DE10129448A1

DE10129448A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Überwachung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs und/oder ihr zugeordneter Komponenten

Info

Publication number: DE10129448A1
Application number: DE10129448A
Authority: DE
Inventors: Juergen Bauer; Andreas Huber; Volker Pitzal; Udo Schulz
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-06-19
Filing date: 2001-06-19
Publication date: 2003-01-02
Also published as: JP4436997B2; JP2003049699A; GB2378764A; GB2378764B; US20030018426A1; US6755178B2; GB0213624D0

Abstract

Es werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Überwachung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs und/oder ihr zugeordneter Komponenten beschrieben. Eine Momentengröße wird bestimmt, die den Momentenbedarf der Antriebseinheit und/oder der zugeordneten Komponenten charakterisiert. Ausgehend von der Momentengröße und/oder einer Größe, ausgehend von der die Momentengröße bestimmt wird, wird auf Fehler erkannt.

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und/oder eine Vorrichtung zur Überwachung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs und/oder ihr zugeordneter Komponenten.

Aus der DE 43 04 779 (US 54 84 351) ist eine Vorrichtung zur Steuerung des von einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs abgegebenen Drehmoments bekannt. Dabei sind Mittel vorgesehen, die die zur Bereitstellung des Drehmoments notwendige Einstellung der Leistungsparameter der Antriebseinheit berechnen, wobei eine Korrektur wenigstens in Abhängigkeit des Drehmomentenbedarfs von Nebenaggregaten sowie der Motorverlustmomente vorgesehen ist. Dabei ist vorgesehen, dass die Kennfelder, in denen der Momentenbedarf jeweils abgelegt ist, additiv bestimmt werden.

Desweiteren sind Verfahren und Vorrichtungen zur Überwachung von Brennkraftmaschinen bekannt. Hierzu werden üblicherweise Sensoren eingesetzt, die Betriebskenngrößen erfassen. Solche Überwachungseinrichtungen sind sehr aufwendig, da in der Regel zusätzlich Sensoren erforderlich sind.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, das ausgehend von einer Größe, die den Momentenbedarf der Antriebseinheit und/oder zugeordneten Komponenten charakterisiert, auf Fehler der Brennkraftmaschine und/oder der zugeordneten Komponenten erkannt wird. Dabei wird ausgehend von der Momentengröße und/oder einer Größe, ausgehend von der die Momentengröße bestimmt wird, auf Fehler erkannt. Insbesondere ist vorgesehen, dass die Momentengrößen adaptiert werden. Dabei wird ausgehend von den zur Adaption verwendeten Größen und/oder der adaptierten Größe auf Fehler erkannt.

Erfindungsgemäß wird in bestimmten Betriebszuständen eine Betriebskenngröße auf einen Sollwert geregelt, wobei der Regler wenigstens integrales Verhalten aufweist. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um eine Regelung der Leerlaufdrehzahl.

Dies bedeutet in bestimmten Betriebszuständen, wie beispielsweise dem Leerlauf, wird überprüft, ob das tatsächliche Schleppmoment, dies bedeutet das aktuelle Ausgangsmoment des Leerlaufreglers, mit dem erwarteten Schleppmoment übereinstimmt. Dies ist der Fall, wenn das Ausgangssignal des Leerlaufreglers nahezu gleich einem erwarteten Wert ist. Der erwartete Wert ist dabei vorzugsweise abhängig von Betriebskenngrößen, wie beispielsweise der Drehzahl und einer Temperaturgröße, in einem Kennfeld abgelegt.

Stimmt das Schleppmoment nicht überein, so erfolgt eine Korrektur der Vorgabe des Schleppmoments. Ausgehend von den bei der Adaption verwendet Größen, wie dem Ausgangssignal des Leerlaufreglers, der Abweichung des Ausgangssignals des Leerlaufreglers von einem Vergleichswert, dem Wert mit dem das Schleppmoment korrigiert wird und/oder dem Schleppmoment wird bei Überschreitung festgelegter Grenzen auf Fehler erkannt.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele sowie aus den abhängigen Ansprüchen.

