DE102005022407A1

DE102005022407A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102005022407A1
Application number: DE200510022407
Authority: DE
Inventors: Klaus Zimmermann; Christian Ecker; Martin Silberbauer
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2005-05-13
Filing date: 2005-05-13
Publication date: 2006-11-16

Abstract

Es werden eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine beschrieben. Ausgehend von einem Vergleich eines berechneten Mengenwertes mit einem gewünschten Mengenwert werden Lernwerte abhängig vom Betriebspunkt in einem Kennfeld abgelegt. Auf Fehler wird erkannt, wenn die Summe wenigstens zweier Lernwerte einen Schwellenwert übersteigt.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche.

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine ist beispielsweise aus der DE 195 28 696 bekannt. Das dort beschriebene Verfahren wird auch als Mengenmittelwertadaption bezeichnet. Hierbei wird ausgehend von einem Vergleich zwischen einem berechneten Mengenwert und einem gewünschten Mengenwert ein Lernwert ermittelt und abhängig vom Betriebspunkt in einem Kennfeld abgelegt. Mit diesem Lernwert wird dann die Stellgröße eines Stellers korrigiert. Die Ermittlung des berechneten Mengenwerts erfolgt ausgehend von einer Luftgröße und einem Lambdawert. Diese können beispielsweise mit geeigneten Sensoren gemessen oder ausgehend von anderen Größen berechnet werden. Die Lernwerte geben dabei die Abweichung der berechneten Menge von der gewünschten Menge an.

Verschiedene Komponenten in einem Kraftfahrzeug können beschädigt werden und dadurch ausfallen. Wenn beispielsweise das Saugrohr, über den die Frischluftmenge dem Motor zuströmt, zwischen der Brennkraftmaschine und dem Sensor, der die Luftmasse erfasst, undicht wird, hat dies zur Folge, dass eine falsche Luftmasse erfasst bzw. das Signal, das die Luftmasse anzeigt, sich von der tatsächlich der Brennkraftmaschine zugeführten Luftmasse unterscheidet. Dabei kann der Fall eintreten, dass Luft über ein solches Leck ausströmt und der Brennkraftmaschine eine zu geringe Luftmenge zugeführt wird. In diesem Fall steht der Verbrennung eine zu geringe Luftmenge zur Verfügung. Bei ei nem Defekt der Injektoren kann ebenfalls der Fall eintreten, dass eine zu große Kraftstoffmenge zugeführt wird. Dies hat ebenfalls eine erhöhte Abgasemission zur Folge.

Vorteile der Erfindung

Dadurch, dass auf Fehler erkannt wird, wenn die Summe der Lernwerte wenigstens zweier Betriebspunkte einen Schwellenwert übersteigen, können Fehler in einfacher Weise sicher erkannt werden, ohne das weitere zusätzliche Sensoren oder sonstige Überwachungsmittel erforderlich sind. Lediglich durch die Ausgestaltung der Software können solche Fehler sicher erkannt werden. Vorzugsweise werden die Lernwerte der Betriebspunkte aufsummiert, die im laufenden Betrieb häufig erreicht werden, da dort ein Fehler sehr schnell zu einer Änderung der Lernwerte führt.

Besonders vorteilhaft ist es, dass bei einem Leck im Saugrohr, über das Luft aus dem Ansaugrohr ausströmt, die angezeigte Luftmasse des Luftmassenmessers ansteigt und gleichzeitig die Luftmasse, die der Brennkraftmaschine zugeführt, sich verringert. Die Abnahme der Luftmasse führt dazu, dass bei konstanter Einspritzung auch der Lambdawert abfällt. Bei der Berechnung der Kraftstoffmenge geht der gemessene Luftmassenwert ein, wobei eine höhere Luftmasse auch eine größere Kraftstoffmenge ermöglichen würde. D. h. die beiden Effekte aufgrund des Lecks hat zur Folge, dass in die Abweichung zwischen dem berechneten Mengenwert und dem gewünschten Mengenwert der Fehler doppelt eingeht. D. h. ein Fehler im Bereich des Ansaugrohres wirkt sich doppelt auf den Lernwert der Mengenmittelwertadaption aus. Das heißt schon kleine Fehler können durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise sicher erkannt werden.

