DE3146510A1 - Verfahren zur beurteilung des betriebszustands einer ansaugdruck-detektorvorrichtung fuer einen motor sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrens - Google Patents
Verfahren zur beurteilung des betriebszustands einer ansaugdruck-detektorvorrichtung fuer einen motor sowie vorrichtung zur durchfuehrung des verfahrensInfo
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Description
3U6510
Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81
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Für die vorliegende Erfindung wird die Priorität der japanischen Anmeldung Nr. 55-167088 vom 27. November
1980 in Anspruch genommen.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens zur Entscheidung bzw. Beurteilung, ob sich eine den Druck in der Ansaugleitung
nachweisende Detektorvorrichtung in einem Kraftstoffzufuhrsystem eines Motors für elektronische Regelung
der zuzuführenden Kraftstoffmenge im Normalbetrieb befindet oder ausgefallen ist.
Zu diesem Zweck wurde ein Kraftstoffzufuhrsystem vorgeschlagen,
welches für elektronische Regelung der einem Motor zuzuführenden Kraftstoffmenge ausgelegt ist, und
zwar auf der Grundlage von Informationen über Belastung, wie zum Beispiel Druck in der Ansaugleitung, Öffnungsgrad der Drosselklappe oder die Menge der angesaugten
Luft in der Ansaugleitung.
Bei Ausfall einer solchen Detektorvorrichtung sind entsprechende Maßnahmen zu ergreifen. So muß zum Beispiel
eine Regelung der Kraftstoffzufuhr auf der Grundlage von
Informationen einer im Normalbetrieb befindlichen Vorrichtung erfolgen. Damit ergibt sich die Notwendigkeit
der Entwicklung einer Vorrichtung, die exakt entscheidet, ob die Detektorvorrichtung ausgefallen ist oder
nicht, . '
Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81
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Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens zur Verfügung zu stellen, womit entschieden wird, ob sich eine Detektorvorrichtung für einen
Motor zum Nachweis des Drucks in der Ansaugleitung im Normalbetrieb befindet oder ausgefallen ist.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren nach dem Oberbegriff
des Verfahrenshauptanspruches und bei einer Vorrichtung nach dem Oberbegriff des Vorrichtungshauptanspruches
erfindungsgemäß durch deren kennzeichnende Merkmale gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren sei zunächst davon ausgegangen, daß die Detektorvorrichtung zum Nachweis
des Drucks in der Ansaugleitung bei Beginn eines Regelungsablaufs,
nämlich der Regelung der Kraftstoffzufuhr zum Motor auf der Grundlage des durch die Detektorvorrichtung
erfaßten bzw. nachgewiesenen Ansaugdrucks, ausgefallen ist. Infolgedessen wird zu Beginn
der Regelung eine erste Ausgabe aus der Detektorvorrichtung gespeichert und anschließend mit einer nachfolgenden
Ausgabe verglichen. Für den Fall, daß die Differenz zwischen den beiden Ausgaben einen vorher bestimmten
Wert überschreitet, wird entschieden, daß sich die Detektorvorrichtung zum Nachweis des Drucks in der
Ansaugleitung im Normalbetrieb befindet.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Entscheidung, ob die Detektorvorrichtung zum Nachweis des Drucks in der
Ansaugleitung in Betrieb oder ausgefallen ist, weist neben dem vorgenannten Detektor ein Netz-Ein-Reset zur
Rückstellung bzw. Nullstellung der Register nach Zuschalten der Netzspannung, eine Speicherschaltung zur Speicherung
eines Ansaugdruckwertes zu Beginn der Regelung
3U65io
-Dipl.'lnj;. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, PatcnUinwiiltc, Cosimastr. 81, D-S München 81
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der Kraftstoffzufuhr zum Motor nach Erhalt von Signalen jeweils aus dem Netz-Ein-Reset und der Detektorvorrichtung
zur Erfassung des Drucks in der Ansaugleitung, einen Vergleichs-ZÄnderungsnachweisschaltkreis zur Entscheidung,
ob eine relative Differenz zwischen der ersten, in der Speicherschaltung gespeicherten Ausgabe des
Detektors zum Nachweis des Ansaugdrucks und der nachfolgenden Ausgabe der genannten Detektorvorrichtung über
einem vorher bestimmten Wert bzw. Toleranzwert liegt oder nicht, und eine Fehlerausgabeschaltung auf, die nach Erhalt
von Signalen jeweils aus dem Netz-Ein-Reset und dem Vergleichs-ZÄnderungsnachweisschaltkreis für eine bewertete
Fehlerausgabe sorgt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den ünteransprüchen gekennzeichnet.
Es folgt die Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
der Erfindung im Zusammenhang mit den Zeichnungen.
Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Beurteilung des Betriebszustands
einer Detektorvorrichtung für einen Motor zum Nachweis des Drucks in der Ansaugleitung;
Fig. 2 (2A,2B) ein Flußdiagramm zur Darstellung des Funktionsablaufs der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
Fig. 3 ein Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung nach einer zweiten bevorzugten Ausführungsform;
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DipL-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosiniastr. 81, D-8 München 81
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Fig. 4 ein Blockschaltbild einer Fehlernachweisschaltung;
Fig. 5 ein Schaltschema für die Rückstellung bzw. Nullstellung nach Zuschalten der Netzspannung;
Fig. 6 ein Schaltschema für die überprüfung der
Stabilität der Spannungsquelle;
ein Schaltschema für den Nachweis, daß der Motor abgestellt ist;
ein Schaltschema für den Nachweis, daß
der Motor angelassen wird;
ein Schaltschema für die Datenspeicherung;
ein Schaltschema für den Vergleich und Änderungsnachweis
betreffend die Daten;
Fig. 11 ein Schaltschema für die Fehlerausgabe;
Fig. 12 Der Signalverlauf zur Erläuterung der
Fig' 14 (a)-(c) Funktionsweise der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Vor der Erläuterung der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird
im folgenden ein Kraftstoffzufuhr-Regelungssystem eines
Motors E beschrieben.
In Fig.1 ist ein Detektor 3 zur Erfassung der Luftströmungsrate
in einer Ansaugleitung 2 stromabwärtig eines Filters 1 angeordnet. Der Detektor 3 erfaßt die
Frequenz der Kärmänschen Wirbelstraße, welche durch die
die Ansaugleitung 2 durchströmende Luft gebildet wird, und gibt sin elektrisches Impulsreihensignal aus, dessen
Frequenz proportional ist zu der durch die Leitung 2 an-
Fig. | 7 |
Fig. | 8 |
Fig. | 9 |
Fig. | 10 |
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gesaugten Luftmenge, wobei das elektrische Impulsreihensignal in eine Zentraleinheit 4, nachfolgend CPU genannt,
eines Digitalcomputers eingegeben wird, der die Steuer- bzw. Regelfunktion übernimmt.
Aus der CPU 4 wird ein Impulsreihensignal ausgegeben, welches mit der Frequenz eines aus dem Detektor 3 ausgegebenen
Signals synchronisiert ist oder dieser Frequenz oder seiner heruntergeteilten Frequenz folgt. Anschließend
wird von einem an die CPU 4 angeschlossenen Treiber (nicht abgebildet) ein Antriebsimpulsreihensignal
ausgegeben, das mit dem vorgenannten Impulsreihensignal synchronisiert ist.
Des weiteren ist in der Ansaugleitung 2 stromabwärtig des Detektors 3 für die Luftströmungsrate und stromauf
wärtig eines Leitungszweiges der Ansaugleitung 2 ein elektromagnetisches Kraftstoffeinspritzventil 5,
im folgenden elektromagnetisches Ventil genannt, zum Einspritzen von Kraftstoff in die Leitung 2 angeordnet.
Das über den bereits genannten Treiber an die CPU 4 angeschlossene elektromagnetische Ventil 5 ist so ausgelegt,
daß das öffnen oder Schließen desselben synchron zu dem Impulsreihensignal aus dem Treiber
erfolgt, so daß die Kraftstoffzufuhr durch das
elektromagnetische Ventil 5 im Verhältnis zu der durch die Ansaugleitung strömenden Luftmenge erfolgen kann.
Befindet sich der Motor E in einem außergewöhnlichen Betriebszustand, beispielsweise durch hohe Belastung
bei niedriger Geschwindigkeit, so ist zu befürchten, daß die die Ansaugleitung 2 durchströmende Luft stoßweise
angesaugt wird und eine Luftrückströmung oder einen Luftstau zur Folge hat, so daß durch den Detektor
3 manchmal eine Luftmenge , die zweimal so groß
'J}-v- 'j 'j >;·. 3U6510
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ist wie die tatsächliche Luftmenge, oder aber überhaupt keine Luftmenge nachgewiesen wird.
