DE3342754A1

DE3342754A1 - Einrichtung zum feststellen einer stoerung in einem signalgenerator an einem verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE3342754A1
Application number: DE19833342754
Authority: DE
Inventors: Yutake Higashimatsuyama Saitama Hirano
Original assignee: Diesel Kiki Co Ltd
Current assignee: Bosch Corp
Priority date: 1982-11-25
Filing date: 1983-11-25
Publication date: 1984-05-30
Also published as: US4517831A; JPS5995465A; DE3342754C2

Description

Anwaltsakte: 33 137

Beschreibung

■ ■

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Peststellen einer Störung in einem Signalgenerator an einem Verbrennungsmotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1, und betrifft insbesondere eine Störungsfeststelleinrichtung für einen Sensor,. welcher ein periodisches Fühlsignal in Bezug auf -

die Drehzahl eines.Verbrennungsmotors erzeugt.

In einem System zum elektronischen Steuern eines Verbrennungsmotors wird ein Drehzahlfühler oder -sensor als Signalgenerator verwendet, welcher ein die Drehzahl anzeigendes elektrisches Signal erzeugt, und dieser Fühler ist entsprechend angeordnet, um einen Impuls jedesmal dann zu erzeugen, wenn die Kurbelwelle des Motors sich um einen vorbestimmten Winkel dreht. Da der Zwischenraum zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen bei hoher Drehzahl kurz und Λ (J

• bei niedriger Drehzahl lang wird, kann die Drehzahl aus dem Zwischenraum zwischen den Impulsen bestimmt werden. Daher wird, wenn wegen irgendeiner Störung .in dem Drehzahlfühler keine Impulse erzeugt werden, die Bedingung die-

_or. selbe, wie wenn die Motordrehzahl null ist. Da in diesem 2b . .

Fall die Steuerschaltung den Unterschied zwischen einem Fühlerausfall und einer Drehzahl null nicht unterscheiden kann, hat eine derartige Störung einen großen Einfluß auf die.Steuerung des Motorbetriebs. Wenn das System mit einem

OQ weiteren Sensor oder Fühler, beispielsweise einem Nadelventil-Hubsensor oder -fühler versehen ist/ welcher ein ■ elektrisches Signal erzeugt, durch welches unterscheiden . werden kann, ob sich der Motor dreht oder nicht, kann ziemlich einfach irgendeine Störung in dem Fühler fest-

3g gestellt werden. Beispielsweise ist eine solche herkömmliche Einrichtung zum Feststellen von Störungen in dem Fühler oder Sensor in der US-PS 4 395 905 beschrieben.

PODV

Jv,'4/L / J4

In Fällen jedoch, wo der Einfachheit^halber nur ein Drehzahlfühler vorgesehen ist, wird die Tatsache, daß die festgestellte Periode des Ausgangssignals des Drehzahlfühlers größer als ein vorbestimmter Wert wird, dazu verwendet, um ein Versagen oder eine Funktionsstörung des Fühlers anzuzeigen. Folglich ist es daher nicht möglich, zwischen einem Stopp- oder Stillstand des Motors und einer Störung in dem Fühler zu unterscheiden.

Gemäß der Erfindung soll daher eine Einrichtung zum Feststellen einer Störung in einem Signalgenerator an einem Verbrennungsmotor geschaffen werden, um ein, elektrisches Signal' zu erzeugen, das sich auf die Drehzahl des Verbrennungsmotors bezieht. Ferner soll eine Störungsfeststelleinrichtung geschaffen werden, welche unterscheiden kann, ob das Fehlen eines Ausgangssignals an einem Drehzahlfühler, welcher ein elektrisches Signal in Bezug auf die Drehzahl eines Verbrennungsmotors erzeugt, auf die Tatsache zurückzuführen ist, daß der Motor gestoppt hat, oder auf eine störung des Drehzählfühlers, wodurch dann festgestellt werden kann, ob der Drehzahlfühler oder -sensor defekt ist oder nicht. Gemäß der Erfindung ist dies bei einer Einrichtung zum Feststellen einer Störung in einem Signalgenerator an einem Verbrennungsmotor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1 erreicht. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist eine Einrich-" tung zum Feststellen einer Störung in einem Signalgenerator, welcher ein elektrisches Signal erzeugt, dessen Periode sich entsprechend der Drehzahl eines Verbrennungsmotors ändert, eine Recheneinrichtung, um auf der Basis der Periode der elektrischen Signale die Drehzahl N des Verbrennungsmotors zu berechnen, eine Fühleinrichtung, um zu fühlen

nale eine vorbestimmte Zeit T_n überschreitet oder nicht,

und festzustellen, ob die Periode T der elektrischen Sig-

r nicl - 6 -

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eine Vergleichseinrichtung, um das Ergebnis der Berechnung der Recheneinrichtung unmittelbar vor T > T- mit einer Bezugsdrehzahl N zu vergleichen und eine Einrichtung auf, um anhand des Ergebnisses des Vergleichs in der Vergleichseinrichtung festzustellen, ob eine Störung in dem Signalgenera tor vorliegt oder nicht.