Eine besonders sichere Fehlererkennung ergibt sich, wenn die Summe der Lernwerte aller Betriebspunkte einen Schwellenwert übersteigt. Dadurch können Fehler, die sich auf alle Betriebspunkte auswirken sicher erkannt werden. Bereits kleine Fehler können dadurch sicher erkannt werden, dass über die Lernwerte über alle Betriebspunkte aufsummiert werden.

Zeichnung
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsform erläutert. Die einzige Figur zeigt einen Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Beschreibung des Ausführungsbeispiels
Ein Steller ist mit 100 bezeichnet. Dieser wird über einen Verknüpfungspunkt von einer Mengenvorgabe 110 mit einem Ansteuersignal QKK beaufschlagt. Die Mengenvorgabe gibt eine gewünschte Kraftstoffmenge QK vor, die im Verknüpfungspunkt 105 mit dem Lernwert K verknüpft wird, wobei am Ausgang des Verknüpfungspunktes der korrigierte Mengenwert QKK anliegt. Vorzugsweise erfolgt in dem Verknüpfungspunkt eine additive Verknüpfung der beiden Größen. Alternativ kann aber auch eine multiplikative oder eine multiplikative und additive Verknüpfung erfolgen. Der Lernwert K wird von einem Kennfeld 115 bereitgestellt, in dem die Lernwerte K abhängig vom Betriebspunkt der Brennkraftmaschine abgelegt sind. Der Betriebspunkt der Brennkraftmaschine wird im wesentlichen durch die Drehzahl N und die Einspritzmenge Q festgelegt. Die Drehzahl N wird von einem entsprechenden Sensor 120 und die Einspritzmenge Q von einer Vorgabe 125 vorgegeben. Besonders vorteilhaft ist es, wenn hierbei das Ausgangssignal QK der Mengenvorgabe 110 verwendet wird. Alternativ kann auch eine Eingangsgröße der Mengenvorgabe 110, ausgehend von der die Mengenvorgabe 110 die Größe QK berechnet, verwendet werden. Insbesondere können Signale, die den Mengenwunsch oder den Momentenwunsch charakterisieren verwendet werden.
Die Mengenvorgabe 110 beaufschlagt ferner einen Verknüpfungspunkt 130 mit einem gewünschten Mengenwert, der vorzugsweise der Mengenwert QK entspricht. Am zweiten Eingang des Verknüpfungspunktes 130 liegt ein berechneter Mengenwert BQK an, der von einer Mengenberechnung 135 bereitgestellt wird. Der Mengenberechnung 135 wird vorzugsweise das Ausgangssignal L einer Lambdasonde zugeführt. Neben diesem Signal können auch weitere Signale der Mengenberechnung zugeleitet werden.
Eine solche Anordnung ist beispielsweise in der DE 195 28 696 beschrieben. Die Mengenvorgabe 110 berechnet ausgehend von verschiedenen Eingangsgrößen, wie beispielsweise der Drehzahl N und der Last der Brennkraftmaschine bzw. dem Fahrerwunsch eine gewünschte einzuspritzende Kraftstoffmenge QK. Mit diesem Wert QK wird der Steller zur Beeinflussung der einzuspritzenden Kraftstoffmenge 100 beaufschlagt. Der Steller misst dann die entsprechende Kraftstoffmenge zu. Ferner wird das Signal QK weiteren Regelkreisen oder Steuerkreisen, wie beispielsweise der Einspritzbeginnsteruerung oder der Abgasrückführratensteuerung zugeleitet.
Aufgrund von Driften oder Fehlern kann nun der Fall eintreten, dass der Steller nicht die gewünschte Kraftstoffmenge zumisst. Für die Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine ist dies nicht von Bedeutung, da ggf. ein übergeordneter Regelkreis wie beispielsweise für die Drehzahl oder der. Fahrer diesen Effekt durch eine Erhöhung oder eine Erniederung des Mengenwunsches ausgleicht. Wird dieses Mengensignal QK auch für weitere Steuer- oder Regelkreise verwendet, gehen diese von einem falschen Wert aus. Deshalb ist vorgesehen, dass in dem Verknüpfungspunkt 130 der gewünschte Mengenwert QK mit einem berechneten Mengenwert BQK verglichen wird. Weichen diese beiden Mengenwerte voneinander ab, wird ein entsprechender Lernwert K in dem Kennfeld 115 abgelegt. Der berechnete Mengenwert wird vorzugsweise ausgehend von dem Ausgangssignal einer Lambdasonde L und dem gemessenen Luftmassenwert berechnet.