Deshalb ist mit Hinblick auf einen solchen außergewöhnlxchen Betriebszustand eine weitere Steuervorrichtung
vorgesehen, mit deren Hilfe das öffnen und Schliessen
des elektromagnetischen Ventils 5 mit einem von einem Detektor für außergewöhnlichen Betriebszustand des
Motors E übertragenen Signal gesteuert wird, wobei dieses Signal einem elektrischen Signal aus dem Detektor
für die Luftströmungsrate vorgezogen wird. Auch bei dieser Ausführungsform übernimmt die CPU 4 eines Digitalcomputers die Steuerfunktion.
Die Vorrichtung zum Nachweis eines außergewöhnlxchen Betriebszustands weist einen Sensor 7 zum Nachweis des
Öffnungsgrads einer Drosselklappe 6 in Übereinstimmung mit dem Druck in der Ansaugleitung 2, einen Schaltsensor
8 (Boost-Sensor) zum Nachweis, ob der Druck in der Ansaugleitung über oder unter dem Atmosphärendruck
liegt, und einen Drehzahlsensor 9 zur Erfassung bzw. zum Nachweis der Drehzahl des Motors E auf. Ein elektrisches,
analoges Signal oder ein elektrisches Impulsreihensignal aus jedem der Sensoren 7,8 und 9 wird entweder
über einen A/D-Wandler oder direkt in die CPU 4 eingegeben.
Auf diese Weise erhält also die CPU 4 Informationen über den Druck in der Ansaugleitung und die Drehzahl
des Motors E und entscheidet auf der Grundlage dieser Informationen, ob der Betriebszustand des Motors E
außergewöhnlich oder normal ist.
Ist die Entscheidung getroffen, daß der Betriebszustand des Motors E normal ist, so wird das elektromag-
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netische Ventil 5 mit einem Antriebsimpulsreihensignal geöffnet oder geschlossen, wobei letztgenanntes einer
Frequenzmodulation auf der Grundlage eines elektrischen Signals aus dem Detektor 3 für die Luftströmungsrate
unterzogen wurde. Ist andererseits die Entscheidung getroffen, daß der Betriebszustand des Motors E außergewöhnlich
ist, so wird das elektromagnetische Ventil 5 mit einem Antriebsimpulsreihensignal geöffnet oder geschlossen,
das einer Frequenzmodulation auf der Grundlage eines über eine Information über die Drehgeschwindigkeit
des Motors E verfügenden elektrischen Signals unterzogen wurde.
Eine Batterie 10 dient als Spannungsquelle für den Detektor 3, den Schaltsensor 8 und die CPU 4. Bezugsziffer
11 bezeichnet einen Zündstecker, 12 eine Zündspule, 13 einen Verteiler und 14 einenjjnterbrecher (Fig.1).
Ferner ist ein Entscheidungsschaltkreis und/oder Diskriminator vorgesehen, mit dessen Hilfe entschieden
wird, ob der Schaltsensor 8 in normalem Betrieb oder ausgefallen ist. Bei dieser Ausführungsform übernimmt ebenfalls
die GPU 4 die Funktion des Diskriminators.
Der Betriebszustand des Schaltsensors 8 wird mittels
des EntscheidungsSchaltkreises und/oder Diskriminators in folgender Weise beurteilt:
Bei Kontrolle der Kraftstoffzufuhr zum Motor E, die erfolgt,
nachdem der Zündschlüssel in das Zündschloß gesteckt und auf "AN" gestellt wurde, wird festgestellt
bzw. davon ausgegangen, daß der Schaltsensor 8 ausgefallen ist.
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λ. .:-.··. : '. 3U6510
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Deshalb wird die erste, unmittelbar nach Anschalten der Stromversorgung erfolgende Ausgahe aus dem Schaltsensor
8 gespeichert und mit einer darauffolgenden Ausgabe des Sensors 8 verglichen, überschreitet die
Differenz zwischen beiden Ausgaben einen vorher bestimmten Wert, so folgt die Entscheidung, daß sich der Sensor
8 im Normalbetrieb befindet, und die ursprüngliche Fehler- bzw. Ausfallanzeige des Schaltsensors 8 wird
gelöscht. Wenn jedoch die Differenz zwischen den beiden Ausgaben den vorher bestimmten Wert bzw. die Toleranz
unterschreitet, dann bleibt die den Schaltsensor 8 betreffende Ausfallanzeige bestehen.
Die CPÜ 4 erhält von dem diesem Entscheidungsschaltkreis
und/oder Diskriminator für den Schaltsensor 8 Informationen und entscheidet, ob das aus dem Sensor 8
ausgegebene Signal für die Kraftstoffzufuhrregelung verwenbar ist oder nicht.
Ist die Entscheidung, daß der Schaltsensor 8 ausgefallen
ist, gefällt, so erfolgt die diesbezügliche Anzeige auf einem Monitor 15.
Die vorstehend genannte Vorrichtung ist ferner so ausgelegt, daß bei Abstellen oder Anlassen des Motors E
erneut entschieden wird, ob der Schaltsensor 8 im Normalbetrieb oder ausgefallen ist. Dabei wird wie folgt
vorgegangen:
Ausgehend davon, daß der Schaltsensor 8 bei Wiederanlassen
des Motors ausgefallen ist, wird die unmittelbar nach Anlassen des Motors erfolgende Ausgabe aus dem
Schaltsensor 8 erneut gespeichert und mit einer darauffolgenden Ausgabe verglichen, überschreitet die Differenz
zwischen beiden Ausgabe einen vorher festgelegten
i^LlL—i 314651
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Wert, so folgt die Entscheidung, daß sich der Schaltsensor 8 im Normalbetrieb befindet. Die ursprüngliche
Fehler- bzw. Ausfallanzeige wird gelöscht. Unterschreitet diese Differenz dagegen den vorher festgelegten
Wert, dann bleibt die den Schaltsensor 8 betreffende Ausfallanzeige bestehen.
In gleicher Weise wie im Zusammenhang mit dem Anlassen des Motors an anderer Stelle bereits beschrieben, erhält
auch hier die CPU 4 Informationen von dem Entscheidungsschaltkreis und/oder dem Diskriminator für
den Schaltsensor 8 und entscheidet, ob die Signalausgabe aus dem Sensor 8 für die Kraftstoffzufuhrregelung
verwendbar ist oder nicht. Der Ausfall des Sensors 8 wird zutreffendenfalls auf dem Monitor 15 angezeigt.
Fig.2 zeigt ein Flußdiagramm des Entscheidungsprozesses
betreffend den Schaltsensor 8 bei Anlassen oder Wiederanlassen des Motors.
In diesem Flußdiagramm bezeichnet Bezugsziffer (1) die Einschaltroutine für das Zuschalten der Netzspannung.
Bezugsziffer (2) bezeichnet die Startverarbeitungsroutine und (3) die Initialisierungsroutine für die interne
Rückstellung der CPU 4 auf den Ausgangszustand für den Programmablauf.
Bezugsziffer (4) bezeichnet die Routine für Flag-Bit setzen bei Ausfall des Schaltsensors, wobei hier davon
ausgegangen wird, daß der Schaltsensor 8 zum Zeitpunkt des Beginns der Steuerung ausgefallen ist.
Bezugsziffer (5) bezeichnet die Löschroutine für die erstmalig in dem Datenspeicher gespeicherten Daten und
Bezugsziffer (6) die Entscheidungsroutine für den Nach-
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weisr ob ein Zündsignal vorhanden ist oder nicht. Wenn
ein Zündsignal vorhanden ist, erfolgt die Abarbeitung des Programms (6) über "JA", wenn kein Zündsignal vorhanden
ist, über "NEIN".
Bezugsζiffer (7) bezeichnet die Leseroutine für die
eingegebenen Daten, einschließlich die von dem Schaltsensor 8 zur Verfügung gestellten Daten. Bezugsziffer
(8) bezeichnet die Entscheidungsroutine für den. Nachweis, ob das Schaltsensor-Ausfall-Flag-Bit gesetzt ist
oder nicht. Wenn der Schaltsensor 8 ausgefallen ist, wird das Programm (8) über "JA" abgearbeitet, und wenn
der Schaltsensor 8 im Normalbetrieb ist, wird das Programm (8) über "NEIN" abgearbeitet.