Zeichnung

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 ein Übersichtsblockschaltbild einer Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit. Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist ein Verfahren einer Vorrichtung zur Steuerung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs dargestellt. Mit 100 ist ein Stellglied bezeichnet, mit dem die Leistungsabgabe, insbesondere das Drehmoment, einer Brennkraftmaschine gesteuert werden kann. Bei einem solchen Stellglied handelt es sich beispielsweise um ein Magnetventil oder um ein Piezoaktor, mit dem die einzuspritzende Kraftstoffmenge beeinflußbar ist. Dieses Stellglied wird mit einem Signal M beaufschlagt. Das Signal M wird von einem Verknüpfungspunkt 110 bereitgestellt, an dessen ersten Eingang das Ausgangssignal ML eines Leerlaufreglers 115 ansteht und an dessen zweiten Eingang das Ausgangssignal eines Verknüpfungspunktes 120 anliegt. Am ersten Eingang des Verknüpfungspunktes 120 liegt ein Ausgangssignal MN einer Nebenaggregatevorgabe 125 an. Der zweite Eingang des Verknüpfungspunktes 120 wird von dem Ausgangssignal eines Verknüpfungspunktes 130 beaufschlagt, an dessen ersten Eingang das Ausgangssignal MS einer Schleppmomentenvorgabe 135 anliegt. Dem ersten Eingang des Verknüpfungspunktes 130 wird das Ausgangssignal MS der Fahrerwunschvorgabe zugeführt.
Die Fahrerwunschvorgabe 140 verarbeitet verschiedene Sensorsignale, wie beispielsweise eines Sensors 150, der den Betätigungsgrad eines vom Fahrer betätigten Bedienelements erfaßt. Hierbei handelt es sich beispielsweise um den Sensor zur Erfassung der Fahrpedalposition FP. Weiter können Sensoren 152 vorgesehen sein, die die Drehzahl N der Brennkraftmaschine und/oder die Fahrgeschwindigkeit V des Fahrzeugs erfassen. Desweiteren können Sensoren 154 vorgesehen sein, die Temperatursignale T bereitstellen. Diese werden insbesondere von der Schleppmomentenvorgabe 135 ausgewertet.
Ausgehend von dem Fahrerwunsch ermittelt die Fahrerwunschvorgabe 140 ein Fahrerwunschmoment MF. Die Schleppmomentenvorgabe 135 gibt ein Schleppmoment MS vor, das dem Momentenbedarf entspricht, der nötig ist, um insbesondere die innere Reibung der Brennkraftmaschine zu überwinden. Die Nebenaggregatevorgabe 125 gibt ein Nebenaggregatemoment MN vor, das erforderlich ist, um den Momentenbedarf verschiedener Nebenaggregate zu kompensieren. Diese beiden Momentensignale MS und MN werden in den Verknüpfungspunkten 130 und 120 zum Fahrerwunschmoment MF hinzuaddiert. Im Verknüpfungspunkt 110 wird zu diesem Moment zusätzlich das Ausgangssignal eines Leerlaufreglers, der ein Leerlaufmoment ML bereitstellt hinzuaddiert. Ausgehend von diesem Gesamtmoment M erfolgt dann die Ansteuerung des Stellglieds 100.
Der Leerlaufregler gibt ausgehend von dem Vergleich zwischen der gemessenen Drehzahl und der gewünschten Leerlaufdrehzahl das Leerlaufmoment ML vor. Dabei beinhaltet der Leerlaufregler 115 zumindestens einen integralen Anteil (I- Anteil) und einen proportionalen Anteil (P-Anteil).
In Fig. 2 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung detaillierter dargestellt. Bereits in Fig. 1 beschriebene Elemente sind mit entsprechenden Bezugszeichen gekennzeichnet. Im Wesentlichen beaufschlagt die Adaption 200 eine Korrektur 210 mit einem Signal. Die Korrektur 210 liefert ein Signal an den Verknüpfungspunkt 215, an dessen zweiten Eingang das Ausgangssignal der Schleppmomentenvorgabe anliegt. Das Ausgangssignal des Verknüpfungspunktes 215 gelangt zu dem Verknüpfungspunkt 130. Die Korrektur 210 wird mit dem Signal T des Temperatursensors und dem Ausgangssignal N des Drehzahl- und/oder Fahrgeschwindigkeitssignals beaufschlagt. Die Adaption 200 verarbeitet das Ausgangssignal des Vergleichers 220 sowie das Ausgangssignal der Freigabe der Adaption 230.
Im Vergleicher 220 wird zum einen das Ausgangssignal I des Leerlaufreglers und zum anderen das Ausgangssignal eines Referenzkennfeldes 225 zugeleitet. Das Referenzkennfeld 225 verarbeitet unter anderem das Ausgangssignal N des Drehzahlsensors und das Ausgangssignal T des Temperatursensors. Der Leerlaufregler 115 beaufschlagt die Freigabe der Adaption 230 sowohl mit dem Signal P als auch mit dem Signal I. Eine Fehlerüberwachung 240 wird in dem dargestellten Ausführungsbeispiel mit dem Ausgangssignal I des Leerlaufreglers beaufschlagt.
Diese Einrichtung arbeitet wie folgt. In dem Referenzkennfeld 225 sind abhängig von den Betriebskenngrößen, wie insbesondere Drehzahl und Temperatur, Referenzwerte für den I-Anteil des Leerlaufreglers abgelegt. Üblicherweise liegt im stationären Zustand keine Regelabweichung für den Leerlaufregler vor.
D. h. das Ausgangssignal des P-Anteils des Leerlaufreglers ist 0. D. h. der Ausgang des Leerlaufreglers entspricht dem I-Anteil des Leerlaufreglers. In dem Referenzkennfeld liegen abhängig von Drehzahl N und Temperatur T die Ausgangswerte des Leerlaufreglers an, die vorliegen müssen, wenn das Schleppmoment MS dem in der Schleppmomentenvorgabe abgelegten Werte entsprechen.
Entsprechen die aktuellen Werte des I-Anteils den in dem Referenzkennfeld abgelegten Wert, so gibt der Vergleicher 220 kein Signal an die Adaption 200 ab. Weichen dagegen die Werte voneinander ab, so wird, falls die Adaption freigegeben ist, der entsprechende Wert, der der aktuellen Temperatur und/oder Drehzahl zugeordnet ist, in dem Korrekturkennfeld 210 abhängig von dem ermittelten Abweichungswert korrigiert.
Die Freigabe der Adaption 230 überprüft, ob eine Adaption möglich ist. Diese ist in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel nur im echtem Leerlauf möglich, d. h. die Adaption erfolgt nur in einem engen Drehzahlbereich. Insbesondere erfolgt eine Adaption bei sehr kleinen Abweichungen zwischen der Sollleerlaufdrehzahl und der tatsächlichen Drehzahl. Da die Adaption im gesamten Temperaturbereichen erfolgt, ist eine Korrektur des Schleppmomentenkennfeldes für den gesamten Temperaturbereich möglich.
In Betriebsbereichen, in denen keine Adaption erfolgt, werden die in der Korrektur 210 abgelegten Werte zur Korrektur des Ausgangssignals der Schleppmomentenvorgabe 135 verwendet.
Bei einer Ausgestaltung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise kann eine entsprechende Vorgehensweise auch zur Adaption des Ausgangssignals der Nebenaggregatevorgabe 125 erfolgen. Dies bedeutet, zur Adaption des Blockes 125 sind Elemente vorgesehen, die den Blöcken 200 bis 240 entsprechen.
Das Ausgangssignal I, das den Integralanteil des Leerlaufreglers charakterisiert, wird von der Fehlererkennung 240 ausgewertet. Insbesondere wird auf Fehler erkannt, wenn der I-Anteil größer als ein vorgegebener Schwellwert ist. Eine solche Abweichung des I- Anteils weist darauf hin, dass das Schleppmoment dauerhaft von seinem erwarteten Wert abweicht. Dadurch kann sicher auf Fehler im Bereich der Brennkraftmaschine, der zu einem erhöhten Schleppmoment und/oder zu einem deutlich erniedrigtem Schleppmoment führt, erkannt werden. In entsprechender Weise können auch Nebenaggregate, wie ein Klimakompressor, ein Generator oder das Getriebe überwacht werden. Bei diesen wird auf Fehler erkannt, wenn der I- Anteil größer als ein erwarteter Wert ist.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass das Ausgangssignal des Vergleichers 220 der Fehlererkennung 240 zugeführt wird. In diesem Fall wird vorzugsweise das Ausgangssignal des Vergleichers 220 daraufhingehend überwacht, ob es größer als ein Schwellenwert ist.
Desweiteren kann vorgesehen sein, dass auch das Ausgangssignal der Korrektur 210 der Fehlererkennung 240 zugeleitet und entsprechend ausgewertet wird.
Als weitere alternative Ausgestaltung kann vorgesehen sein, dass auf Fehler erkannt wird, wenn einer der betrachteten Größen sich schneller und/oder langsamer ändert als erwartet. D. h. dass der Anstieg oder der Abfall der betrachteten Größen größer und/oder kleiner als ein Schwellenwert ist.
Erfindungsgemäß kann auch vorgesehen sein, dass nicht nur eine der betrachteten Größen, sondern mehrere oder alle der betrachteten Größen ausgewertet werden.

