DE19849328A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Abstract

Es werden ein Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine beschrieben. Bei Auftreten eines Fehlers wird in einem Fehlerspeicher wenigstens ein Wert einer Größe abgespeichert. In dem Fehlerspeicher wird wenigstens der Wert der Größe abgespeichert, der zu einem Zeitpunkt vor Auftreten des Fehlers vorlag.

Description

Stand der Technik

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

Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine sind aus der DE-OS 40 40 927 bekannt. Dort werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fehlerspeicherung in einer Steuereinrichtung eines Kraftfahrzeugs beschrieben. Erkennt die Steuereinrichtung einen Fehler, so werden die momentan vorliegenden Betriebsbedingungen abgespeichert.

Nachteilig bei diesem Verfahren ist, daß bei Auftreten eines Fehlers unmittelbar Rückwirkungen auf andere Betriebskenngrößen auftreten können. So wird häufig bei Auftreten eines Fehlers ein Ersatzwert bereitgestellt. Werden nun die Betriebszustände bei Auftreten des Fehlers abgespeichert, so kann der Fall eintreten, daß bereits aufgrund des Fehlers veränderte Werte abgespeichert werden. Diese Signale sind für eine weitere Verarbeitung, insbesondere für eine Fehlerdiagnose, unbrauchbar.

Dieser Effekt tritt insbesondere dann auf, wenn beim Erkennen einer Unplausibilität die Ersatzwerte unmittelbar nach dem Erkennen der Unplausibilität verwendet werden aber erst nach Ablauf einer Wartezeit auf Fehler erkannt wird.

Aufgabe der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren und einer Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art eine Möglichkeit aufzuzeigen, wie bei einem Fehler aussagekräftige Signale abgespeichert werden können. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß bei einem Fehlerfall die Betriebskenngrößen abgespeichert werden, die zu einem Zeitpunkt vorlagen, bei dem noch kein Fehler vorlag.

Vorteile der Erfindung

Dadurch, daß in dem Fehlerspeicher wenigstens Werte abgespeichert sind, die zu einem Zeitpunkt vor Auftreten des Fehlers vorlagen werden aussagekräftige Werte abgelegt. Eine Fehlersuche durch Auswerten des Fehlerspeichers kann dadurch deutlich verbessert werden.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Werte der Größen ständig in einem Ringspeicherverfahren aufgezeichnet werden. Dadurch stehen bei einem Fehler die Werte bei unterschiedlichen Zeitpunkten zur Verfügung.

Vorteilhaft ist ferner, daß beim Erkennen eines Fehlers die Aufzeichnung der Werte unterbrochen wird, und die Werte, der letzten aussagefähigen Speicherung des Ringspeicherverfahrens in dem Fehlerspeicher abgelegt werden. Dadurch stehen die Werte der Größen, die bei bestimmten ausgewählten Zeitpunkten vorlagen, für die spätere Diagnose zur Verfügung.

Weitere vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.

Zeichnung

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein Blockdiagramm, Fig. 2 ein Flußdiagramm der erfindungsgemäßen Vorgehensweise und Fig. 3, verschiedene über der Zeit t aufgetragene Signale.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Im folgenden wird die erfindungsgemäße Vorgehensweise anhand eines Steuergerätes beschrieben. Solche Steuergeräte werden insbesondere zur Steuerung einer Brennkraftmaschine in einem Fahrzeug eingesetzt. Entsprechende Steuergeräte werden aber auch zur Steuerung anderer Größen in Kraftfahrzeugen eingesetzt. So kann beispielsweise vorgesehen sein, daß die Bremswirkung einzelner oder mehrerer Räder abhängig vom Fahrzustand des Fahrzeugs und/oder vom Fahrerwunsch beeinflußt wird.

In Fig. 1 ist eine solche Steuereinrichtung mit 100 bezeichnet. Die Steuereinrichtung umfaßt im wesentlichen einen Steuerrechner 130, der mit einer Fehlerüberwachung 140 verbunden ist. Die Fehlerüberwachung 140 ist mit einem Fehlerspeicher 150 über verschiedene Leitungen verbunden. Der Steuereinrichtung 100 werden die Ausgangssignale E verschiedener Sensoren 105 und 110 zugeführt. Die Steuereinrichtung beaufschlagt verschiedene Steller 115 und 120 mit Ansteuersignalen A.