Bezugsziffer (9) bezeichnet die Entscheidungsroutine für den Nachweis, ob der Schaltsensorkreis stabil ist
oder nicht bzw. ob die Spannung der Batterie 10 über eine Zeitspanne von zumindest 0,3 Sekunden TO Volt oder
mehr beträgt. Dies erfolgt deshalb, weil die Ausgabe des Schaltsensors 8 variiert, wenn die Spannung innerhalb
einer bestimmten Zeitspanne nicht über einem bestimmten Wert liegt.
Ist der Sensorkreis stabil, so erfolgt die Abarbeitung des Programms (9) über "JA". Ist der Sensorkreis nicht
stabil, so wird das Programm (9) über "NEIN" abgearbeitet,
Bezugsziffer (10) bezeichnet die Entscheidungsroutine für den Nachweis, ob der Datenspeicher für die ersten
Daten (Initial Boost Data Memory = IBDM) gelöscht ist oder nicht, und Bezugsziffer (11) bezeichnet die Routine
für die Eingabe der Daten aus dem Schaltsensor in den vorgenannten Datenspeicher (IBDM). Die Routine bzw. das
Programm (11) dient zur Speicherung der von dem Schalt-
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sensor 8 bei Beginn der Steuerung erstmaligen Datenausgabe.
Bezugsziffer (12) bezeichnet die Routine für die Erzeugung
eines Signals, durch welches angezeigt wird, daß die Steuerung ausschließlich mit anderen Parametern
(z.B. Öffnungsgrad der Drosselklappe etc.) zu erfolgen hat, nicht aber mit der Ausgabe aus dem Schaltsensor
Die Routine (13) bezieht sich auf den Monitor 15, auf
welchem bei Ausfall des Schaltsensors eine Fehleranzeige bzw. Ausfallanzeige abzulesen ist.
Bezugsziffer (14) bezeichnet die Entscheidungsroutine zum Nachweis, ob der Motor abgestellt wird bzw. ob nach
Eingabe eines Zündsignals 0.6 Sekunden oder mehr verstrichen sind oder ob die Motordrehzahl 50 U/min entspricht
oder nicht. Wenn der Motor abgestellt ist bzw. stillsteht, wird das Programm (14) über "JA" abgearbeitet
und über "NEIN", wenn der Motor nicht stillsteht.
Bezugsziffer (15) bezeichnet die Motor-Stopp-Routine, durch welche der Betrieb der Pumpe und des elektromagnetischen
Ventils 5 eingestellt wird.
Bezugsziffer (16) bezeichnet die Setzroutine für das
Schaltsensor-Ausfall-Flag-Bit (Boost Sensor Fail Flag
= BFF), wobei der Schaltsensor 8 zum Zeitpunkt des Wiederanlassens des Motors als ausgefallen betrachtet
wird.
Bezugsziffer (17) bezeichnet die Löschroutine für den Speicher für die erstmalig ausgegebenen Daten (IBDM),
wobei für die erneute Speicherung der unmittelbar nach Wiederanlassen des Motors erfolgenden erstmaligen Ausgabe
des Sensors 8 eine Vorverarbeitung erfolgt.
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l)i|)l.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81
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Die Programme (16) und (17) sollen ein Wiederanlassen
des Motors ermöglichen, ohne daß der Zündschlüssel bzw. das Zündschloß zu diesem Zweck einmal· ganz zurückgedreht
werden"muß.
Bezugsziffer (18) bezeichnet die Routine zum Nachweis,
ob eine relative Differenz zwischen der ersten Ausgabe aus dem Schaltsensor 8, die in dem Datenspeicher (IBDM)
gespeichert ist, und der darauffolgenden Ausgabe aus dem Sensor 8 über einem vorher bestimmten Wert liegt oder
nicht, überschreitet diese Differenz den vorher bestimmten
Wert, so wird das Programm (18) über "JA" abgearbeitet. Liegt die Differenz dagegen unter dem vorher
bestimmten Wert, so erfolgt die Abarbeitung des Programms (18) über "NEIN".
Die Bezugsziffern (19) und (20) bezeichnen die Löschroutine für Schaltsensor-Ausfall-Flag-Bit löschen bzw.
für das Löschen der Fehler- oder Ausfallanzeige. Durch diese Programme (19) und (20) wird der ursprünglich nachgewiesene
Ausfall des Sensors 8 und die Ausfallanzeige auf dem Monitor 15 gelöscht.
Bezugsziffer (21) bezeichnet die Routine für die Erzeugung eines Signals, durch welches ausgedrückt wird,
daß eine normale Steuerung zu erfolgen hat, wobei die von dem Schaltsensor 8 ausgegebenen Daten auch für die
Steuerung in der CPU 4 verwendet werden.
Bezugsziffer (22) bezeichnet die Routine zum Nachweis,
ob der Motor angelassen wird oder nicht. Während der automatisch startende Motor gedreht wird, erfolgt die
Abarbeitung des Programms (22) über "JA". Wird der Motor dagegen nicht gedreht, so wird das Programm (22) über
"NEIN" abgearbeitet.
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Dipl.-lng. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimaslr. 81, D-8 München 81
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Die Bezugsziffern (23) und (24) bezeichnen die Routine für Flag-Bit setzen bzw. Speicher für die erste Datenausgabe
des Schaltsensors (IBDM) löschen. Wie die vorgenannten Programme (16) und (17) sollen auch diese
Programme (23) und (24) ein Wiederanlassen des Motors ermöglichen, ohne daß das Zündschloß zu diesem Zweck einmal
ganz zurückgedreht werden muß.
In dem vorstehend erläuterten Flußdiagramm ist ein Prozeß unter Verwendung der folgenden Zahlen gezeigt, wobei
hier davon ausgegangen wird, daß der Betriebszustand des Schaltsensors 8 zum Zeitpunkt des Anlassens des
Motors als normal nachgewiesen wird: (1)-*(2)->(3)-+(4)
(es wird angenommen, daß der Schaltsensor 8 ausgefallen ist)-»(5)-»(6)-*(7)-*(8)-*(9H(1O)-»(11) (die erste, unmittelbar
nach Anlassen des Motors erfolgende Ausgabe wird gespeichert) ■*(12) (Minimalbetrieb ist sichergestellt) -»(13)
^(6)->(7)-»(8)H.(9)-»(1O)^(18)-»(19)^(2O)->(21) . Danach wird
für den Fall, daß sich der Schaltsensor 8 im Normalbetrieb befindet, die Schleife von (21 )-*·(6)*(7) -»(8) -*(22)
-»(21) weiter wiederholt.
Wenn der Schaltsensor 8 dagegen ausgefallen ist, wird der oben beschriebene Entschexdungsprozeß angewandt,
der bei (1) beginnt und (18) endet. Bei dem darauffolgenden
Prozeß wird jedoch die Schleife von (18)-»(12) (Minimalbetrieb
ist sichergestellt)->(13)-»(6)·*(7)->(8)->(9)-»(10)
->(18) wiederholt.
Die Prozeßsteuerung bei Nachweis, daß sich der Schaltsensor 8 zum Zeitpunkt des Wiederanlassens des Motors im Normalbetrieb
befindet, ist wie folgt: (1 4) -»(15)-»(16)
(es wird angenommen, daß der Schaltsensor 8 ausgefallen ist) ->(17)->(6)->(7)->(8)->(9)->(1O)t>(11) (die erste, unmittel-
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bar nach Wiederanlassen des Motors erfolgende Ausgabe wird gespeichert) ->(12) (Minimalbetrieb sichergestellt)
-^(13) ->(6) ->(7) ->(8) ->(9) -X1O) ->(18) ->(1 9) ->(2O) ->(21) . Danach
wird für den Fall, daß sich der Schaltsensor 8 im Normalbetrieb befindet, die Schleife von (21 )->(6)->(7) ->(8)
-K22)-»(21) weiter wiederholt.
Wenn der Schaltsensor 8 zum Zeitpunkt des Wiederanlassens des Motors dagegen ausgefallen ist, so wird der
oben stehende Entscheidungsprozess, beginnend bei (14)
bis (18), wiederholt. Beim darauffolgenden Prozeß jedoch wird die Schleife von (18)-»-(12) (Minimalbetrieb
sichergestellt) ->(13)->(6)->(7)->(8) -*(9) ->(10)->(18) wiederholt.
