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Stand der Technik
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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Ansteuerung
wenigstens eines Verbrauchers, insbesondere eines Verbrauchers zur Steuerung
der Kraftstoffzumessung in einer Brennkraftmaschine, gemäß den Oberbegriffen
der unabhängigen
Ansprüche.
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Ein
Verfahren und eine Vorrichtung zur Ansteuerung wenigstens eines
Verbrauchers ist bspw. aus der
DE 36 16 975 A1 bekannt. Bei der dort beschriebenen
Vorgehensweise werden zur Fehlererkennung im Bereich des Lastwiderstandskreises
die Spannungswerte eines Verbindungspunktes zwischen einem Schaltmittel
und dem Verbraucher ausgewertet. Eine entsprechende Vorgehensweise
ist auch aus der
DE
40 12 109 A1 bekannt. Diese Einrichtung erkennt insbesondere
einen Kurzschluß des Verbrauchers,
ein Kurzschluß über das
Schaltmittel und eine Leitungsunterbrechung. Hierzu wird das Ansteuersignal
eines Schaltmittels mit der Spannung an dem Verbindungspunkt zwischen
dem Schaltmittel und dem Verbraucher ausgewertet.
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Problematisch
bei diesen Vorgehensweisen ist, dass üblicherweise bei einem erkannten
Defekt der Verbraucher endgültig
abgeschaltet wird. Bei einer Brennkraftmaschine führt dies
dazu, dass die Verbraucher außer
Betrieb gesetzt werden bzw. dass nur noch ein Notfahrbetrieb möglich ist.
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Aus
der
DE 195 39 071
A1 ist ein Verfahren mit einer Vorrichtung zur Ansteuerung
mehrerer elektromagnetischer Verbraucher bekannt. Dort werden die
Verbraucher in wenigstens zwei Gruppen aufgeteilt. Bei einem Defekt
eines der Verbraucher oder der dazugehörigen Komponenten ist ein Notfahrbetrieb
dadurch möglich,
dass diese Gruppe, bei der der Defekt aufgetreten ist, abgeschaltet
und die zweite nicht defekte Gruppe weiter betrieben wird.
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Bestimmte
Fehler treten nur kurzzeitig oder sporadisch auf. Solche Fehler
führen
bei der Vorgehensweise gemäß dem Stand
der Technik zu einer ständigen
Abschaltung oder einem ständigen
Notfahrbetrieb. Dadurch ist nur ein eingeschränkter Betrieb der Brennkraftmaschine
möglich.
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Vorteile der Erfindung
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Dadurch
dass bei erkanntem Fehler kontinuierlich eine erneute Überwachung
des Stromwertes und/oder des Spannungswertes erfolgt, ist es möglich einen
Entfall des Fehlers zu erkennen und wieder zum Normalbetrieb überzugehen.
Dadurch ist ein wesentlich komfortabler Betrieb möglich. Ein
Notfahrbetrieb oder eine Abschaltung der Brennkraftmaschine ist
nur dann erforderlich, wenn tatsächlich
für längere Zeiträume ein
Fehler vorliegt.
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Zeichnung
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Die
Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten
Ausführungsformen erläutert. So
zeigt 1 ein Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Vorgehensweise
und 2 ein Flußdiagramm
des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Im
folgenden wird die erfindungsgemäße Vorgehensweise
am Beispiel eines Verbrauchers beschrieben. Die Vorgehensweise ist
dabei nicht auf die Verwendung bei einem Verbraucher beschränkt. Sie wird
bevorzugt eingesetzt, bei der Überwachung
von mehreren Verbrauchern. Insbesondere bei der Steuerung der Kraftstoffzumessung
in eine Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern werden solche
Verbraucher eingesetzt. Desweiteren ist die erfindungsgemäße Vorgehensweise
nicht auf elektromagnetische Verbraucher beschränkt, sie kann auch bei anderen
elektrischen Verbrauchern eingesetzt werden.
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In 1 ist
der Verbraucher mit 100 bezeichnet. Er steht mit seinem
ersten Anschluß mit
einer Versorgungsspannung 105 in Verbindung. Der zweite
Anschluß des
Verbrauchers 100 steht über
ein Schaltmittel 110 und einen Widerstand 115 mit
einem Masseanschluß 120 in
Verbindung. Die Anordnung des Verbrauchers, des Schaltmittels und
des Widerstands 115 sind nur beispielhaft gewählt. So
können noch
weitere Schaltmittel vorgesehen und/oder die Elemente in anderer
Reihenfolge angeordnet sein. Desweiteren kann bei einer vereinfachten
Ausgestaltung der Widerstand 115 weggelassen werden.