Hierbei wird die Bezugsdrehzahl N auf eine Drehzahl eingestellt, bei welcher der Verbrennungsmotor sich unter normalen Bedingungen nicht stetig bzw. beständig drehen kann. Mit anderen Worten, die Bezugsdrehzahl N ist vorzugsweise höher als die Drehzahl beim Anlassen des Motors und niedriger als die Drehzahl im Leerlauf gewählt. Beispielsweise ist sie bei etwa 400U/min gewählt. Wenn der Wert

¹^ von N in dieser Weise eingestellt ist, wird die Periode der elektrischen Signale des Signalgenerators während eines normalen Erzeugungsvorgangs allmählich mit abnehmender Drehzahl des Motors länger. Beispielsweise soll der Wert von T- bei 0,75 s gewählt sein. In diesem Fall ist sicher,

die Drehzahl zu dem Zeitpunkt, wenn T gleich 0,75 s wird, im Hinblick auf die Trägheit des Verbrennungsmotors gut unter 400 U/min liegt. Wenn dagegen T wegen einer Störung des Signalgenerators oder in dem Signalgenerator groß werden sollte, dann liegt, da sich der Motor mit einer Drehzahl drehte, die zumindest so hoch wie die Leerlauf- · drehzahl unmittelbar vor dem Anstieg auf den Wert von T war, die Drehzahl N, die durch den Vergleich erhalten wurde, welcher durchgeführt wurde, unmittelbar bevor T gleich 0,75 s wurde, gut über 400 U/min. Auf diese Weise

kann irgendeine Störung in einem Signalgenerator, beispielsweise einem Drehzahlfühler oder -sensor, anhand des Ergebnisses des durch die Vergleichsexnrxchtung erhaltenen Vergleichs festgestellt werden.

Nachfolgend wird die Erfindung anhand einer bevorzugten Ausführungsform unter Bezugnahme auf die anliegenden

Zeichnungen im einzelnen erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 ein Blockdiagrairun einer Ausführungsform einer Störungsfeststelleinrichtung gemäß der Erfindung;

Fig. 2 . ein Blockdiagramm einer Ausführungsform einer elektronisch gesteuerten Kraftstoffeinspritzeinrichtung, in welcher die Störungs-. feststelleinrichtung gemäß der Erfindung

verwendet ist;

Fig. 3 ein Flußdiagramm eines Steuerprogramms, das

in einem Prozessor (CPU) der Fig. 2 gej.5 speichert ist,und

Fig. 4A und 4B Darstellungen des Störungsfeststellbetriebs

in der in Fig. 2 wiedergegebenen Einrichtung.

In Fig· 1 ist ein. Blockdiagramm einer Ausführungsform einer Störungsfeststelleinrichtung gemäß der Erfindung dargestellt. Die Störungsfeststellexnrichtung 1 ist eine Einrichtung zum Feststellen des Auftretens einer Störung oder eines Ausfalls in einem Drehzahlfühler 2, welcher mit einem Verbrennungsmotor 3 verbunden ist.

Der Drehzahlfühler 2 erzeugt ein Impulsfolgesignal, das aus Impulsen besteht, die jeweils dann erzeugt werden, wenn sich der Verbrennungsmotor 3 um einen vorbestimmten Winkel dreht. Die Periode des Impulsfolgesignals ändert sich daher dann, wenn sich die Drehzahl N des Verbrennungsmotors 3 ändert. Das Impulsfolgesignal wird von dem Drehzahlfühler 2 als ein impulsförmiges Drehzahlsignal S. erzeugt, welches an die Störungsfeststelleinrichtung 1 angelegt wird.

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3342754 -δι Die Einrichtung 1 weist ferner eine Drehzahlberechnungsschaltung 4 auf, welche auf das impulsförmige Drehzahlsignal S₁ ansprichtjund die Drehzahl N des Verbrennungsmotors 3 jedesmal dann berechnet, wenn sie einen Impuls des Impulsfolgesignals S₁ erhält. Das Ergebnis der Berechnung in der Drehzahlberechnungsschaltung 4 wird in Form von Motordrehzahldaten D₁ abgegeben, welche an einen Vergleicher 5 angelegt werden, in welchem Bezugsdrehzahldaten D von einem Bezugsdrehzahldatengenerator 6 angelegt sind. Die Motordrehzahldaten D₁ werden durch den Vergleicher 5 mit den Bezugsdrehzahldaten D verglichen, welche eine vorbestimmte Bezugsdrehzahl N darstellen, und der·Ausgangspegel auf der Ausgangsleitung 5a des Vergleichers 5 wird nur dann

hoch, wenn N > N ist.