Da die für die Bestimmung der Korrekturwerte nötigen Signale nicht in jedem Betriebszustand ständig zur Verfügung stehen ist vorgesehen, dass die Werte in dem Kennfeld abgelegt und im laufenden Betrieb verwendet werden. Hierzu sind die Lernwerte abhängig vom Betriebspunkt in dem Kennfeld 115 abgelegt. Der Betriebspunkt wird vorzugsweise durch die Drehzahl N und die Einspritzmenge Q definiert. Neben diesen Größen können auch weitere Größen berücksichtigt werden. Alternativ zur Einspritzmenge kann auch eine Größe bezüglich der Last oder des Fahrerwunsches verwendet werden.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ausgehend in dem Kennfeld abgelegten Werten eine effektive Fehlerüberwachung möglich ist. Hierzu werden die Kennfeldwerte einer Fehlerüberwachung 150 zugeleitet. Dort werden sie in einer Summation 155 aufsummiert. Die Summe der Lernwerte wird in einem Vergleicher 157 mit einem Sollwert S, der von einer Sollwertvorgabe 160 bereitgestellt wird, verglichen. Überschreitet die Summe der Lernwerte SL den bestimmten Schwellwert S, gibt der Vergleicher 157 ein entsprechendes Fehlersignal F ab, dass dann von einer Steuerung 160 angezeigt bzw. bei der Steuerung der Brennkraftmaschine berücksichtigt wird.
Vorzugsweise werden die Lernwerte über alle Betriebspunkte aufsummiert. Dadurch können Fehler, die sich auf alle Betriebspunkte auswirken, sicher erkannt werden. Ein Fehler der nur zu einer geringen Abweichung in einem einzelnen Betriebspunkt führt kann mit dieser Vorgehensweise sicher erkannt werden, da dieser durch Aufsummation sicher zu einem Überschreiten des Schwellwerts führt. Mit dieser Vorgehensweise können insbesondere Fehler, die im Ansaugrohr auftreten sicher erkannt werden, da diese Fehler sich in allen Betriebspunkten auswirken.
Bei einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung kann auch vorgesehen sein, dass sich die Summation auf eine Auswahl von Betriebspunkten beschränkt. D. h. beispielsweise, dass die Lernwerte von bestimmten Betriebspunkten nicht berücksichtigt werden. So kann beispielsweise vorgesehen sein, dass Betriebspunkte die nur selten angefahren werden nicht in die Fehlerüberwachung eingehen.

Claims

Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, wobei ausgehend von einem Vergleich eines berechneten Mengenwertes mit einem gewünschten Mengenwert ein Lernwert ermittelt und abhängig vom Betriebspunkt in einem Kennfeld abgelegt werden, dadurch gekennzeichnet, dass auf Fehler erkannt wird, wenn die Summe der Lernwerte wenigstens zweier Betriebspunkte einen Schwellenwert übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass auf Fehler erkannt wird, wenn. die Summe der Lernwerte aller Betriebspunkte einen Schwellenwert übersteigt.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebspunkt durch die Drehzahl und die Einspritzmenge definiert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der berechnete Mengenwert ausgehend von einem Lambdawert ermittelt wird.
Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, mit Mitteln, die ausgehend von einem Vergleich eines berechneten Mengenwertes mit einem gewünschten Mengenwert Lernwerte ermitteln und abhängig vom Betriebspunkt in einem Kennfeld abgelegen, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, die auf Fehler erkannen, wenn die Summe wenigstens zweier Lernwerte einen Schwellenwert übersteigt.