMOT plausibel ist, wird sie bei der Regelung des Motors berücksichtigt (TREG). Ergibt die Plausibilitätsprüfung, dass TMOT nicht plausibel ist, wird eine Ersatzgrösse TERS gebildet, die bei der Regelung des Motors verwendet wird. Diese Ersatzgrösse wird beispielsweise aus der von einem weiteren Sensor SU gemessenen Umgebungstemperatur TUMG gebildet. Die Umgebungstemperatur TUMGE muss aber nicht selbst gemessen werden, sondern kann auch aus einem Modell über die Ansauglufttemperatur und beispielsweise die dem Motor zugeführte Luftmasse ermittelt werden, wobei dann die Ansauglufttemperatur mittels eines Sensors SA gemessen wird. Der Ersatzwert für die Motortemperatur und/oder die Umgebungstemperatur wird so lange beibehalten wie das Steuergerät den regulären Nachlauf durchführt.

Eine Einrichtung zur Durchführung des erfindungsgemässen Verfahrens zur Bildung einer Ersatzgrösse ist in Fig. 2 als Blockschaltbild dargestellt. Das erfindungsgemässe Verfahren läuft dabei im Steuergerät SG des nicht näher dargestellten Verbrennungsmotors bzw. der Brennkraftmaschine ab. Das Steuergerät SG führt neben dem erfindungsgemäßen Verfahren auch die üblichen Steuer- bzw. Regelvorgänge für den Motor bzw. die Brennkraftmaschine durch und umfasst einen Prpzessor, der die erforderlichen Berechnungen durchführt sowie dem Prozessor zugeordnete Speichermittel.

Überlicherweise liefert der Sensor S dem Steuergerät SG die Motortemperatur TMOT. Aus dieser Motortemperatur berechnet das Steuergerät SG die für die Regelung des Motors, beispielsweise für die Zündung und/oder Einspritzung erforderlichen Größen. Damit keine unerlaubten Betriebszustände im Mötor bzw. in der Brennkraftmaschine auftreten können, wird im Steuergerät SG die vom Sensor S gelieferte Motortemperatur TMOT auf Plausibilität überwacht und gegebenenfalls durch einen Ersatzwert ersetzt (Beschreibung der Fig. 1).

Wenn die Plausibilitätsüberwachung eine Nichtplausibilität ergibt, führt das Steuergerät SG auch das im folgenden beschriebene erfindungsgemäße Verfahren zur Bildung eines Ersatzwertes durch. Dabei wird bei Erkannter Nichtplausibilität nach dem Abstellen des Motors ein Nachlauf des Steuergerätes für eine vorgebbare Zeit durchgeführt. Gleichzeitig wird bei Beginn des Nachlaufs die vom Ersatzwert ermittelte Temperatur als Motorabstelltemperatur TMOTAB abgespeichert. Die nach Beendigung des Steuergerätenachlaufs vom Sensor S gelieferte Temperatur wird als Umgebungstemperatur TUMG bezeichnet, da sich nach genügend langer Abstellzeit der Motor auf die Umgebungstemperatur abgekühlt hat.

Aus der Differenz zwischen der Motorabstelltemperatur TMOTAB und der Umgebungstemperatur TUMG wird die Ersatztemperatur TE gebidet, wobei zusätzlich noch ein beispielsweise zeitabhängiger Faktor FA mitberücksichtigt wird. Anstelle der Messgrössen TMOTAB und TUMG können auch Ersatzwerte verwendet werden, die gemäss der Plausibilisierung nach Fig. 1 erhalten werden. Dies ist erforderlich, wenn das eigentliche Sensorsignal völlig falsch ist.

Das in Fig. 3 dargestellte Flussdiagramm beschreibt das erfindungsgemässe Verfahren ausführlich. Dabei ist zu erkennen, wie nach dem Start S0 im ersten Schritt S1 überprüft wird, ob die aus dem Ausgangssignal des Sensors S ermittelte Motortemperatur TMOT plausibel ist. Ist dies der Fall, wird im Schritt S2 die Motortemperatur TMOT als Temperatur TMOTR für die Regelung des Motors bzw. der Brennkraftmaschine verwendet. Stellt sich im Schritt S1 dagegen heraus, dass die Motortemperatur nicht plausibel ist, wird im Schritt S3 überprüft, ob der Motor ausgeschaltet ist. Ist dies nicht der Fall, wird für die Regelung des Motors ein Ersatzwert für die Temperatur verwendet (Schritt S4) und das Programm kann gegebenenfalls überprüfen, ob die nächste eingelesene Motortemperatur TMOT plausibel ist. Falls nicht wird für die Motorregelung weiter mit dem Ersatzwert TERS gearbeitet.