Um festzustellen, ob die Periode T des Drehzahlsignals S₁ größer geworden ist als ein vorbestimmter Wert T , wird das impulsförmige Drehzahlsignal S₁ an einen Periodendetektor 7 angelegt, welcher einen Zähler 8 und einen Zählimpulsgenerator 9 zum Erzeugen eines impulsförmigen Zähltaktsignals CK aufweist. Das Zähltaktsignal CK hat eine konstante Periode, und der Zähler 8 wird bei Anlegen jedes Impulses des Drehzahlsignals S₁ rückgesetzt, und der •Zählstand wird jedesmal dann um eins erhöht, wenn der Impuls des Zähltaktsignals CK angelegt wird. Der Zähler 8 ist so angeordnet, daß ein Ausgangspegel auf der Ausgangsleitung 8a nur dann hoch wird, wenn der Zählstand des Zählers 8 einen vorbestimmten Wert K erreicht. Da in der vorliegenden Ausführungsform der Wert K bei 50 gewählt ist, und die Periode des Zähltaktsignal CK 0,15ms ist, folgt hieraus, daß der Pegel auf der Ausgangsleitung 8a hoch wird, wenn die Periode des Drehzahlsignals S₁ größer als 0,75 s wird.

Die Referenzmotordrehzahl N , welche durch die Bezugsdreh-

^"

zahldaten D dargestellt wird, ist dagegen auf eine Drehzahl eingestellt, bei welcher sich der Verbrennungsmotor

unter normalen Bedingungen nicht stetig drehen kann. Mit anderen Worten, die Referenzmotordrehzahl N ist vorzugsweise so gewählt, daß sie höher als die Drehzahl bei dem Motoranlaßbetrieb und niedriger als die Drehzahl im Leerlaufzustand ist, und sie ist beispielsweise auf etwa 400ü/min eingestellt. Wenn der Wert von N auf diese Weise eingestellt ist, wird die Periode des Drehzahlsignals S₁ von dem Drehzahlfühler während des Normalbetriebs des Drehzahlfühlers 2 bei abnehmender Drehzahl des Motors 3 allmählich langer. Da in diesem Fall der Wert T bei 0,75s gewählt ist, wird die Drehzahl, die zu diesem Zeitpunkt gleich 0,75 s wird, im Hinblick auf die Trägheit des Motors unter 400 U/min gehen. Wenn dagegen der Wert T wegen einer Störung des Drehzahlfühlers 2 groß werden sollte, dann ist, da der Motor sich mit einer Drehzahl drehte, die zumindest so hoch wie die Leerlaufdrehzahl unmittelbar bevor dem Ansteigen des Werts T ist, die Drehzahl N vor T gleich 0,75 s bestimmt so, daß sie gut über 400 U/min gelegen war.

Das heißt, wenn die Periode des Drehzahlsignals S₁ 0,75 s ist, liegt die Drehzahl N bestimmt niedriger als N , wenn der Drehzahlfühler 2 normal arbeitet, und liegt bestimmt höher als N , wenn irgendeine Störung in dem Drehzahlfühler 2 aufgetreten ist. Um unter Zugrundelegung dieser Tatsache ein Fehlverhalten bzw. eine Störung des Drehzahlfühlers 2 aus dem Ergebnis des Vergleichs in dem Vergleicher 5 und aus dem Feststellergebnis mittels des Periodendetektors 7 festzustellen, sind die Ausgangsleitungen 5a und 8a mit Eingangs.anschlüssen eines UND-Glieds 10 verbunden,

"0 welches ein Ausgangssignal mit hohem Pegel abgibt, wenn . die Pegel auf beiden Ausgangsleitungen 5a und 8a hoch sind, d.h. wenn es zu einer Störung in dem Drehzahlfühler 2 gekommen ist.

Die Ausgangsleitung 10a des UND-Glieds 10 ist mit einem

signal - 10 -

Fühlsignalgenerator 11 verbunden, weles ein Fühlsignal S

-ΙΟΙ erzeugt, wenn der Pegel auf der Ausgangsleitung 10a sich von. einem niedrigen auf einen hohen Pegel- geändert hat. Wie oben beschrieben, können mit Hilfe der in Fig. 1 dargestellten Störungsfeststellschaltung Funktionsstörungen des Drehzahlfühlers 2 aufgrund der Größe der Motordrehzahl 9 festgestellt werden, unmittelbar bevor die Periode des Drehzahlsignals S₁ ein vorbestimmter Wert T_ß wird.

