DE102006060307A1

DE102006060307A1 - Verfahren zum Betreiben einer Abschalteinrichtung für eine Vorrichtung, insbesondere eine Brennkraftmaschine und/oder eine elektrische Maschine, sowie Abschalteinrichtung

Info

Publication number: DE102006060307A1
Application number: DE102006060307A
Authority: DE
Inventors: Siegfried Greskamp; Per Hagman; Michael Gloeckler; Holger Niemann; Gerit Von Schwertfuehrer; Daniel Damm; Astrid Rall; Andreas Heyl; Alexander Dubs
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2008-06-26
Also published as: SE0702791L; US20080154483A1; SE531674C2; US7877193B2

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Abschalteinrichtung (200) für eine Vorrichtung (300), insbesondere eine Brennkraftmaschine und/oder eine elektrische Maschine, bei der ein Bedienelement (210) zum Einleiten eines Abschaltvorgangs vorgesehen ist und bei der eine Übertragungsstrecke (220) vorgesehen ist, über die ein Abschaltsignal von dem Bedienelement (210) zu der Vorrichtung (300) übertragen wird, um die Vorrichtung (300) zu deaktivieren. Erfindungsgemäß wird die Abschalteinrichtung (200) zumindest teilweise automatisch auf eine ordnungsgemäße Funktion hin überprüft, indem automatisch ein Abschaltsignal, insbesondere von dem Bedienelement (210) aus, über die Übertragungsstrecke (220) an die Vorrichtung (300) übertragen wird.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Abschalteinrichtung für eine Vorrichtung, insbesondere eine Brennkraftmaschine und/oder eine elektrische Maschine, bei der ein Bedienelement zum Einleiten eines Abschaltvorgangs vorgesehen ist, und bei der eine Übertragungsstrecke vorgesehen ist, über die ein Abschaltsignal von dem Bedienelement zu der Vorrichtung übertragen wird, um die Vorrichtung zu deaktivieren.
Die Erfindung betrifft ferner eine Abschalteinrichtung, eine Steuereinheit, und ein Computerprogramm hierfür.
Derartige Verfahren und Vorrichtungen sind bekannt und umfassen üblicherweise das Betätigen eines auch als Notausschalter bezeichneten Bedienelements, das beispielsweise bei drohender Unfallgefahr oder in sonstigen kritischen Betriebszuständen ein sicheres Ausschalten bzw. Deaktivieren der Vorrichtung, bei der es sich beispielsweise um eine Brennkraftmaschine oder auch eine elektrische Maschine oder eine sonstige Maschine handeln kann, ermöglicht.
Herkömmliche Notausschalter sind üblicherweise einkanalig ausgeführt, so dass bei einem Fehler in dem entsprechenden Kanal ein Durchgriff des Notausschalters auf die zu deaktivierende Vorrichtung nicht gewährleistet ist. Weil Notausschalter bekanntlich nicht regelmäßig, sondern nur in Notfällen bedient werden, würde ein derartiger Fehler mit großer Wahrscheinlichkeit während eines normalen Betriebszustands der Vorrichtung nicht entdeckt werden. Fehler dieser Art werden daher auch als sogenannte schlafende Fehler bezeichnet.
Offenbarung der Erfindung
Demgemäß ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Einrichtung der eingangs genannten Art dahingehend zu verbessern, dass keine schlafenden Fehler auftreten können oder zumindest erkannt werden, um einen zuverlässigen Betrieb der Abschalteinrichtung im Bedarfsfall zu gewährleisten.
Diese Aufgabe wird bei dem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die Abschalteinrichtung zumindest teilweise automatisch auf eine ordnungsgemäße Funktion hin überprüft wird, indem automatisch ein Abschaltsignal, insbesondere von dem Bedienelement aus, über die Übertragungsstrecke an die Vorrichtung übertragen wird.
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße automatische Überprüfung der Abschalteinrichtung auf eine ordnungsgemäße Funktion hin schließt das Auftreten eines schlafenden Fehlers wirksam aus, da durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Abschalteinrichtung nicht nur in einem tatsächlichen Notfall betätigt wird, sondern deren Funktion im Rahmen der erfindungsgemäßen automatischen Überprüfung auch ohne das Vorliegen eines Notfalls überprüft wird. Fehler in der Übertragungsstrecke, die beispielsweise elektrische und/oder optische und/oder hydraulische und/oder pneumatische oder sonstige Komponenten aufweisen kann, können durch das erfindungsgemäße Verfahren wirksam erkannt werden.
Eine besonders sichere Erkennung von Fehlern ist gewährleistet, wenn die Abschalteinrichtung periodisch überprüft wird, wobei die erfindungsgemäße Überprüfung vorzugsweise mindestens einmal je Betriebszyklus der Vorrichtung erfolgt.
Eine zuverlässige Überprüfung eines Funktionszustands der Abschalteinrichtung ist erfindungsgemäß durch die folgenden Schritte gegeben:

– Betätigen des Bedienelements zur Einleitung des Abschaltvorgangs,
– Erfassen eines Zustands der Übertragungsstrecke und/oder der Vorrichtung,
– Auswerten des erfassten Zustands, insbesondere Vergleichen mit einem vorgebbaren erwarteten Zustand, und
– Zurücksetzen der Abschalteinrichtung und/oder von deren Komponenten und/oder der Vorrichtung.

Das Erfassen des Zustands kann vorteilhaft auch die Überprüfung des Bedienelements selbst zum Gegenstand haben, so dass alle für die Funktion der Abschalteinrichtung erforderlichen Komponenten in die erfindungsgemäße automatische Überprüfung miteinbezogen werden. Durch das erfindungsgemäße Vergleichen des tatsächlich erfassten Zustands mit einem vorgebbaren erwarteten Zustand, der beispielsweise einer ordnungsgemäßen Funktion der Abschalteinrichtung entspricht, kann besonders präzise auf eine ggf. auftretende Fehlfunktion geschlossen werden.
Ein besonders effizienter Ablauf der erfindungsgemäßen Überprüfung ist durch die Verwendung einer Steuereinheit gewährleistet, die die Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens automatisch durchführt.
Um einen evtl. auftretenden Fehler der Abschalteinrichtung zu dokumentieren, ist erfindungsgemäß vorteilhaft vorgesehen, dass eine Fehlerreaktion eingeleitet wird, sofern bei dem Überprüfen ein nicht ordnungsgemäßer Betriebszustand erkannt wird.
Bei solchen Abschalteinrichtungen, die ein Bedienelement aufweisen, welches nicht automatisch betätigbar ist, kann die erfindungsgemäße automatische Überprüfung dennoch durchgeführt werden, indem das Betätigen des Bedienelements vorteilhaft dadurch simuliert wird, dass ein in oder vor der Übertragungsstrecke liegendes automatisch betätigbares Hilfsbedienelement vorgesehen ist, welches anstelle des Bedienelements betätigt wird.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders zur Anwendung bei Brennkraftmaschinen geeignet, wobei die Übertragungsstrecke leistungsbestimmende Stellglieder der Brennkraftmaschine wie beispielsweise ein Kraftstoffsystem oder eine Drosselklappe steuernde Stellglieder aufweist.
Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in Form eines Computerprogramms, das auf einen Computer bzw. einer Recheneinheit eines Steuergeräts bzw. einer Steuereinheit ablauffähig und zur Ausführung des Verfahrens programmiert ist. Das Computerprogramm kann beispielsweise auf einem elektronischen Speichermedium abgespeichert sein, wobei das Speichermedium seinerseits zum Beispiel in dem Steuergerät enthalten sein kann.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der unter Bezugnahme auf die Zeichnung verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind. Dabei können die in den Ansprüchen und in der Beschreibung erwähnten Merkmale jeweils einzeln für sich oder in beliebiger Kombination erfindungswesentlich sein.
Kurze Beschreibung der Zeichnung
In der Zeichnung zeigt:
1 ein vereinfachtes Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Abschalteinrichtung, und
2 ein Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
1 zeigt schematisch eine Abschalteinrichtung 200, die zur Abschaltung bzw. Deaktivierung der Vorrichtung 300 dient. Bei der Vorrichtung 300 kann es sich beispielsweise um eine Brennkraftmaschine, eine elektrische Maschine oder um eine sonstige Maschine handeln, deren Abschaltung insbesondere in gefährlichen Betriebszuständen unter Anwendung der erfindungsgemäßen Abschalteinrichtung 200 wünschenswert ist.
Hierzu weist die Abschalteinrichtung 200 ein auch als Notausschalter bezeichnetes Bedienelement 210 auf, das durch einen Benutzer der Vorrichtung 300 betätigbar ist und den Abschaltvorgang der Vorrichtung 300 einleitet. Bei einem ordnungsgemäßen Betrieb der Abschalteinrichtung 200 wird bei Betätigung des Bedienelements 210 ein Abschaltsignal von dem Bedienelement 210 über die Übertragungsstrecke 220 zu der Vorrichtung 300 übertragen, um diese zu deaktivieren.
Beispielsweise kann die Übertragungsstrecke 220 im Falle einer Ausbildung der Vorrichtung 300 als Brennkraftmaschine leistungsbestimmende Stellglieder der Brennkraftmaschine 300 enthalten, die durch eine entsprechende Ansteuerung eine von der Brennkraftmaschine 300 abgegebene Leistung steuern können.