Wird im Schritt S3 erkannt, dass die Brennkraftmaschine ausgeschaltet ist, wird da zuvor im Schritt S1 eine Nichtplausibilität des Temperaturwertes erkannt wurde, ein Steuergerätnachlauf aktiviert (Schritt S5). Gleichzeitig wird der zu Beginn des Steuergerätenachlaufs vorliegende Motortemperaturwert als TMOTAB abgespeichert. Dieser Wert kann entweder der gemessene, mit einem geringen Fehler behaftete sein oder der Ersatzwert nach Schritt S4. Der Steuergerätenachlauf dauert eine vorgebbare Zeit TNL. Diese Zeit kann fest sein oder an vorgebbare Betriebsbedingungen angepaßt werden. Die Umgebungstemperatur wird während des Fahrbetriebes aus einer anderen Meßgröße (z. B. Ansauglufttemperatur) oder über einen separaten Sensor S ermittelt (Schritt S8).

Im Schritt Sg wird dann die Differenz TMOTAB - TUMG gebildet. Diese Differenz ist Basis für den neuzubildenden Ersatzwert, der im Schritt S10 aus dem Differenzwert erhalten wird, wobei der Differenzwert mit einem Faktor FA multipliziert wird. Dieser Faktor FA kann konstant sein, vorteilhafterweise ist er jedoch variabel und beispielsweise zeitabhängig, wodurch sichergestellt wird, dass der Ersatzwert für die Motortemperatur zeitabhängig optimiert wird. Beim nächsten Start des Motors wird dieser Ersatzwert als TESTART(Neu) verwendet.

Die Erfindung wurde für die Bildung eines Ersatzwertes für einen Temperaturwert bei einem Motor bzw. einer Brennkraftmaschine erläutert, sie läßt sich jedoch auch auf andere entsprechende Messgrößen ausdehnen, wobei lediglich erforderlich ist, dass die Messgröße mit Hilfe eines Sensors gemessen wird, dass eine Auswerteeinrichtung vorhanden ist, die die Messgröße auswertet und das nach Beendigung der Messung die Möglichkeit besteht, dass die Auswerteeinrichtung noch länger betrieben wird, bis der zu ermittelnde Messwert auf einen, den Ruhezustand des betreffenden Systems charakterisierenden Wert gefallen ist.

Claims

1. Verfahren zur Bildung einer Ersatzgröße für eine mittels eines Sensors ermittelbare Messgrösse eines Systems, insbesonders eines Verbrennungsmotors, die in Auswertemitteln auf Plausibilität untersucht wird, wobei bei erkannter Nichtplausibilität der Messgrösse diese durch die Ersatzgrösse ersetzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertemittel nach Abschalten des Systems für eine vorgebbare Zeit weiterbetrieben werden und dass die Ersatzgrösse aus der Differenz zwischen der beim Abschalten des Systems ermittelten Messgröße und der Messgrösse nach Ablauf der vorgebbaren Zeit gebildet werden.

2. Verfahren zur Bildung einer Ersatzgröße nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messgrösse die Temperatur eines Motors bzw. einer Brennkraftmaschine ist und die Auswertemittel das Steuergerät umfassen.

3. Verfahren zur Bildung einer Ersatzgröße nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bildung der Meßgrösse zusätzlich ein Faktor herangezogen wird.

4. Verfahren zur Bildung einer Ersatzgröße nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Faktor multiplikativ mit der Differenz aus der Messgrösse und der Messgrösse nach Ablauf der Nachlaufzeit verbunden wird.

5. Verfahren zur Bildung einer Ersatzgrösse nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Faktor variabel ist.

6. Verfahren zur Bildung einer Ersatzgrösse nach Anspruch 3, 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Faktor zeitabhängig ist.

7. Verfahren zur Bildung einer Ersatzgröße nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Bildung der Ersatzgrösse weitere Grössen berücksichtigt werden, insbesondere temperaturabhängige Grössen, die die Ansauglufttemperatur betreffen.

8. Verfahren zur Bildung einer Ersatzgröße nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorsignal während des Betriebes des Systems laufend auf Plausibilität überwacht wird und bei erkannter Nichtplausibilität eine bereits während des Betriebes des Systems eine weitere Ersatzgrösse ermittelt und bei der Auswertung berücksichtigt wird.

9. Vorrichtung zur Bildung einer Ersatzgröße, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung Auswertemittel, insbesondere einen Prozessor umfaßt, dem die erforderlichen Signale zugeführt werden und der eines der Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7 durchführt.