In Fig. 2 ist eine Ausführungsform einer elektronisch ge-.

regelten Kraftstoffeinspritzeinrichtung dargestellt, in welcher die erfindungsgemäße Einrichtung zum Feststellen einer Störung eines Drehzahlfühlers verwendet worden ist. Die elektrisch geregelte Kraftstoffeinspritzeinrichtung 21 weist eine herkömmliche Kraftstoffpumpe 22 auf, um Kraftstoff auf jeden Zylinder eines Vierzylinder-Viertakt-Dieselmotors 2 3 zu verteilen und diesem zuzuführen; hierbei ist die von dem Dieselmotor 23 angetriebene Kraftstoffpumpe 22 entsprechend angeordnet, um die. Kraftstoffmenge zu steuern, die entsprechend der Stellung einer mit einem Plungerkolben 25 verbundenen Steuerhülse 24 eingespritzt wird.

Um die Steuerhülse 24 entsprechend dem Betriebszustand des Dieselmotors 23 jeden Augenblick in einer optimalen Stellung zu positionieren, ist ein Servosteuersystem mit einer Zentraleinheit oder einem Prozessor (CPU) 26 versehen. An den Prozessor (CPU) 26 werden drei Arten von Daten angelegt, nämlich Zeitdaten DT, die sich auf die Drehzahl des Dieselmotors 23 beziehen, Beschleunigungsdaten DA welche die · 3^ Betätigung eines (nicht dargestellten) Gaspedals anzeigen, .und Kühltemperäturdaten DW, welche die Temperatur des "Motorkühlmittels angeben. In dem Prozessor (CPU) 26 wird die Berechnung der Position der Steuerhülse 24, welche zum Einspritzen einer optimalen Kraftstoffmenge für den gewünschten Betriebszustand des Motors zu jedem Augenblick erforderlich ist, entsprechend diesen Eingangsdaten DT,'

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COPY

DA und DW durchgeführt, und das Signal, welches das Berechnungsergebnis anzeigt, wird von dem Prozessor (CPU) 26 als ein Hülsen-Sol·l·stel·l·ungεsignal· S₃ abgegeben.

Die Ste^ung der Steuerhül·se 24 wird durch ein Solenoid-Stellglied 27 gesteuert, das mit dieser über eine Verbindungs ä:ange 28 verbunden ist, und ein Ist-SteIl·ungssignal· S₄, weiches die Iststellung der Steuerhülse 24 zu jedem Augenbiick anzeigt, wird von einem mit dem Soienoidste^g^ed 27 verbundenen Positionsfühiern 29 erzeugt. Das Hül·sen-So^ste^ungssignal· S- und das Iststellungssignal· S₄ werden mitteis eines Addierers 30 mit den in Fig. 2 dargeste^ten Pol·aritäten addiert, und ein Fehiersignais S₅, das al·s Ergebnis einer soichen Addition in dem Addierer 30 erhaiten wird, wird an eine Servoschaitung 31 angel·egt. Dann wird ein Steuersignal· S^ zum Steuern der Ste^ung der Steuerbusse 24 von der Servoschal·tung 31 entsprechend der Fel^ersignal· S- erzeugt, und das Steuersignal· S, wird dann an das Soienoidste^g^ed 27 angelegt. Fol·gl·ich wird die Position der Steuerhülse 24 entsprechend gesteuert, damit sie in der durch das Hülεen-Sol·l·εtel·l·ungssignal· S₃ angezeigten Ste^ung positioniert ist.

Ein bekannter Drehzahlfühier oder -sensor 32 weist eine 25

eiektromagnetische Aufnahmewickiung 33 und einen rotierenden Körper 34 auf, weicher an einer KurbeiWe^e 35 des Motors befestigt und vier an seinem Umfang in gieichem Abstand voneinander angeordnete Zähne 34a bis 34d aufweist.

Jedesmal· wenn sich einer der Zähne der eiektromagnetischen du

Aufnahmewickiung 33 nähert und sich von dieser entfernt, werden eiektrische impuisförmige Signaie P₁ von der eiektromagnetischen Aufnahmewickiung 33 erzeugt. Die impuisförmigen eiektrischen Signaie P₁ werden an eine Signaiverarbeitungsschaitung 36 angeiegt, in weicher sie in die eiektrischen impuisförmigen Signaie P₁ umgeformt werden und eine Impulsfolge T erzeugt wird. Somit ist die Impulsfolge P_? aus Impulsen zusammengesetzt, die einzeln bei jeweils

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- 12 90° einer Drehbewegung der Kurbelwelle 35 erzeugt werden.