Wenn das den Ausfall des Schaltsensors 8 markierende Flag-Bit (BFF) nicht gesetzt ist, ist der Prozeß bei
Nachweis, daß sich der Schaltsensor 8 zum Zeitpunkt des Wiederanlassens des automatisch startenden Motors im
Normalbetrieb befindet, wie folgt: (22)->(23) (es wird angenommen, daß der Schaltsensor 8 ausgefallen ist)
-K24)-»(12) (Minimalbetrieb sichergestellt) -K6) ->(7) ->(8)
(9) ->( 10) ->( 11) (erste, unmittelbar nach Wiederanlassen
des Motors erfolgende Ausgabe wird gespeichert) ->(12) (Minimalbetrieb sichergestellt) -K13) ->(6) ->(7) -M8) ->(9)
->(10)->(18)->(19)-»(20)->(21) . Danach, wenn sich der Schaltsensor
8 im Normalbetrieb befindet, wird die Schleife von (21)^>(6)->(7)->(8)->(22)->(21) wiederholt.
Wenn der Schaltsensor 8 bei Wiederanlassen des Motors ausgefallen ist, wird der gleiche Entscheidungsprozess
wie oben wiederholt, beginnend bei (22) bis (18). Bei dem darauffolgenden Prozeß wird jedoch die Schleife
von (18)->(12) (Minimalbetrieb sichergestellt) -Xi3)-»(6)
->(7)->(8)->(9)->(1O)-X18) wiederholt.
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Dipl.-Ing. OtIo Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimaslr. 81, D-8 München 81
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Das Kraftstoffzufuhrsystem für einen Motor, das den
vorstehend beschrieben Entscheidungsschaltkreis aufweist, wird durch folgende Merkmale gekennzeichnet:
1) Bei Beginn des Betriebs des Systems (wenn Strom zugeschaltet
wird), wird angenommen, daß der Schaltsensor 8 ausgefallen ist. Dementsprechend wird ein
Ausgabewert des Sensors 8 zu Beginn des Betriebs gespeichert, und eine darauffolgende Ausgabe aus dem
Sensor wird mit dem Speicherwert verglichen. Liegt die Differenz zwischen den beiden Ausgaben über einer
vorher festgelegten Toleranz, so erfolgt der Nachweis, daß sich der Schaltsensor 8 im Normalbetrieb
befindet, und in der Zeitspanne zwischen Betriebsbeginn und Nachweis des Normalbetriebs wird die auf
der Grundlage der Ausgabe aus dem Schaltsensor erfolgende Steuerung eingestellt.
2) Bei Abstellen oder Anlassen des Motors E gilt der Schaltsensor 8 als ausgefallen. Also wird ein Ausgabewert
des Schaltsensors zu Beginn des Wiederanlassens des Motors erneut gespeichert, und eine darauffolgende
Ausgabe aus dem Schaltsensor wird mit diesem neuerlich gespeicherten Wert verglichen. Liegt
die Differenz zwischen diesen beiden Werten über einer vorher festgelegten Toleranz, so erfolgt der Nachweis
bzw. die Entscheidung, daß sich der Schaltsensor 8 im Normalbetrieb befindet, und in der Zeitspanne,
die zwischen Abstellen des Motors und dem Nachweis liegt, daß der Betrieb normal ist, wird die Steuerung
auf der Grundlage der Ausgabe aus dem Schaltsensor eingestellt.
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Dipl.-Ing. Otto Flügct, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81
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3) Die Speicherung der Ausgabe aus dem Schaltsensor erfolgt
nach Bestätigung, daß die Versorgungsspannung einer Spannung entspricht, die den Betrieb des Schaltsensors
8 sicherstellt.
4) Während die auf der Grundlage der Ausgabe aus dem Schaltsensor erfolgende Steuerung eingestellt ist,
wird der Motor unter Zuhilfenahme anderer Parameter gesteuert, die eine Auskunft über die Belastung ermöglichen,
so zum Beispiel der Öffnungsgrad der Drosselklappe oder die Ausgabe der Detektorvorrichtung
für die Luftströmungsrate.
5) Während der Zeit, in der der Schaltsensor 8 als ausgefallen gilt, ist der Monitor 15 für die Ausfallanzeige
in Betrieb.
Auf diese Weise ist also eine exakte Entscheidung darüber möglich, ob sich der Schaltsensor 8 im Normalbetrieb befindet
oder ausgefallen ist, mit dem Ergebnis, daß eine höchst zuverlässige Kraftstoffzufuhrregelung erfolgen kann.
In dem in Fig.2 gezeigten Flußdiagramm ist das Sprungprogramm
(25) für den Übergang des Programmablaufs von Punkt (15) zu Punkt (6) oder das Sprungprogramm (26) für
den übergang des Programmablaufs von Punkt (8) zu Punkt (21) für einen Motor angewendet, bei welchem ein Wiederanlassen
nicht möglich ist, ohne daß der Zündschlüssel einmal ganz zurückgedreht wird.
Eine zweites Ausführungsbeispiel· der vorliegenden Erfindung
wird nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figuren 3 bis 14 beschrieben.
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Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-lng. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81
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In dieser zweiten Ausführungsform der Erfindung ist, wie in Fig.3 gezeigt, eine Ausfall-Detektorschaltung
getrennt von der CPU 4 als Einrichtung zum Nachweis angeordnet, ob sich der Schaltsensor 8 im Normalbetrieb befindet
oder ausgefallen ist. Diese in Fig.4 gezeigte Schaltung 16 weist einen Konstantspannungs-Schaltkreis 17,
ein Netz-Ein-Reset 18, eine Schaltung 19 zur Überprüfung der Stabilität der Spannung, eine Detektorschaltung
2o zum Nachweis, daß der Motor abgestellt ist, eine Speicherschaltung 21, einen Vergleichs-ZÄnderungsnachweisschaltkreis
22 und eine Fehlerausgabeschaltung 23 auf.
Der Konstantspannungs-Schaltkreis 17 gibt die von der Batterie 10 gespeiste Spannung als konstanten Spannungswert aus, und diese ausgegebene Spannung V^n wird an
die Schaltungen 18 bis 23 angelegt.
Das Netz-Ein-Reset 18 erzeugt bei Zuschalten der Netzspannung,
d.h. wenn der Zündschlüssel auf "EIN" gedreht wird, eine Rückstellausgabe R, die in die Speicherschaltung
21 und die Fehlerausgabschaltung 23 eingegeben wird. Die Schaltungsanordnung des Netz-Ein-Reset 18 ist
in Fig.5 gezeigt.
In dem Netz-Ein-Reset 18 wird durch Nutzung eines verzögerten Anstiegs eines Signals an dem positiven Eingangsterminal eines !Comparators C0MP1 basierend auf der Kapazität
eines Kondensators C1 zum Zeitpunkt des Anstiegs
des Konstantspannungs-Signals Vcc aus dem Konstantspannungs-Schaltkreis
17 von dem Ausgangsterminal 18a eine Ausgabe
R auf LOW erzeugt mit einer Zeitkonstante ti, wie in Fig.
12 gezeigt.
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Die Schaltung 19 für die Überprüfung der Stabilität der Spannung erhält ein Spannungssignal Vß von der Batterie
10 und ein Konstantspannungssignal Vcc von dem Konstantspannungsschaltkreis
17 und erzeugt an ihrem Ausgangsterminal 19a eine Ausgabe SV auf HIGH, wenn die Spannung
stabil ist, und eine Ausgabe SV auf LOW, wenn die Spannung nicht stabil ist. Die Schaltungsanordnung ist in
Fig.6 gezeigt.
In der Schaltung 19 werden entsprechend geteilte Potentiale
der SpannungsSignale V und Vß zum Plus- bzw. Minusterminal
eines Komparators COMP2 gespeist, und wenn das Spannungssignal
V größer als die den Betrieb des Schaltsensors 8 sicherstellende Spannung V1 wird, wird der Ausgang
des Komparators COMP2 auf LOW gestellt.
Steht der Ausgang des Komparators COMP2 einmal auf LOW,
so schaltet ein Transistor Tr1 ab, woraufhin ein Kondensator
C2 zu laden begonnen wird. Nachdem eine bestimmte Zeit t.2
(die für die Stabilisierung der sensorinternen Schaltung notwendig ist) verstrichen ist, wird der Ausgang eines
Komparators COMP3 auf HIGH gestellt, womit aus dem Ausgangsterminal
19a eine Ausgabe SV auf HIGH erfolgen kann
Wird das Spannungssignal Vß kleiner als die vorgenannte
Garantiespannung V1, so wird der Ausgang des Komparators
COMP2 auf HIGH gestellt, und der Transistor TrI schaltet
ein, wodurch sich der Kondensator C2 sofort entladen kann, so daß der Ausgang des Komparators COMP3 auf LOW gestellt
wird und die Überprüfung der Stabilität der Spannung von dem ursprünglichen Zustand aus neu erfolgt.