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Das
Schaltmittel 110 wird von einer Ansteuerung 140 mit
Ansteuersignalen A beausschlagt. Die Ansteuerung 140 wird
mit Signalen von einer Steuerung 130 beausschlagt. Einer Überwachung
werden Ausgangssignale der Ansteuerung 140, Spannungswerte
U und/oder Stromwerte I zugeführt,
die den Zustand des Verbrauchers, der Schaltmittel 110 und/oder
der Zuleitungen charakterisieren.
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Die
Steuerung 130 berechnet ausgehend von nicht dargestellten
Eingangsgrößen Signale,
die bspw. die einzuspritzende Kraftstoffmenge charakterisieren.
Ausgehend von diesen Signalen berechnet die Ansteuerung Ansteuersignale
A zur Beaufschlagung der Schaltmittel 110. Vorzugsweise
ist vorgesehen, dass der Strom I, der durch den Verbraucher 100 fließt mittels
des Widerstandes 115 erfaßt und auf vorgegebene Werte
eingeregelt wird.
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Üblicherweise
ist vorgesehen, dass die Funktionsfähigkeit der Vorrichtung, insbesondere des
Verbrauchers
100, des Schaltmittels
110, der Zuleitungen
und Verbindungsleitungen zwischen den einzelnen Elementen überwacht
wird. Hierzu wertet die Überwachung
150 vorzugsweise
die Spannung am Verbindungspunkt zwischen dem Schaltmittel
110 und
dem Verbraucher
100 aus und vergleicht diese mit dem Ansteuersignal
A. Ausgehend von diesem Vergleich können verschiedene Fehlerzustände wie bspw.
ein Kurzschluß des
Verbrauchers
100, ein Kurzschluß des Schaltmittels
110 oder
Leitungsunterbrechungen zwischen den einzelnen Elementen erkannt
werden. Solche Vorgehensweisen sind aus dem Stand der Technik, wie
bspw. aus der
DE 40
12 109 A1 oder der
DE
36 16 975 A1 bekannt.
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Bei
einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass
nicht sofort bei einem unplausiblen Wert der Spannung und/oder des
Stromes auf Fehler erkannt wird sondern, dass die Unplausibilitäten gezählt bei Überschreitung
einer gewissen Anzahl auf Fehler erkannt wird.
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Wird
ein Fehler erkannt, erfolgt wird in einen Notfahrbetrieb übergegangen.
Dies bedeutet, es erfolgt eine Deaktivierung des entsprechenden
Verbrauchers. Wenn mehrere Verbraucher zu einer Gruppe von Verbrauchern
zusammengefaßt
werden, so kann vorgesehen sein, dass die ganze Gruppe deaktiviert
wird. Dies ist insbesondere dann der Fall, wenn ein Schaltmittel
gemeinsam mehrere Verbraucher ansteuert und der jeweilige Verbraucher
durch ein zweites Schaltmittel ausgewählt wird. In diesem Fall wird
durch entsprechendes ansteuern des ersten Schaltmittels die gesamte
Gruppe von Verbrauchern deaktiviert.
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Bei
deaktivierten Verbrauchern ist keine Überwachung auf Fehler mehr
möglich.
Dies gilt insbesondere für
Fehler, die nur bei aktivem Verbraucher erkennbar sind. Erfindungsgemäß ist deshalb vorgesehen,
dass bei erkanntem Fehler kontinuierlich eine erneute Überwachung
der Stromwerte und/oder der Spannungswerte erfolgt. Hierzu ist vorgesehen,
dass die Deaktivierung des entsprechenden Verbrauchers und/oder
der entsprechenden Gruppe von Verbrauchern zeitweise zurückgenommen
wird. Es erfolgt vorzugsweise in festen, vorgegebenen und/oder konstanten
Zeitabständen.
Dies bedeutet in bestimmten Zeitabschnitten erfolgt eine erneute Überprüfung, ob
der Fehler noch vorliegt. Wird erkannt, dass kein Fehlerart vorliegt,
so wird der Verbraucher wieder wie im Normalbetrieb angesteuert.
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Eine
entsprechende Vorgehensweise ist in 2 als Flußdiagramm
dargestellt. In einem ersten Schritt 200 erfolgt eine Überwachung
des Verbrauchers. Eine solche Überwachung
ist aus dem Stand der Technik bekannt und erfolgt vorzugsweise durch Plausibilisierung
verschiedener Strom und/oder Spannungswerte. Erkennt die Abfrage 210,
dass keine Unplausibilität
vorliegt, so wird in Schritt 215 ein Fehlerzähler mit
0 gesetzt. Anschließend
erfolgt erneut die Überwachung 200.