Ferner.ist die Signalverarbeitungsschaltung 36 entsprechend programmiert, um die Periode der Impulsfolge P_ oder der elektrischen impulsförmigen Signale P^ zu berechnen, und das Berechnungsergebnis der Periode der Impulsfolge P- auf der Basis der Intervalle zwischen den Impulsen der Impulsfolge P_ wird an den Prozessor (CPU) 26 als· Zeitdaten DT angelegt. Die Impulsfolge P₂ wird auch an den Prozessor (CPU) 26 als ein Unterbrechungssignal angelegt, und die Zeitdaten DT werden in dem Prozessor (CPU) 26 bei jedem Eingang eines Impulses der Impulsfolge P₂ gelesen.

In Fig.3 ist das Flußdiagramm eines in dem Prozessor-26 gespeicherten Steuerprogramms dargestellt. Das Steuerprogramm ist ein Störungsfeststellprogramm, um ein Stocken der Impulse infolge einer Funktionsstörung in dem Drehzahlfühler 32 festzustellen. Wenn eine Durchführung des Steuerprogramms gestartet wird, wird zuerst eine Initialisierung durchgeführt (Schritt a) und dann werden außer den Zeitdaten DT alle an den Prozessor 26 angelegten Daten in den Prozessor 26. gelesen (Schritt b). Die Zeitdaten DT werden, wie später noch im einzelnen beschrieben wird, in den Prozessor 26 eingelesen und in diesem jedesmal dann gespeichert, wenn ein Unterbrechungsprogramm INT TDC entsprechend dem Eingang eines Impulses der Impulsfolge P₂ durchgeführt wird.

Beim Schritt c wird jeden Augenblick die Drehzahl N auf der Basis der Zeitdaten DT berechnet. Da die Zeitdaten DT die ■ Periode T der Zeitimpulsfolge P2 oder der elektrsichen impulsförmigen Signale P₁ anzeigen, kann die Beziehung zwi-■ sehen der Drehzahl N des Dieselmotors 23 und den Zeitdaten T folgendermaßen ausgedrückt werden:

N = =j=— (wobei C eine Konstante ist) .

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Somit kann die Drehzahl N des Motors ohne weiters unter Zugrundelegen der Zeitdaten DT berechnet werden.

Bezüglich des Unterbrechungsprogramms INT TDC/ welches entsprechend dem Auftreten eines Impulses der Impulsfolge P„ durchgeführt wird, werden die Zeitdaten DT beim Schritt j gelesen, und der Inhalt CTR des in dem Prozessor 26 vorgesehenen ÜberwachungsZählers wird auf 50 gesetzt (Schritt k), Dann wird die Ausführung des Unterbrechungsprogramms INT TDC beendet und der Vorgang geht wieder auf das Hauptprogramm - zurück.

Von dem Inhalt CTR des überwachungsZählers, welcher, wie oben beschrieben, in dem Unterbrechungsprogramm gesetzt wird, wird 1 beim Schritt d subtrahiert, und es wird unterschieden, ob der Inhalt CTR des überwachungsZählers nach der Subtraktion null ist oder nicht. Wenn das Ergebnis der Unterscheidung nein ist, wird die durchschnittliche Motordrehzahl auf der Basis, des Berechnungsergebnisses der Motordrehzahl N beim Schritt C und aufgrund der Ergebnisse, welche die Motordrehzahlen betreffen, die bei mehreren Zyklen vorher erhalten worden sind (Schritt h) berechnet, und beim Schritt·i wird auf der Basis dieses Durchschnittswertes und anderer Eingangsdaten DA und DW die Berechnung zum Steuern der einzuspritzenden Kraftstoff menge durchgeführt,- was die Berechnung der Sollstellung der Steuerhülse 24 einschließt.

Wenn der Drehzahlfühler 32 normal arbeitet und die Drehzahl des Dieselmotors 23 für einen stabilen Motorbetrieb hoch genug ist (d.h. höher als die Leerlaufdrehzahl -ist) selbst wenn die Leerlaufdrehzahl mit 600/min angenommen wird, werden die Impulse der Zeitimpulsfolge P„ zumindest jeweils 25ms. Daher sollte, da der Inhalt CTR des ÜberwachungsZählers auf 50 bei mindestens jeweils 25ms eingestellt ist, das Unterscheidungsergebnis beim Schritt e nein sein, wenn die Zeit, die zum Durchführen eines Zyklus des Hauptprogramms erforderlich ist, 0,5ms oder mehr ist.

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1 Obwohl in der vorstehend beschriebenen Ausführungsform der gesetzte Wert für den Überwachungszähler bei 50 gewählt ist, kann er in Abhängigkeit von der Leerlaufdrehzahl und in Abhängigkeit von der für einen Zyklus benötigten Ausführungszeit des Hauptprogramms, welches.durch Verringern um .1 pro einer Druchführung des Hauptprogramms null nicht erreichen sollte, eingestellt werden. Die in der Figur dargestellte Ausführungsform ist so ausgelegt, daß der Inhalt CTR des ÜberwachungsZählers null erreicht, wenn kein Impuls der Zeitimpulsfolge P₃ für einen längeren Zeitraum als 0,75s erzeugt wird.