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Die Detektorschaltung 20 für den Nachweis, daß der Motor abgestellt ist, erhält durch ihr Eingangsterminal 20a
ein Signal aus einer Zündimpulsquelle 24, die die Wellenformung für ein Zündsignal ausführt und für eine geformte
Ausgabe sorgt. Wenn der Motor angehalten wird, erzeugt die Schaltung 20 an ihrem Ausgangsterminal 20b eine Ausgabe
EST auf LOW. Wird der Motor dagegen nicht angehalten, so erzeugt die Schaltung 20 an ihrem Ausgangsterminal 20b
eine Ausgabe EST auf HIGH. Die Schaltungsanordnung ist in Fig.7 gezeigt.
In der Detektorschaltung 20 wird ein Impuls, der durch die Wellenformung eines Zündsignals erzeugt und für eine
bestimmte Zeitspanne bei jedem Zündsignal auf HIGH gestellt wird, dem Eingangsterminal 20a zugeführt, wobei
bei jedem Zündsignal ein Transistor Tr2 einschaltet, wodurch ein Kondensator C3 über einen Widerstand R2 für
eine bestimmte Zeitspanne geladen werden kann. Während der Zeitspanne zwischen den Zündsignalen, in der das zum
Eingangsterminal 20a geführte Signal auf LOW gestellt wird, wird der Transistor Tr2 abgeschaltet, und der Kondensator
C3 entlädt sich über den Widerstand RI. Erfolgt für eine
Weile kein Zündsignal, so fällt die Spannung des Kondensators C3 ab, und der Ausgang eines Komparators C0MP4
wird auf LOW gestellt.
Die Folge davon ist, daß an dem Ausgangsterminal 20b die Ausgabe EST auf HIGH erfolgt, wenn die Drehgeschwindigkeit
des Motors E über einem vorher bestimmten Wert liegt, und die Ausgabe EST auf LOW, wenn die Drehgeschwindigkeit des
Motors unter dem vorher bestimmten Wert liegt. Wird zum Beispiel angenommen, daß dieser Wert 50 U/min entspricht,
so werden Drehgeschwindigkeiten, die unter 50 U/min liegen, als Motor-Stopp nachgewiesen, und an dem Ausgangsterminal
20b erfolgt die Ausgabe EST auf LOW.
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In der Speicherschaltung 21 werden die Ausgabe B des Schaltsensors,
die Ausgabe SV des Schaltkreises zur Überprüfung der Stabilität der Spannung, die Ausgabe EST und die Ausgabe
R des Netz-Ein-Reset in die Eingangsterminals 21a
bzw. 21b, 21c und 21d eingegeben, während eine Ausgabe aus
einem Ausgangsterminal 21e in ein Eingangsterminal 22a
des Vergleichs-ZÄnderungsnachweisschaltkreises 22 eingegeben
Die Schaltungsanordnung der Speicherschaltung 21 ist in Fig.9 gezeigt.
Ein A/D-Wandler 21f in dem Speicherkreis 21 setzt seinen
EOC-Ausgang bei jedem Anstieg seines ST-Eingangs auf LOW zurück, vergleicht die Spannung an seinem IN-Terminal mit
der Ausgabe V\„, die in ein Terminal Vn-- eingegeben wird,
und wandelt diese in einen Digitalwert um, setzt diesen dann als eine 8-Bit-Parallel-Ausgabe auf seine OüT-Leitung
und erzeugt gleichzeitig an seinem EOC-Terminal ein Umwandlungsendsignal
auf HIGH. Die OUT- und EOC-Äusgaben bleiben bis zum nächsten Anstieg des ST-Eingangs unverändert.
An das ST-Terminal wird ein Impuls mit geeigneter Periode aus einem Oszillator 21g angelegt.
In einer Sperrschaltung 21h weisen sowohl der Eingang
als auch der Ausgang den gleichen Wert auf, wenn das Signal zum LT-Terminal der Sperr schaltung 21h ' auf HIGH
steht, und die Sperrschaltung 21h . erlaubt ein ungehindertes Passieren der Eingabe. Wenn sich das Signal
zum LT-Terminal von HIGH auf LOW ändert, hält die Sperrschaltung 21h die Eingabe zum Zeitpunkt des Abfalls an
dessen Ausgangsseite, und die Ausgabe bleibt solange unverändert, bis das Signal zum LT-Terminal wieder auf HIGH
steht.
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Ein A/D-Wandler 21 i vergleicht den 8-Bit-Digitalwert an
seinem IN-Terminal mit der Spannung Vcc an seinem V^
-Terminal und wandelt diesen digitalen Wert in einen analogen Wert um, wobei die Ausgabe infolge von Änderungen
an seinem IN-Terminal unmittelbar variiert.
In den Fig.14(a) bis (c) ist gezeigt, wie sich der Signalpegel
an dem ST-Terminal, der Signalpegel an dem EOC-Terminal und der OUT-Ausgang ändert.
Ein UND-Gatter AND1 ist so ausgelegt, daß der Ausgang von AND1 zu LOW wird, wenn mindestens eines der Signale
SV und EST auf LOW steht. Ein NAND-Gatter NAND1 ist so ausgelegt, daß der Ausgang von NAND1 auf HIGH gestellt
wird, wenn entweder der Ausgangspegel von AND1 oder der eines D-Flip-Flop DFF1 zumindest auf LOW steht.
Wenn das in das R-Terminal eingegebene Signal R auf LOW
steht, erzeugt das D-Flip-Flop DFF1 eine Ausgabe auf LOW, und wenn die R-Eingabe auf HIGH steht, gibt das DFF1 aus
seinem Q-Ausgang zum Zeitpunkt des Anstiegs seines CK-Eingangs oder EOC-Ausgangs des A/D-Wandlers 21f eine D-Eingabe
(Ausgabe des UND-Gatters AND1) aus.
Deshalb wird die R-Eingabe während der Rückstellung zu LOW, und der Ausgang des D-Flipl-Flop DFF1 und der
des NAND-Gatters NAND1 wird zu LOW bzw. HIGH, so daß die Sperrschaltung 21h Eingaben passieren läßt.
Nach der Rückstellung, d.h. bis das Signal SV auf HIGH steht (die Leistung des Schaltsensors wird stabil), während
der Motor E dreht (das Signal EST steht auf HIGH), steht der Ausgang, des UND-Gatters AND1 und der des NAND-Gatters
NAND1 auf LOW bzw. HIGH, so daß die Sperrschaltung 21h Eingaben passieren läßt.
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Danach, wenn die Signale EST und SV jeweils auf HIGH stehen, werden die Schaltsensor-Daten nach der nächsten
Eingabe in das ST-Terminal durch den A/D-Wandler 21 f digital
dargestellt, und zu dem Zeitpunkt, wo das Umwandlungsendsignal von dem EOC-Terminal in das D-Flip-Flop
DFF1 eingegeben wird, werden das letztgenannte und das UND-Gatter AND1 zum HIGH-Ausgang, und der Ausgang des
NAND-Gatters NAND1 wird zu LOW, so daß die Sperrschaltung 21h die Schaltsensordaten zu diesem Zeitpunkt hält.
Der Ausgang des D/A-Wandlers 21i hält die Schaltsensordaten
zu einem späteren Zeitpunkt, und zwar entweder unmittelbar nach Stabilisierung der Leistung oder unmittelbar
nach Starten des Motors.
Bei Motor-Stopp wird das UND-Gatter AND1 auf LOW gestellt
und die Sperrschaltung 21h freigegeben. Anschließend, unmittelbar nach Wiederanlassen des Motors, wird der dabei
ermittelte Wert erneut gehalten.
Bei einer Leistungsverringerung wird das UND-Gatter AND1 ebenfalls auf LOW gestellt und die Sperrschaltung 21h
freigegeben. Anschließend wird der nach Restabilisierung der Spannungsquelle 10 ermittelte Wert wieder gehalten.
Der Vergleichs-/Änderungsnachweisschaltkreis 22 gibt an seinem Terminal 22b ein Signal CHG auf HIGH aus, wenn eine
relative Differenz zwischen der ersten Ausgabe des Schaltsensors 8 und einer darauffolgenden Ausgabe über einem
vorher bestimmten Wert liegt, und gibt an seinem Ausgangsterminal 22b ein Signal CHG auf LOW aus, wenn die vorgenannte
relative Differenz unter dem vorher bestimmten Wert liegt. Die Schaltungsanordnung des Vergleichs-/Änderungsnachweisschaltkreises
22 ist in Fig.10 gezeigt.