Erkennt die Abfrage 210, dass eine Unplausibilität vorliegt,
so wird in Schritt 220 der Fehlerzähler F um 1 erhöht. Die
anschließende
Abfrage 230 überprüft, ob der
Fehlerzähler
F größer als
ein Schwellenwert FS ist. Ist dies nicht der Fall, erfolgt erneut
die Überwahung 200.
Ist dies der Fall, d. h. die Unplausibilität wurde in Schritt 210 mehrmals
erkannt, so wird in Schritt 240 ein Notfahrbetrieb eingeleitet.
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Der
Notfahrbetrieb ist bspw. derart gestaltet, dass eine Gruppe von
Verbrauchern deaktiviert wird. Im einfachsten Ausführungsbeispiel
ist der Notfahrbetrieb so gestaltet, dass der als fehlerhaft erkannte Verbraucher
deaktiviert wird. D. h. das alle Ansteuersignale für die Schaltmittel
des Verbrauchers so gewählt
werden, dass kein Stromfluß durch
den Verbraucher erfolgt. Desweiteren wird in Schritt 240 ein Schwellenwert
ZS für
einen Zeitzähler
vorgegeben. Dieser Schwellenwert ZS bestimmt die Häufigkeit
mit der die Intaktüberprüfung erfolgt.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass dieser Wert abhängig von
der Art des Fehlers vorgebbar ist dies bedeutet, bei unterschiedlichen
Fehlern wie Kurzschluß oder
Leitungsunterbrechung werden unterschiedlicher Abstände gewählt, innerhalb
der die Intakterkennung erfolgt.
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Anschließend in
Schritt 250 wird ein Zeitzähler Z auf 0 gesetzt. Im anschließenden Schritt 260 wird
dieser um 1 erhöht.
Die Abfrage 270 überprüft, ob der
Zeitzähler
größer als
der Schwellenwert ZS ist. Erkennt die Abfrage 270, dass
der Zeitzähler
Z den Schwellenwert ZS noch nicht überschritten hat, so wird das
normale Notfahrprogramm abgearbeitet und es folgt erneut Schritt 260.
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Erkennt
der Zeitzähler 270,
dass der Schwellenwert ZS überschritten
ist, wird in der Abfrage 280 eine Intakterkennung durchgeführt. Dies
bedeutet, die Endstufe wird zur Fehlerüberwachung entsprechend wie
in Schritt 200 angesteuert und auf das Vorliegen von Unplausibilitäten überprüft. Erkennt
die Intakterkennung 280, dass der Fehler weiterhin vorliegt,
so wird der Zeitzähler
Z in Schritt 250 auf 0 zurückgesetzt und das übliche Notfahrprogramm
abgearbeitet. Erkennt die Intakterkennung 280 dass kein Fehler
mehr vorliegt, so wird in Schritt 215 des Fehlerzähler F wieder
auf 0 gesetzt.
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Bei
einer vorteilhaften Ausgestaltung der Intakterkennung ist vorgesehen,
dass erst dann auf fehlerfreien Betrieb erkannt wird, wenn mehrmals kein
Defekt erkannt wird.
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Bei
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgesehen, dass
in Schritt 215 der Fehlerzähler nicht auf 0 zurückgesetzt
sondern um einen bestimmten Wert verringert wird.
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Besonders
vorteilhaft ist es, wenn abhängig von
der Art des Fehlers unterschiedliche Reaktionen erfolgen. So kann
vorgesehen sein, dass bei bestimmten Fehlern lediglich der bestimmte
Verbraucher abgeschaltet und bei anderen Fehlern die gesamte Gruppe
von Verbrauchern deaktiviert wird. Ferner kann vorgesehen sein,
dass die Intakterkennung nur bei bestimmten Fehlern durchgeführt wird. Dies
bedeutet, bei bestimmten Fehlern, beispielsweise bei sicherheitskritischen
Fehlern, erfolgt sofort eine Abschaltung des Verbrauchers und/oder
der gesamten Brennkraftmaschine. Bei anderen Fehlern ist dagegen
eine Intakterkennung möglich.
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Bei
einer vereinfachten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass bei jedem Defekt auf Fehler erkannt wird, d.
h. die Schritte 220 und die Abfrage 230 weggelassen
werden.
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Bei
einer vereinfachten Ausführungsform
ist vorgesehen, dass der Schwellenwert ZS für alle Fehlerarten fest vorgegeben
ist.
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Wesentlich
ist, dass bei einem erkannten Fehler ständig in bestimmten Zeitabständen überprüft wird,
ob der Fehler noch vorliegt.
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Anstelle
fester Zeitabständen
können
auch feste Winkelabstände
gewählt
werden. Dies bedeutet die Intakterkennung erfolgt nach einer bestimmten Anzahl
von Einspritzungen oder Motorumdrehungen.