Die Fehlerüberwachung 140 steuert vorzugsweise eine Fehleranzeige 160 an. Gestrichelt ist angedeutet, daß eine Diagnoseeinrichtung 170 zeitweise mit der Steuereinrichtung, insbesondere mit dem Fehlerspeicher 150 verbindbar ist.

Die Anzahl der Sensoren und die Anzahl der Steller kann beliebige Werte annehmen. Zur Aufrechterhaltung ihrer Funktion beinhaltet die Steuereinrichtung den Steuerrechner 130, dem die Ausgangssignale E der Sensoren 105 und 110 bereitgestellt werden, und der die Steller mit entsprechenden Ansteuersignalen A beaufschlagt. Solche Steuerrechner sind bekannt uns werden üblicherweise zur Steuerung verschiedener Größen in Kraftfahrzeugen eingesetzt.

Die Fehlerüberwachung 140, die vorzugsweise auch in den Steuerrechner 130 integriert sein kann wertet verschiedene Signale aus und erkennt, ausgehend von diesen Signalen einen Fehler der Steuereinrichtung, des Steuerrechners 130 bzw. des Gesamtsystems, bestehend aus den Sensoren Steuereinrichtung und Stellern. Als Signale werden vorzugsweise die Ausgangssignale der Sensoren 105, 110, die Ansteuersignale der Steller 115 und 120 sowie verschiedene interne Größen des Steuerrechners 130 bzw. der Steuereinrichtung 100 ausgewertet, miteinander verglichen und/oder auf Plausibilität überprüft.

Wird ein Fehler erkannt, so wird ein entsprechendes Signal F an den Fehlerspeicher 150 übermittelt. Im Fehlerspeicher 150 werden dann verschieden Daten abgespeichert. Besonders vorteilhaft ist es, wenn neben dem Fehler verschiedene Werte der Betriebskenngrößen in dem Fehlerspeicher abgelegt werden.

Zusätzlich kann vorgesehen sein, daß eine Fehleranzeige 160 vorgesehen ist, die abhängig von dem Signal F das Auftreten des Fehlers dem Fahrer mitteilt.

Mit gestrichelten Linien ist eine Diagnoseeinheit 170 angedeutet, die zeitweise mit der Steuereinrichtung 100 verbunden werden kann um den Inhalt des Fehlerspeichers 150 auszulesen.

Im folgenden wird die Vorgehensweise beim Stand der Technik und deren Nachteile anhand eines Wassertemperatursensors beschrieben. Liefert ein Wassertemperatursensor aufgrund einer Leitungsunterbrechung kein Signal mehr, so wird dies nach einer gewissen Zeit von der Steuereinrichtung 100 erkannt und dem Steuerrechner 130 ein Ersatzwert bereitgestellt. Der Ersatzwert kann von dem tatsächlichen Wert abweichen. Ferner erfolgt ein Fehlereintrag in dem Fehlerspeicher 150.

Um dem Werkstattpersonal zusätzliche Hilfestellung bei der Fehlersuche zu geben, werden weitere Umweltbedingungen zusammen mit dem Fehlercode abgespeichert. Typische Umweltbedingten sind Drehzahl, Last, Spritzbeginn, Einspritzdauer, Kraftstoffdruck. Problematisch ist aber, daß bei Eintritt des Fehlers unmittelbar Rückwirkungen auf die anderen Größen eintreten. So wird beispielsweise bei einem entsprechend auftretendem Wert der Wassertemperatur der Sollwert für den Kraftstoffdruck erhöht, die Einspritzdauer und/oder der Einspritzbeginn verändert. Wird dann der Ersatzwert bereitgestellt, so werden diese Werte nochmals verändert. Werden nun beim Erkennen des Fehlers die Umweltbedingungen abgespeichert, so entsprechen diese Umweltbedingungen nicht mehr den Umweltbedingungen, die beim Auftreten des Fehlers aufgetreten sind. Anhand der gespeicherten Umweltbedingung kann nicht mehr auf die Fehlerursache geschlossen werden.