Als nächstes werden die Programmschritte erläutert, um zwischen der Drehzahlabnahme des Motors und einer Störung in dem Drehzahlfühler zu unterscheiden, wenn es zu einer Periode bei der Impulserzeugung der Zeitimpulsfolge P„ kommt, die länger als 0,75s ist und das Unterscheidungsergebnis beim Schritt d ja wird.

Wenn das Unterscheidungsergebnis beim Schritt d ja ist, wird die letzte, beim Schritt c berechnete Drehzahl N. mit einem vorbestimmten Wert N der Drehzahl beim Schritt e verglichen. Der Wert N der Drehzahl ist im Bereich von Drehzahlen gewählt, bei welchen der Motor sich unter normalen Bedingungen nicht standfest dreht und ist beispielsweise so eingestellt, daß er höher als die Drehzahl während eines Anlaßbetriebs und niedriger als die Leerlaufdrehzahl ist. In der vorliegenden Ausführungsform ist er bei 400 min/ U gewählt.Für den Fall, daß der Wert der Drehzahl N so, wie vorstehend beschrieben, gewählt ist, ist, wenn der Inhalt des ÜberwachungsZählers infolge irgendeiner Störung in dem Drehzahlfühler 32 null wird, die Motordrehzahl zu diesem Zeitpunkt zumindest höher als die Leerlaufdrehzahl. Folglich sollte der Wert der letzten Drehzahl N, die durch

³^ die Motordrehzahldaten D₁ zu diesem Zeitpunkt angezeigt worden ist, größer als N sein. Wenn andererseits der Inhalt des überwachungsZählers infolge einer Drehzahlabnahme

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null wird, wird, da die Trägheit des Motors sicherstellt, daß die Drehzahl nicht schnell, sondern nur allmählich abnimmt, der Wert der Motordrehzahl N zu diesem Zeitpunkt gut unter dem Wert bei Leerlaufbetrieb liegen, und zwar mit einer solchen Größe, daß unter üblichen Bedingungen eine stetige Drehbewegung nicht gewährleistet werden kann. Folglich gilt bei einem Vergleich des Wertes N mit dem Wert N N < N-.

JL

Eine weiter ins einzelne gehende Erläuterung wird nun in Verbindung mit den Pig.4A und 4B gegeben. In Fig.4A ist die Änderung der tatsächlichen oder Istmotordrehzahl N, wenn der Dieselmotor 23 durch Abschalten des Zündschalters gestoppt wird, durch eine ausgezogene Linie dargestellt, wo-

¹^ bei die Zeit t auf der X-Achse und die Drehzahl N auf der Y-Achse aufgetragen ist. Wie aus Fig.4A zu ersehen ist, nimmt, wenn der Zündschalter zum Zeitpunkt t_Q ausgeschaltet wird, die Motordrehzahl N. allmählich entsprechend einer vorbestimmten Kurve ab und wird zum Zeitpunkt t null.

²^ Wenn die Motordrehzahl N auf diese Weise abnimmt, wird das Intervall zwischen aufeinanderfolgenden Impulsen der Zeitimpulsfolge P_.länger und langer, wie in Fig.4B dargestellt ist. Die Zeitdaten DT werden in dem Prozessor (CPU) 26 zu Zeitpunkten t-, t„, .... t_ gelesen, und die jeweiligen

nc ¹^'

Zeitdaten werden zumindest bis zum Anliegen des nachfolgenden Impulses gespeichert. Da die Berechnung der Drehzahl N auf der Basis der Zeitdaten DT durchgeführt wird, die während jedes Programmzyklus gespeichert worden sind, hängt . der Wert N der berechneten Motordrehzahl, die in dem Prozessor (CPU) 26 erhalten worden ist, von den Zeitdaten ab, die zu Zeiten t₁, t„,... t~ in ihn gelesen worden sind. Somit ändert sich der Wert N , so wie durch die gestrichelte Linien Fig.4A dargestellt ist. In Fig.4A ist zur Vereinfachung der Beschreibung die DrehZahlberechnung so dargestellt, als ob sie zu denselben Zeiten t , t ....t- durchgeführt wird, bei welchen die Zeitdaten DT eingelesen werden. Folglich ist in Fig.4A der Wert N der berechneten Mo-

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tordrehzahl so dargestellt, daß er sich zu Zeiten t₁, t₂, ....t_ ändert.