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In diesem Schaltkreis 22 führen Operationsverstärker OP1 und OP2 Subtraktionen in entgegengesetzten Richtungen
für den Ausgang des D/A-Wandlers 21i und den
Ausgang des Schaltsensors 8 aus, und Komparatoren C0MP5
und COMP 6 vergleichen jeweils die Subtraktionsergebnisse der Operationsverstärker OP1 und 0P2 mit einem vorher
bestimmten Pegel.
Der Operationsverstärker OP1 führt die Operation
(Schaltsensorausgabe) - (D/A-Wandler-Ausgabe) aus, während der Operationsverstärker 0P2 die Operation in
der anderen Richtung ausführt.
Wenn die Differenz zwischen der Ausgabe des D/A-Wandlers 21i und der Ausgabe des Schaltsensors einen vorher bestimmten
Wert überschreitet, gibt entweder der Operationsverstärker 0P1 oder der Operationsverstärker 0P2 eine
Spannung aus, die größer ist als das gemeinsame Bezugspotential der Komparatoren C0MP5 und C0MP6, so daß entweder
der Ausgang des !Comparators C0MP5 oder der Ausgang des Komparators C0MP6 auf HIGH gestellt und infolgedessen
der Ausgang eines ODER-Gatters 0R1 auf HIGH gestellt wird.
Durch Kombination des Vergleichs-ZÄnderungsnachweisschaltkreises
22 mit der Speicherschaltung 21, während die Sperrschaltung 21h Eingaben passieren läßt, ist
nur eine geringfügige Differenz zwischen dem Ausgang des D/A-Wandlers 21i und dem Ausgang des Schaltsensors vorhanden,
die auf die Verarbeitungszeit der Schaltung zurückzuführen ist, und deshalb wird die Ausgabe CHG des
ODER-Gatters 0R1 auf LOW gesetzt.
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Wenn die Sperrschaltung 21h in einen Haltezustand
gelangt und die Abweichung der Schaltsensordaten von dem erhaltenen Wert über einem vorher bestimmten Wert
liegt, wird die Ausgabe CHG zu HIGH und zu LOW, wenn die Abweichung unter dem vorher bestimmten Wert liegt.
Die Fehlerausgabeschaltung 23 erhält an ihren Eingangsterminals 23a, 23b, 23c und 23d jeweils die Ausgabe CHG
des vergleichs-/Ä"nderungsnachweisschaltkreises, die
Ausgabe SV des Schaltkreises zur Überprüfung der Stabilität der Spannung, die Ausgabe EST der Detektorschaltung
zum Nachweis, ob der Motor abgestellt ist, und die Ausgabe R des Netz-Ein-Reset, und erzeugt eine Fehlerausgabe.
Die Schaltungsanordnung ist in Fig.11 gezeigt.
In der Fehlerausgabeschaltung 23 wird ein D-Flip-Flop
DFF2 zurückgestellt und dessen Ausgang wird zu LOW, wenn der Ausgangspegel eines .AND-Gatters AND3 auf LOW
steht. Das heißt, wenn eines der Signale SV, EST und R durch AND2 und AND3 zu LOW wird, so erfolgt die Rückstellung
des D-Flip-Flop DFF2 und dessen Ausgang wird zu LOW.
Mit der Vorderflanke des ersten Signals CHG, nach Freigabe
der Rückstellung (nachdem der Ausgang von AND3 auf HIGH gesetzt wurde), wird das. D-Eingabesignal (dessen Wert
dem am HIGH-Pegel entspricht) an dem Q-Ausgang ausgegeben,
so daß der Ausgang des D-Flip-Flop DFF2 zu.HIGH.wird
und auch dann weiter auf HIGH.steht, wenn sich das Signal CHG später ändert. Dieser Zustand bleibt solange
bestehen, bis irgendeines der Signale SV, EST und R auf LOW steht.
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Die Detektorschaltung 20 für den Nachweis, daß der Motor
abgestellt ist, kann durch eine Detektorschaltung 25 für den Nachweis, daß der Motor angekurbelt bzw. angelassen
ist, ersetzt werden, die - wie in Fig.8 gezeigt - so ausgelegt ist, daß nach Betätigung des Anlassers oder bei
Starten eines automatisch startenden Motors ein Transistor Tr3 anschaltet und dessen Ausgang CRK zu LOW wird.
Der Funktionsablauf der vorliegenden Erfindung ist nachfolgend beschrieben:
(1) Nach Zuschalten der Netzspannung wird der Ausgang R des Netz-Ein-Reset 18 für kurze Zeit zu LOW, der Sperrschalter
21h wird freigegeben und das D-Flip-Flop DFF2 wird zurückgestellt (der Ausgang des D-Flip-Flop
DFF2 steht auf LOW), und daher wird ein Fehlerzustand festgestellt.
(2) Nachdem das Signal R zu HIGH geworden ist, d.h. bis
zur Stabilisierung der Spannungsquelle 10, wird der Ausgang SV des Schaltkreises zur überprüfung der
Stabilität der Spannung zu LOW, der Sperrschalter 21h ist immer noch freigegeben, und das D-Flip-Flop DFF2
wird weiter zurückgestellt (der Ausgang des D-Flip-Flop DFF2 steht auf LOW).
(3) Sobald das Signal SV auf HIGH steht, weil das Signal
EST auf HIGH steht, wenn nicht der Motor angehalten oder angekurbelt wird, gerät der Sperrschalter 21h
in einen Haltezustand, und die Daten des Schaltsensors
werden am Ausgang des D/A-Wandlers 21i gehalten.
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(4) Danach, wenn der Schaltsensor-Ausgang B eine Änderung
über dem vorher bestimmten Wert zeigt, wird das Signal CHG zu LOW, und der Ausgang des D-Flip-Flop DFF2
wird synchron zum Anstieg des Signals zu HIGH, so daß der Fehlerzustand gelöscht wird. Dieser Zustand
hält unverändert an, solange das Fahrzeug fortbewegt bzw. angetrieben wird.
(5) Wenn der Motor nach Anhalten aus dem einen oder anderen Grund wieder gestartet wird, wird das Signal
EST (oder CRK) zum Zeitpunkt des Anhaltens (oder Ankurbelns) des Motors zu LOW, der Sperrschalter 21h
wird freigegeben, das D-Flip-Flop DFF2 zurückgestellt und der Fehlerzustand wieder angenommen.
(6-) Nach Wiederanlassen des Motors wird erneut der unter (3) beschriebene Zustand angenommen, und auch hier
wird der Fehlerzustand gelöscht, wenn der Schaltsensor-Ausgang B eine Änderung zeit, die über dem vorher
bestimmten Wert liegt.
Sofern die Vorrichtung nach vorliegender Erfindung in Verbindung mit einem Motor verwendet wird, der nicht wiedergestartet
werden kann, ohne daß das Zündschloß einmal ganz zurückgedreht wird, läßt sich eine Schaltungsvereinfachung
dadurch erreichen, daß die Detektorschaltung 20 oder 25 für den Nachweis, daß der Motor abgestellt oder angekurbelt
wird, sowie die UND-Gatter AND1, AND2 weggelassen werden,
in welchem Fall das Signal SV direkt in das D-Terminal des D-Flip-Flop DFF1 und das Eingangsterminal· des UND-Gatters
AND3 eingegeben wird.
Bei dem ersten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung erfolgt das Lesen und Speichern der Schaltsensordaten
im Gleichschritt mit der Zündsignaleingabe, wohin-
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gegen das Lesen und Speichern der vorgenannten Daten bei dem zweiten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung
synchron zu Impulsen fester Periode aus dem Oszillator 21g erfolgt.
Nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Beurteilung bzw. Entscheidung über den Betriebszustand einer Detektorvorrichtung
eines Motors für die Erfassung des Drucks in der Ansaugleitung wird bei Beginn der Regelung der Kraftstoffzufuhr
zum Motor auf der Grundlage des Drucks in der Ansaugleitung, der durch die vorgenannte Detektorvorrichtung
erfaßt wird, davon ausgegangen, daß diese Detektorvorrichtung zu Beginn des Regelungsvorgangs ausgefallen
ist. Deshalb wird die erste Ausgabe der vorgenannten Detektorvorrichtung zu Beginn der Regelung gespeichert.