Für elektrische oder andere Maschinen können entsprechend andere dem Fachmann bekannte Stellglieder wie beispielsweise Relais oder dergleichen vorgesehen sein. Generell kann die Übertragungsstrecke 220 elektrische und/oder optische und/oder hydraulische und/oder pneumatische oder sonstige Komponenten aufweisen, die zur Übertragung des Abschaltsignals dienen können.
Da Abschalteinrichtungen 200 üblicherweise nur in echten Notsituationen verwendet werden, wird ein Fehler bei der Funktion der Abschalteinrichtung 200 nachteilig entsprechend erst in einer derartigen Notsituation bemerkt.
Zur Vermeidung des Auftretens solcher auch als schlafender Fehler bezeichneter Fehler sieht das erfindungsgemäße Verfahren eine automatische Überprüfung der Funktion der Abschalteinrichtung 200 vor, die nachstehend unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm in 2 näher beschrieben ist.
Zunächst wird in einem ersten Schritt 100 das Bedienelement 210 betätigt, um den Abschaltvorgang einzuleiten. Anschließend wird erfindungsgemäß in Schritt 110 ein Zustand der Übertragungsstrecke 220 und/oder der Vorrichtung 300 erfasst. Die Erfassung kann beispielsweise unter Verwendung entsprechender Sensorik oder sonstiger Mittel zur Erfassung von Betriebsinformationen erfolgen. Vorteilhaft wird in dem Schritt 110 auch der Zustand des Bedienelements 210 selbst erfasst, was beispielsweise über einen Überwachungskanal oder dergleichen erfolgen kann.
Anschließend wird in Schritt 120 der erfasste Zustand der Übertragungsstrecke 220 und/oder der Vorrichtung 300 und/oder des Bedienelements 210 durch eine der erfindungsgemäßen Abschalteinrichtung 200 zugeordnete Steuereinheit 230 ausgewertet. Bei der Auswertung können die erfassten Zustände bzw. Betriebsinformationen beispielsweise mit vorgebbaren Sollwerten verglichen werden, um aus einer ggf. auftretenden Diskrepanz auf einen nicht ordnungsgemäßen Betrieb zu schließen.
Sofern ein nicht ordnungsgemäßer Betriebszustand der Abschalteinrichtung 200 erkannt wird, wird erfindungsgemäß eine Fehlerreaktion (nicht gezeigt) eingeleitet.
Falls jedoch eine ordnungsgemäße Funktion der Abschalteinrichtung 200 festgestellt worden ist, wird in Schritt 130 die Abschalteinrichtung 200 zurückgesetzt, um für einen nachfolgenden Normalbetrieb bereit zu sein.
Das Zurücksetzen 130 der Abschalteinrichtung 200 und/oder von Komponenten 210, 220 hiervon kann beispielsweise ein Zurücksetzen des Bedienelements 210 in eine Ausgangsposition oder auch das Versetzen leistungsbestimmender Stellglieder oder sonstiger in der Übertragungsstrecke 220 enthaltender Elemente in eine entsprechende Ausgangsposition umfassen.
Da das erfindungsgemäße Verfahren vorteilhaft automatisch durchgeführt wird, ist eine sichere Erkennung nicht ordnungsgemäßer Funktionszustände und die Einleitung einer entsprechenden Fehlerreaktion sichergestellt, ohne eine Interaktion mit einer Bedienperson zu erfordern.
Für den Fall, dass das Bedienelement 210 (1) nicht automatisch sondern nur manuell betätigbar ist und dementsprechend in dem Schritt 100 des erfindungsgemäßen Verfahrens (2) nicht durch die Steuereinheit 230 betätigt werden kann, ist vorteilhaft ein automatisch betätigbares Hilfsbedienelement 210a vorgesehen, das anstelle des Bedienelements 210 durch die Steuereinheit 230 ansteuerbar bzw. betätigbar ist.
Das Hilfsbedienelement 210a ist vorzugsweise möglichst nahe an dem Bedienelement 210 angeordnet, um einen möglichst großen Teil der Übertragungsstrecke 220 beziehungsweise der Zwischen der zu deaktivierenden Vorrichtung 300 und dem Bedienelement 210 liegenden Komponenten überprüfen zu können.
Durch die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist neben der sicheren Erkennung bzw. Vermeidung schlafender Fehler eine universelle Überwachung des Funktionszustands der Abschalteinrichtung 200 gegeben, die sowohl das Bedienelement 210 selbst, die Übertragungsstrecke 220 und darin enthaltene Leistungsstellglieder oder sonstige Komponenten wie beispielsweise Kabelverbindungen oder dergleichen auf deren Funktion hin überprüft.