Wenn die Drehzahl N nach der Korrektur der Zeitdaten zum Zeitpunkt t_ null wird und danach keine Impulse der Zeitimpulsfolge P₂ erzeugt werden, wie oben beschrieben ist, wird der Motordrehzahlwert N-, der durch die Berechnung erhalten worden ist, zum Zeitpunkt t_ß, d.h. nach dem Durchlaufen einer vorbestimmten Zeit T von dem Zeitpunkt t_ an, durch das Betätigen· des Überwachungs Zählers (Schritt g) null gemacht.

Wenn es zum Zeitpunkt t = t_Q zu einer Störung in dem Drehzahlfühler 32 kommen sollte und danach kein Impuls der Zeitimpulsfolge P₂ erzeugt wird, wird die Motordrehzahl, die auf der Basis der Zeitdaten DT berechnet worden ist, die bei der Erzeugung des Impulses P erhalten wurden, wel-

3.

ehe unmittelbar vor dem Zeitpunkt t_Q erzeugt worden sind, (siehe Fig.4B) verwendet, bis eine vorbestimmte Zeit T_n von.

dem Zeitpunkt der Erzeugung des Impulses P verstrichen

ist. Wenn dann zum Zeitpunkt t = tg die vorbestimmte Zeit T_fi verstrichen ist,wird der Wert des berechneten Drehzahlsignals N null gemacht. Dies ist durch eine gestrichelte Linie in Fig.4A dargestellt.

. '

Wenn daher das Muster der Drehzahlabnahme des Dieselmotors wenn der Zündschalter ausgeschaltet wird, in Betracht gezogen wird, um den Wert von N zu bestimmen, kann mittels des

Unterscheidungsverfahrens beim Schritt e unterschieden wer-30

den, ob in dem Drehzahlfühler 32 eine Störung vorliegt oder nicht.

Wie oben beschrieben, ist das Ergebnis der Unterscheidung beim Schritt e N > N , wenn irgendeine Störung in dem . ^{c r}

Drehzahlfühler 32 vorliegt, und N <£ N , wenn die. Motordrehzahl abnimmt, wodurch es dann möglich ist, das Auftreten irgendeiner Störung in dem Drehzahlfühler 32 festzu-

- 17 -

- 17 stellen. ·

Das heißt/es kann das Auftreten irgendeiner Störung in dem Drehzahlfühler 32 aufgrund der Tatsache festgestellt werden, daß kein Impuls der Zeitimpulsfolge P~ für eine längere Zeit als eine vorbestimmte Zeit erzeugt wird, wobei diese Tatsache dann durch das Einstellen und Subtrahieren .in dem überwachungszähler und anhand des Vergleichs des berechneten Werts N der Motordrehzahl mit dem vorbestimm-

ten Wert N_r festgestellt wird.

Wenn N > N ist, wird ein Sicherprozeß (back-up process)

C 10'

zum Stoppen der Kraftstoffzufuhr durch Schließen eines Kraftstoffzufuhrunterbrechungsventils 37 beim Schritt f durchgeführt, und das_vVerfahren geht beim Schritt g weiter. Unter dem Gesichtspunkt der Sicherheit sollte dieser Sicherungsprozeß vorzugsweise so ausgelegt werden, daß, sobald eine Fehlfunktion des Drehzahlfühlers festgestellt worden ist, das Kraftstoffzufuhrunterbrechungsventil nicht wieder

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■ geöffnet wird, selbst wenn die Erzeugung der Impulse der Zeitimpulsfolge P₀ wieder aufgenommen werden sollte.

Der Schritt g dient dazu, die Motordrehzahldaten D in dem Prozessor (CPU) 26 entsprechend dem Aufhören der Erzeugung der elektrischen impulsform!gen Signale P- von dem Drehzahlsensor 32 auf null einzustellen, und der Inhalt des Speichers zum Speichern der berechneten Motordrehzahldaten D. wird wieder auf Null-Drehzahldaten eingeschrieben. Dieses Wiedereinschreiben wird aus folgendem Grund gemacht. Da ein Anlegen der Zeitdaten DT an den Prozessor (CPU) 26 gestoppt wird, wenn die Erzeugung der elektrischen impulsförmigen Signale P.. stoppt, werden die früheren, die Motordrehzahl betreffenden Daten in dem Speicher gehalten, wenn

der Datenumschrexbvorgang nicht gemacht wird. Um diese 35

Schwierigkeit zu beseitigen, werden die Daten in der Weise wieder eingeschrieben, daß der Inhalt des Speichers dem Ausgangszustand des Drehzahlfühlers 32 entspricht. Wenn

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das Unterscheidungsergebnis beim Schritt c nein ist, rückt der Ablauf unmittelbar auf den Schritt g vor, bei welchem Motordrehzahldaten in dem Speicher aus demselben Grund wieder auf eine Nulldrehzahl eingeschrieben werden. 5