Erfindungsgemäß ist deshalb vorgesehen, daß die Umweltbedingungen zu einem Zeitpunkt erfaßt und abgespeichert werden, bei dem sie sicher eine Aussagekraft beinhalten. Dies bietet den Vorteil, daß die abgespeicherten Umweltbedingungen zur Fehlersuche verwendet werden können.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß die Umweltbedingungen in einem festen Zeitraster, beispielsweise alle 20 ms. aufgezeichnet werden. Dabei werden die aktuellen und die vorhergehenden Umweltbedingungen in einem Ringspeicherverfahren aufgezeichnet. Wird ein Fehler im System erkannt, so wird die Aufzeichnung der Umweltbedingung unterbrochen und die Umweltbedingung der letzten aussagefähigen Speicherung in dem Fehlerspeicher 150 abgelegt. Nach dem Beenden der Abspeicherung in dem Fehlerspeicher wird die zyklische Aufzeichnung der Umweltbedingungen wieder aktiviert.

Als Umweltbedingungen können u. a. Größen, die den Betriebszustand der Brennkraftmaschinen kennzeichnen verwendet werden. Dies sind insbesondere die Drehzahl der Brennkraftmaschine, der Zeitpunkt des Einspritzbeginns, des Einspritzendes und die Dauer der Einspritzung, der Einspritzdruck sowie weitere Größen, die den Betriebszustand der Brennkraftmaschine kennzeichnen. Als weitere Größen können Umgebungsbedingungen, wie beispielsweise der Druck und die Temperatur der Umgebungsluft die Fahrleistung, die Fahrgeschwindigkeit oder andere Größen abgespeichert werden. Des weiteren ist es vorteilhaft, wenn als Umweltbedingungen die Ansteuersignale A für die verschiedenen Steller 150 und 120 abgespeichert werden. Zusätzlich ist es möglich, interne Größen in der Steuereinrichtung, die bei der Berechnung der Ansteuersignale für die Steller auftreten, abgespeichert werden. Solche Größen sind beispielsweise Regelabweichungen bei Regelkreisen.

Bei Steuereinrichtungen, die andere Systeme in einer Brennkraftmaschine steuern, können entsprechende Größen verwendet werden.

Im folgenden wird die erfindungsgemäße Vorgehensweise anhand eines Flußdiagramms beschrieben. In einem ersten Schritt 100 werden verschiedene Betriebskenngrößen erfaßt und in deren Werte einem Speicher B(K) abgelegt. Die sich anschließende Abfrage 210 überprüft, ob ein Fehler F vorliegt. Liegt kein Fehler vor, so werden in Schritten 220 die Werte der abgespeicherten Betriebskenngrößen neu beschrieben. Dies bedeutet, daß der Fehlerspeicher B(K-1) mit dem aktuellen Wert B(K), der Fehlerspeicher B(K-2) mit dem Fehlerspeicher B(K-1) überschrieben wird. Allgemein gilt, daß der Fehlerspeicher B(K-N) mit dem Wert des Fehlerspeichers B(K-N+1) überschrieben wird. Dies bedeutet, daß jeweils der ältere Wert mit dem neueren Wert überschrieben wird. Diese Vorgehensweise ist eine Realisierung eines Ringspeicherverfahrens.

Anschließend erfolgt erneut Schritt 220 in dem die neuen Betriebszustände erfaßt werden.

Erkennt die Abfrage 210, daß ein Fehler vorliegt, so werden in Schritt 230 die entsprechenden Werte der Betriebskenngrößen in dem Fehlerspeicher 150 abgelegt. Dabei werden die Betriebskenngrößen in dem Zustand abgespeichert, bei dem sicher noch kein Fehler vorlag. Dies sind insbesondere die zurückliegenden Werte B(K-N) bis B(K-2). Anschließend fährt das Programm mit Schritt 200 fort.

In Fig. 3 sind verschiedene Signale über der Zeit aufgetragen. In Fig. 3a ist ein Fehlersignal F, in Fig. 3b ein Ausgangssignal E eines Sensors und in Fig. 3c ein Signal A, mit dem ein Steller beaufschlagt wird, über der Zeit t aufgetragen.