Danach wird eine darauffolgende Ausgabe aus der Detektorvorrichtung mit der ersten Ausgabe verglichen. Wenn die
Differenz zwischen den beiden Ausgaben über einer vorher bestimmten Toleranz liegt, so erfolgt die Entscheidung,
daß sich die Detektorvorrichtung im Normalbetrieb befindet.
Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Betriebszustand
einer Ansaugdruck-Detektorvorrichtung höchst zuverlässig beurteilt werden, was dazu beiträgt, daß das
System insgesamt weitgehend verbessert wird und damit eine äußerst verläßliche und zufriedenstellende Kraftstoffzufuhrregelung
erfolgen kann.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des
Verfahrens ist durch einen vereinfachten Schaltungsaufbau gekennzeichnet, der insgesamt zur weitgehenden Verbesserung
des gesamten Systems und damit zu einer funktionstüchtigen Ausgestaltung beiträgt.
Dipl.-lng. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81 | • Eingangsterminal bzw. -Klemme der jSchaltung 21 | |
1 | ... Luftfilter | |
2 | ... Ansaugleitung | ... Ausgangsterminal-bzw. -klemme der Speicherschaltung |
3 | ... Detektorvorrichtung für die Luftströmungsrate | ... A/D-Wandler |
4 | ... CPU | |
5 | ... elektromagnetisches Ventil | |
6 | ... Drosselklappe | |
7 | ... Drosselklappen-Öffnungssensor | |
8 | ... Schaltsensor als Ansaugdruck-Detektorvorrichtung | |
9 | ... Drehzahlsensor | |
10 | ... Batterie | |
11 | ... Zündstecker | |
12 | ... Zündspule | |
13 | ... Verteiler | |
14 | ... Unterbrecher | |
15 | ... Monitor für die Anzeige des Ausfalls des Schalt | |
sensors | ||
16 | ... Fehlernachweisschaltung | |
17 | ... Konstantspannungskreis | |
18 | ... Netz-Ein-Reset | |
18a | . .. Ausgangsterminal bzw. -Klemme des Netz-Ein-Reset | |
19 | ... Schaltung zur Überprüfung der Stabilität der | |
Spannung | ||
19a | ... Ausgangsterminal bzw. -klemme der Schaltung 19 | |
20 | ... Motor-Stopp-Detektorschaltung | |
20a | ... Eingangsterminal der Schaltung 20 | |
20b | ... Ausgangsterminal der Schaltung 20 | |
21 | ... Speicherschaltung | |
21a | ||
21b 21c |
||
21d | * · · | |
21e | ||
21f |
Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München
21g ... Oszillator
21h ... Sperrschaltung bzw. Halteschaltung, Zwischenspeicher
21i ... D/A-Wandler
22 ... Vergleichs-VÄnderungsnachweisschaltkreis
22a ... Eingangsterminal des Schaltkreises 22b ... Ausgangsterminal des Schaltkreises
23 ... Fehlerausgabeschaltung 23a ..
""'^Eingangsterminals der Fehlerausgabeschaltung
23c ..
24 ... Zündimpulsquelle
25 ... Detektorschaltung für den Nachweis, daß der
Motor angelassen wird
E ... Motor
Leerseite
Claims (27)
- Dipl.-Ing. OtIo Flügel, Dipl.-lng. Manfred Säger, Palentanwiillc, Cosimastr. 81, D-8 München 81MITSUBISHI JIDOSHA KOGYO KABUSHIKI KAISHANo. 33-8, 5-Chome, Shiba,Minato-ku,Tokyo, Japan 11.904Verfahren zur Beurteilung des Betriebszustandes einer Ansaugdruck-Detektorvorrichtung für einen Motor sowie Vorrichtung zur Durchführung des VerfahrensPATENTANSPRÜCHEΪ"Γ> Verfahren zur Beurteilung des Betriebszustands einer Ansaugdruck-Detektorvorrichtung für einen Motor, d a durch gekennzeichnet, daß die Detektorvorrichtung (8) zu Beginn eines Regelungsvorgangs, d.h. eines Vorgangs zur Regelung der Kraftstoffzufuhr zu einem Motor (E), die auf der Grundlage des von der Detektorvorrichtung (8) erfaßten Ansaugdrucks erfolgt, als ausgefallen betrachtet wird, daß danach eine erste Ausgabe der Detektorvorrichtung (8) zu Beginn des vorgenannten Regelungsvorgangs gespeichert wird, daß diese erste Ausgabe mit einer darauffolgenden Ausgabe der Detektorvorrichtung (8) verglichen wird und daß für den Fall, daß die Differenz zwischen den beiden Ausgaben einen vorher bestimmten Wort überschreitet, die Beurteilung erfolgt, daß sich die Detektorvorrichtung (8) im Normalbetrieb befindet.
- 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die auf der Grundlage der Ausgabe der Detektorvorrichtung (8) erfolgende Steuerung und/oder Regelung in der zwischen dem Steuerbeginn und der Beurteilung bzw. dem Nachweis des Normalbetriebs liegenden Zeitspanne eingestellt wird."3H6510Dipl.-lng. Otto Flügel, Dipl.-lng. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81— 2 —
- 3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a durch gekennzeichnet, daß die Detektorvorrichtung (8) zum Zeitpunkt des Motor-Stopps als ·. ausgefallen betrachtet wird, daß eine Ausgabe der Detektorvorrichtung (8) zu Beginn des Wiederanlassens des Motors erneut gespeichert wird, daß eine darauffolgende Ausgabe der Detektorvorrichtung (8) mit dem neuerlich gespeicherten Ausgabewert verglichen wird, daß bei Nachweis einer über dem vorher bestimmten Wert liegenden Differenz die Beurteilung erfolgt, daß sich die Detektorvorrichtung im Normalbetrieb befindet, und daß die auf der Grundlage der Ausgabe der Ansaugdruck-Detektorvorrichtung (8) erfolgende Steuerung und/oder Regelung für die zwischen dem Motor-Stopp und der Beurteilung bzw. dem Nachweis des Normalbetriebs liegende Zeitspanne eingestellt wird.
- 4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, d a durch gekennzeichnet, daß die Ansaugdruck-Detektorvorrichtung (8) zum Zeitpunkt des Anlassens bzw. Ankurbeins des Motors als ausgefallen betrachtet wird, daß eine Ausgabe der Detektorvorrichtung (8) zu Beginn des Anlassens des Motors gespeichert wird, daß eine darauffolgende Ausgabe der Detektorvorrichtung (8) mit dem gespeicherten Ausgabewert verglichen wird, daß bei Nachweis einer Differenz, die über dem vorher bestimmten Wert liegt, die Beurteilung erfolgt, daß sich die Detektorvorrichtung (8) im Normalbetrieb befindet, und daß die auf der Ausgabe der Detektorvorrichtung (8) basierende Steuerung und/oder Regelung für die zwischen dem Anlassen des Motors und dem Nachweis des Normalbetriebs liegende Zeitspanne eingestellt wird.·; *· .:-: ί 3Η651ΟDipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwiilte, Cosiraastr. 81, D-8 München 81
- 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a durch gekennzeichnet, daß die Speicherung der Ausgabe der Ansaugdruck-Detektorvorrichtung (8) nach Bestätigung erfolgt, daß die Versorgungsspannung einer Spannung entspricht, die den Betrieb der Detektorvorrichtung (8) sicherstellen kann.
- 6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, d a durch gekennzeichnet, daß während der Zeit, in der die auf der Grundlage der Ausgabe der Detektorvorrichtung (8) erfolgende Steuerung eingestellt ist, die Steuerung des Motors mit Hilfe anderer, Belass tung angebender Parameter erfolgt, zum Beispiel mit Hilfe des Öffnungsgrads der Drosselklappe (6) oder einer Ausgabe eines Detektors (3) für die Luftströmungsrate.
- 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, d a durch gekennzeichnet, daß ein Ausfallmonitor (15) für die Detektorvorrichtung (8) in Betrieb gesetzt wird, solange die Annahme besteht, daß die Detektorvorrichtung (8) ausgefallen ist.
- 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, d a durch gekennzeichnet, daß das Lesen und Speichern der Ausgabe der Detektorvorrichtung (8) . synchron zu der Zündsignaleingabe erfolgt.Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-lng. Manfred Siigcr, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81
- 9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8 , d a durch gekennzeichnet, daß eine Beurteilung des Betriebszustands der Ansaugdruck-Detektorvorrichtung (8) möglich ist, ohne daß der Zündschlüssel bei Wiederanlassen des Motors E einmal ganz zurückgedreht werden muß.