Claims

1. Verfahren zur Überwachung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs und/oder ihr zugeordneter Komponenten, wobei eine Momentengröße bestimmt wird, die den Momentenbedarf der Antriebseinheit und/oder der zugeordneten Komponenten charakterisiert, wobei ausgehend von der Momentengröße und/oder einer Größe, ausgehend von der die Momentengröße bestimmt wird, auf Fehler erkannt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in bestimmten Betriebszuständen eine Betriebskenngröße auf einen Sollwert geregelt wird, wobei der Regler wenigstens integrales Verhalten aufweist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Leerlauf die Drehzahl auf eine Leerlaufdrehzahl geregelt wird.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass ausgehend von der Abweichung einer den Integralanteil des Reglers charakterisierenden Größe von einem vorgegebenen/erwartetem Wert, ein Korrekturwert bestimmt und die Momentengröße mit diesem korrigiert wird.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dass ausgehend von der den Integralanteil charakterisierenden Größe, der Korrekturgröße und/oder der korrigierten Momentengröße auf Fehler erkannt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf Fehler erkannt wird, wenn die den Integralanteil charakterisierenden Größe und/oder die Korrekturgröße größer als ein Schwellenwert ist.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf Fehler erkannt wird, wenn die den Integralanteil charakterisierende Größe, die Korrekturgröße und/oder die korrigierte Momentengröße sich um mehr als ein erwarteter Wert ändert.

8. Vorrichtung zur Überwachung einer Antriebseinheit eines Fahrzeugs und/oder ihr zugeordneter Komponenten, mit Mitteln, die eine Momentengröße bestimmen, die den Momentenbedarf der Antriebseinheit und/oder der zugeordneten Komponenten charakterisiert, und die ausgehend von der Momentengröße und/oder einer Größe, ausgehend von der die Momentengröße bestimmt wird, auf Fehler erkennen.