Zum Zeitpunkt t1 tritt ein Fehler auf. Mit dem Auftreten des Fehlers geht das Sensorsignal E auf einen neuen Wert über. Als Fehler ist angenommen, daß das Sensorsignal E auf einen unzulässigen Wert abfällt. Gleichzeitig geht das Signal A zur Ansteuerung des Stellers auf einen neuen Wert über.

Zum Zeitpunkt t2 erkennt die Fehlerüberwachung 140 auf Fehler und gibt ein Fehlersignal F ab. Das Fehlersignal F nimmt ab dem Zeitpunkt t2 einen Wert an, der einen Fehler anzeigt.

Ab dem Zeitpunkt t3 wird ein Ersatzwert für die Eingangsgröße E bereitgestellt. Dies hat zur Folge, daß auch die Ausgangsgröße A einen neuen Wert annimmt.

Übliche Verfahren zur Abspeicherung der Fehlerdaten speichern die Betriebskenngrößen zum Zeitpunkt t2 oder zum Zeitpunkt t3 ab.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß in bestimmten Zeitabständen mittels eines Ringspeicherverfahrens fortlaufend die verschiedenen Werte der Betriebskenngrößen abgelegt werden. Diese Zeitpunkte, bei denen die Betriebskenngrößen abgelegt werden sind beispielhaft mit k, k-1, k-2 und k-3 bezeichnet. Wird ein Fehler erkannt, werden die abgelegten Werte der Betriebskenngrößen im Fehlerspeicher 150 abgespeichert. Vorzugsweise werden die Betriebskenngrößen zum Zeitpunkt k-2 bzw. die Betriebskenngrößen zwischen den Zeitpunkten k-2 und K-N abgespeichert. Dies sind die Betriebskenngrößen, die vor dem Auftreten des Fehlers zum Zeitpunkt t1 vorlagen.

Vorteilhaft ist es, wenn die Zeitabstände innerhalb dem die Werte im Ringspeicherverfahren abgelegt werden, annähernd so groß sind wie der Zeitabschnitt zwischen den Zeitpunkten t1 und t2 innerhalb dem auf Fehler erkannt wird.

Besonders vorteilhaft ist es, wenn neben den Betriebskenngrößen, die vor dem Auftreten des Fehlers vorlagen, im Fehlerspeicher 150 zusätzlich die Betriebskenngrößen abgespeichert werden, die sich in Reaktion auf den Fehler einstellen. Dies bedeutet, daß die Betriebskenngrößen zu den Zeitpunkten k-1 und oder K im Fehlerspeicher abgelegt werden.

Hieraus ergibt sich der Vorteil, daß der zeitliche Verlauf der Betriebskenngrößen zu Diagnosezwecken ausgewertet werden kann.

Claims (6)

1. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, wobei bei Auftreten eines Fehlers in einem Fehlerspeicher wenigstens ein Wert einer Größe abgespeichert wird, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Fehlerspeicher wenigstens der Wert der Größe abgespeichert wird, der zu einem Zeitpunkt vor Auftreten des Fehlers vorlag.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß Werte der Größe in einem Ringspeicherverfahren aufgezeichnet werden.

3. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erkennen eines Fehlers die Aufzeichnung der Werte unterbrochen wird und der Wert der letzten aussagefähigen Speicherung des Ringspeicherverfahrens in dem Fehlerspeicher abgelegt wird.

4. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Werte von Größen, die den Betriebszustand der Brennkraftmaschinen kennzeichnen, abgespeichert werden.

5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß wenigstens eine der Größe Drehzahl der Brennkraftmaschine, Zeitpunkt des Einspritzbeginns, Zeitpunkt des Einspritzendes, Dauer der Einspritzung, Einspritzdruck abgespeichert werden.

6. Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, wobei bei Auftreten eines Fehlers in einem Fehlerspeicher wenigstens ein Wert einer Größe abgespeichert wird, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die in dem Fehlerspeicher wenigstens den Werte der Größe abspeichern, der zu einem Zeitpunkt vor Auftreten des Fehlers vorlag.