- 10. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens zur Beurteilung des Betriebszustands einer Ansaugdruck-Detektorvorrichtung für einen Motor, gekennzeichnet durch eine Detektorvorrichtung (8) für einen Motor (E) zur Erfassung des Drucks in der Ansaugleitung, ein Netz-Ein-Reset (18) zur Nullstellung des Ausgangs bei Zuschalten der Netzspannung (10), eine Speicherschaltung (21) zur Speicherung eines Ansaugdruckwertes zu Be-' ginn der Regelung der Kraftstoff zufuhr zu dem Motor (E), und zwar nach Erhalt von Signalen jeweils aus dem Netz-Ein-Reset (18) und der Ansaugdruck-Detektorvorrichtung (8), einenVergleichs-ZÄnderungsnachweissschaltkreis (22) zur Beurteilung, ob eine relative Differenz zwischen der ersten, in der Speicherschaltung (21) gespeicherten Ausgabe der Detektorvorrichtung (8) und einer darauffolgenden Ausgabe der Detektorvorrichtung (8) über einem vorher bestimmten Wert liegt oder nicht, und durch eine Fehlerausgabeschaltung (23) für eine beurteilte Fehlerausgabe nach Erhalt von Signalen jeweils aus dem Netz-Ein-Reset (18) und dem Vergleichs-ZÄnderungsnachweisschaltkreis (22).": 3U6510Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimaslr. 81, D-8 München 81
- 11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß des weiteren eine Schaltung (19) zur Überprüfung vorgesehen ist, ob die Spannungsquelle (10) stabil ist oder nicht, wobei die Ausgabe der Schaltung (19) als Steuersignal in die Speicherschaltung (21) und auch in die Fehlerausgabeschaltung (23) eingegeben wird.
- 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung (19) zur Überprüfung der Stabilität der Spannung einen Komparator (C0MP2) aufweist, der einen Wert der Spannung der Spannungsquelle (10) und einen Wert der Spannung einer Konstantspannungsquelle (17) vergleicht.
- 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß eine Motor-Stopp-Detektorschaltung (20) vorgesehen ist, mittels welcher anhand eines Zündsignals beurteilt wird, ob der Motor (E) abgestellt ist oder nicht, wobei die Ausgabe der Detektorschaltung (20) als Steuersignal in die Speicherschaltung (21) und auch in die Fehlerausgabeschaltung (23) eingegeben wird.
- 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Detektorschaltung (25) vorgesehen ist, mit deren Hilfe anhand des Betriebszustands eines automatisch startenden Motors (E) festgestellt wird, ob der Motor gestartet3U6510Dipl.-lng. Otto Flügel, Dipl.-lng. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81ist oder nicht, wobei die Ausgabe der Detektorschaltung (25) als Steuersignal in die Speicherschaltung (21) und auch in die Fehlerausgabeschaltung (23) eingegeben wird.
- 15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß ,.die Speicherschaltung (21) eine Sperrschaltung (21h) aufweist, die mit Hilfe eines Signals aus dem Netz-Ein-Reset (18), das als Steuersignal dient, einen von der Detektorvorrichtung (8) zu Beginn der Steuerung ausgegebenen Wert speichert und ausgibt.
- 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschaltung (21) einen Oszillator (21g) aufweist, durch welchen der Takt für die Speicherung der Ausgabe der Detektorvorrxchtung (8) bestimmt wird.
- 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschaltung (21) eine Sperrschaltung (21h) aufweist, die mit Hilfe eines Signals aus der Schaltung (19) zur Überprüfung der Stabilität der Spannung, das als Steuersignal dient, einen von der Detektorvorrichtung (8) zu Beginn der Steuerung ausgegebenen Wert speichert und ausgibt.3U6510Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81
- 18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschaltung (21) einen Oszillator (21g) aufweist, der über den Takt für die Speicherung der Ausgabe der Detektorvorrichtung (8) entscheidet.
- 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschaltung (21) eine Sperrschaltung (21h) aufweist, die mit Hilfe eines Signals aus der Motor-Stopp-Detektorschaltung (20), das als Steuersignal dient, einen von der Detektorvorrichtung (8) zu Beginn der Steuerung ausgegebenen Wert speichert und ausgibt.
- 20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschaltung (21) einen Oszillator (21g) aufweist, der über den Takt für die Speicherung der Ausgabe der Detektorvorichtung (8) entscheidet.
- 21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschaltung (21) eine Sperrschaltung (21h) aufweist, die mit Hilfe eines als Steuersignal dienenden Signals aus der Detektorschaltung (25) für den Nachweis, das der Motor angelassen wird, einen von der Detektorvorrichtung (8) zu Beginn der Steuerung ausgegebenen Wert speichert und ausgibt.3U6510Dipl.-Ing. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimaslr. 81, D-8 München 81
- 22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicherschaltung (21) einen Oszillator (21g) aufweist, der über den Takt für die Speicherung der Ausgabe der Detektorvorrichtung (8) entscheidet.
- 23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlerausgabeschaltung (23) eine Flip-Flop-Schaltung (DFF2) aufweist, die ein Signal aus dem Netz-Ein-Reset (18) als Steuersignal verwendet und ein Fehlerlöschsignal ausgibt, wenn mittels des Vergleichs-VÄnderungsnachweisschaltkreises (22) nachgewiesen worden ist, daß die relative Differenz über einer vorher bestimmten Toleranz liegt, und die die Ausgabe eines Fehlersignals fortsetzt, wenn mittels des Vergleichs-ZÄnderungsnachweisschaltkreises (22) nachgewiesen worden ist, daß die relative Differenz nicht über der vorher bestimmten Toleranz liegt.
- 24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlerausgabeschaltung (23) eine Flip-Flop-Schaltung (DFF2) aufweist, die ein Signal aus der Schaltung (19) für die Überprüfung der Stabilität der Spannung als Steuersignal verwendet und ein Fehlerlöschsignal ausgibt, wenn mittels des Vergleichs-ZÄnderungsnachweisschaltkreises (22) nachgewiesen worden ist, daß die relative Differenz über der vorher bestimmten Toleranz liegt, und die die Ausgabe eines Fehlersignals fortsetzt,3U6510Di|)l.-lng. Otto Flügel, Dipl.-Ing. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 81wenn mittels des Vergleichs-ZÄnderungsnachweisschaltkreises (22) nachgewiesen worden ist, daß die relative Differenz nicht über der vorher bestimmten Toleranz liegt.
- 25. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlerausgabeschaltung (23) eine Flip-Flop-Schaltung (DFF2) aufweist, die ein Signal der Motor-Stopp-Detektorschaltung (20) als Steuersignal verwendet und ein Fehlerlöschsignal ausgibt, wenn durch den Vergleichs-/Änderungsnachweisschaltkreis (22) nachgewiesen worden ist, daß die relative Differenz über der vorher bestimmten Toleranz liegt, und die die Ausgabe eines Fehlersignals fortsetzt, wenn durch den Vergleichs-/Änderungsnachweisschaltkreis (22) nachgewiesen worden ist, daß die relative Differenz nicht über der vorher bestimmten Toleranz liegt.
- 26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß die Fehlerausgabeschaltung (23) eine Flip-Flop-Schaltung (DFF2) aufweist, die ein Signal der Detektorschaltung (25) zum Nachweis, daß der Motor angelassen wird, als Steuersignal verwendet und ein Fehlerlöschsignal ausgibt, wenn durch den Vergleichs-ZÄnderungsnachweisschaltkreis (22) nachgewiesen worden ist, daß die relative Differenz über der vorher bestimmten Toleranz liegt, und die die Ausgabe eines Fehlersignals fort-.χ *; 3U65ioDipl.-ing. Otto Flügel, Dipl.-lng. Manfred Säger, Patentanwälte, Cosimastr. 81, D-8 München 8!- 10 -setzt, wenn durch den Vergleichs-ZÄnderungsnachweisschaltkreis (22) nachgewiesen worden ist, daß die relative Differenz nicht über der vorher bestimmten Toleranz liegt.
- 27. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 26, dadurch gekennzeichnet, daß eine Anzeigevorrichtung (15) vorgesehen ist, auf welcher nach Erhalt eines Fehlersignals oder eines Fehlerlöschsignals aus der Fehlerausgabeschaltung den Ausfall bzw. Betriebszustand der Ansaugdruck-Detektorvorrichtung (8) anzeigt.
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