Gemäß der Erfindung wird, wie oben ausgeführt, das Stoppen einer Erzeugung von Impulsen durch den Drehzahlfühler infolge einer Störung in dem Fühler genau von einem Stoppen der Drehzahl selbst unterschieden. 10 Ende der Beschreibung

Leerseite

SAD ORJTiIMAl

Claims

BERG ■ STAPF .·. SCWWA8E ; SANDMAJR

MAUERKIRCHERSTRASSE 45 ■ βδδδ Ni'uNtHEN Vb "'

Anwaltsakte: 33 137

Diesel Kiki Co., Ltd. Tokyo/Japan

Einrichtung zum Feststellen einer Störung in einem Signalgenerator an einem Verbrennungsmotor

Patentansprüche

( 1 ·) Einrichtung zum Feststellen einer Störung in einem Signalgenerator an einem Verbrennungsmotor, wobei der Signal-■ generator ein elektrisches Signal erzeugt, dessen Periode sich entsprechend der Drehzahl des Verbrennungsmotors ändert, gekennzeichnet durch eine Recheneinheit (4,·), die auf das elektrische Signal anspricht, um die Drehzahl des Verbrennungsmotors (3) zu berechnen;

eine Feststelleinrichtung (7), um festzustellen, ob die Periode des elektrischen Signals eine vorbestimmte Zeit überschreitet oder nicht;

eine Vergleichseinheit (5), um das Rechenergebnis in der

_ ο —

vir/xx/Ktz

» (089) 98 82 72 - 74 Telex: 5 24 560 BERG d Bankkonten: Bayer Vereinsbank München 403100 (BL/ 700 20? 70)

Telegramme (cable): Telekopierer. (089)983049 Hypo-Bank München 4410122850 (BLZ 70020011) Swift Code: HYPO Dl

BERGSTAPFPATENT München. KaIIe Infotec 6350 Gr. Il + III Postscheck München 65343-808 (BLZ 70010080)

Recheneinheit, unmittelbar bevor die Periode des elektrischen Signals die vorbestimmte Zeit überschreitet/ mit einer Bezugsdrehzahl entsprechend den Ergebnissen von der Feststelleinrichtung (7) und der Vergleichseinheit (4) zu vergleichen, und

einer Einrichtung (11)/ die auf das Ergebnis des Vergleichs in der Vergleichseinheit (5) anspricht, um zu unterscheiden, ob der Signalgenerator (2) schadhaft ist oder nicht.
2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch g e k e η η -= zeichnet, daß der Signalgenerator ein Drehzahlfühler (2) zum Erzeugen eines Drehzahlsignals ist, dessen Periode sich entsprechend der Drehzahl des Verbrennungsmotors (3) ändert. ·.
3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl des Verbrennungsmotors (3) in der Recheneinheit (5) auf der Basis der Periode des elektrischen Signals berechnet wird.
4. Einrichtung nach Anspruch 1 _r dadurch gekennzeichnet, daß der Signalgenerator ein Fühler (2) zum Erzeugen eines Impulsfolgesignals ist, welches durch Impulse gebildet wird_; die in Intervallen erzeugt werden, .die in Beziehung zu der Drehzahl des Verbrennungsmotors (3) stehen.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Feststelleinrichtung (7) einen Impulsgenerator (9) zum Erzeugen von Zählimpulsen mit einer konstanten Periode und einen Zähler (8) aufweist, welcher die Zählimpulse zählt und entsprechend der Erzeugung eines Impulses durch den Signalgenerator (2) rückgesetzt wird, und daß ein Feststellsignal von dem Zähler

(8) erzeugt wird, wenn der Zählstand des Zählers (8) eine vorbestimmte. Zahl erreicht.
6. Einrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Produkt aus der vorbestimmten Zahl und der Periode des Zählimpulses so gewählt ist, daß es größer als die Periode des Impulsfolgesignals bei der Bezugsdrehzahl ist.
7. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsdrehzahl so gewählt ist, daß sie zwischen der Leerlaufdrehzahl und der Drehzahl während des Anlaßvorgangs liegt.
8. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bezugsdrehzahl auf 400U/min eingestellt ist. .

' .
9. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Unterscheidungseinrichtung (11) ein Signal erzeugt, welches das Auftreten einer Störung im Signalgenerator (2) anzeigt, wenn die Periode des elektrisehen Signals die vorbestimmte Zeit überschreitet und die Drehzahl des Verbrennungsmotors (3) zu diesem Zeitpunkt kleiner als die Bezugsdrehzahl ist.

.
10. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch g e k e η η zeichnet, daß der dem Motor (3) zugeführte Kraftstoff entsprechend dem Signal von der Unterscheidungseinrichtung (11) abgeschaltet wird.