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Abschalteinrichtung (200) für eine Vorrichtung (300), insbesondere eine Brennkraftmaschine und/oder eine elektrische Maschine, bei der ein Bedienelement (210) zum Einleiten eines Abschaltvorgangs vorgesehen ist, und bei der eine Übertragungsstrecke (220) vorgesehen ist, über die ein Abschaltsignal von dem Bedienelement (210) zu der Vorrichtung (300) übertragen wird, um die Vorrichtung (300) zu deaktivieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschalteinrichtung (200) zumindest teilweise automatisch auf eine ordnungsgemäße Funktion hin überprüft wird, indem automatisch ein Abschaltsignal, insbesondere von dem Bedienelement (210) aus, über die Übertragungsstrecke (220) an die Vorrichtung (300) übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschalteinrichtung (200) periodisch, vorzugsweise mindestens einmal je Betriebszyklus, überprüft wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Überprüfen die folgenden Schritte aufweist: – Betätigen (100) des Bedienelements (210) zur Einleitung des Abschaltvorgangs, – Erfassen (110) eines Zustands der Übertragungsstrecke (220) und/oder der Vorrichtung (300), – Auswerten (120) des erfassten Zustands, insbesondere Vergleichen mit einem vorgebbaren erwarteten Zustand, und – Zurücksetzen (130) der Abschalteinrichtung (200) und/oder von deren Komponenten (210, 220) und/oder der Vorrichtung (300).
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Schritte (100, 110, 120, 130) des Überprüfens unter Steuerung einer Steuereinheit (230) automatisch durchgeführt werden.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Fehlerreaktion eingeleitet wird, sofern bei dem Überprüfen ein nicht ordnungsgemäßer Betriebszustand erkannt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Betätigen (100) des Bedienelements (210) simuliert wird, indem ein in oder vor der Übertragungsstrecke (220) liegendes automatisch betätigbares Hilfsbedienelement (210a) betätigt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Vorrichtung (300) als Brennkraftmaschine ausgebildet ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsstrecke (220) leistungsbestimmende Stellglieder der Brennkraftmaschine aufweist.
Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Ausführung des Verfahrens nach einem der vorstehenden Ansprüche programmiert ist.
Steuereinheit (230), dadurch gekennzeichnet, dass sie zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgebildet ist.
Abschalteinrichtung (200) für eine Vorrichtung (300), insbesondere eine Brennkraftmaschine und/oder eine elektrische Maschine, mit einem Bedienelement (210) zum Einleiten eines Abschaltvorgangs, und mit einer Übertragungsstrecke (220), über die ein Abschaltsignal von dem Bedienelement (210) zu der Vorrichtung (300) übertragbar ist, um die Vorrichtung (300) zu deaktivieren, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschalteinrichtung (200) Mittel (230), insbesondere eine Steuereinheit, zur zumindest teilweise automatischen Prüfung auf eine ordnungsgemäße Funktion hin aufweist, durch die automatisch ein Abschaltsignal, insbesondere von dem Bedienelement (210) aus, über die Übertragungsstrecke (220) an die Vorrichtung (300) übertragbar ist.
Abschalteinrichtung (200) nach Anspruch 10, gekennzeichnet durch ein automatisch, insbesondere durch eine/die Steuereinheit (230), betätigbares Bedienelement (210) und/oder Hilfsbedienelement (210a).