DE3808381A1 - Verfahren und vorrichtung zur ueberwachung eines sicherheitsabstellers bei brennkraftmaschinen - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zur Überwachung eines Sicherheitsabstellers in Form eines elektromagnetischen Abschaltventils (ELAB) bei Brenn­ kraftmaschinen nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. einer Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Anspruchs 4.

Bei einer bekannten Kraftstoffeinspritzpumpe für Diesel­ motoren (DE-OS 29 45 484) wird ein im Gehäuse der Kraft­ stoffeinspritzpumpe angeordneter Pumpenkolben in eine hin- und hergehende und gleichzeitig rotierende Bewegung ver­ setzt, wobei Kraftstoff aus dem den Saugraum bildenden Gehäuseinnenraum der Einspritzpumpe zum Pumpenkolben fließt. Von dort gelangt der Kraftstoff je nach der eingestellten Menge in die zu den Zyindern des Dieselmotors führenden Druckleitungen. In der Verbindungsleitung zwischen dem Saugraum und dem Pumpenkolbenzufluß ist ein Sicherheits­ ventil angeordnet, welches die weitere Kraftstoffzufuhr aus dem Saugraum zum Pumpenkolben bei Überschreiten bestimmter Sicherheitsbedingungen unterbricht. Eine solche Sicher­ heitsbedingung wird beispielsweise überschritten, wenn der Pumpenförderdruck im Gehäuse der Kraftstoffeinspritzpumpe einer über dem Leerlauf liegenden höheren Drehzahl entspricht, andererseits aber ein beispielsweise vom Fahrpedal betätigter Verstellhebel sich in Leerlaufstellung befindet.

Eine weitere bekannte Notsteuereinrichtung für das Kraft­ stoffzumeßsystem, insbesondere eines Dieselmotors, (DE-OS 32 38 191) verfügt parallel zu einer Signalverarbeitungseinrichtung mit Regeleinrichtung für die Kraftstoffzufuhr über einen manuell oder auch automatisch einschaltbaren Notsteuerzweig, der min­ destens einen Ladedruckregler enthält und dessen Ausgangs­ signal im Störungsfall durch eine Störerkennungsschaltung auf das der Brennkraftmaschine die für deren Betrieb erforderliche Kraftstoffmenge zuführende Stellwerk geschaltet wird. Zur Einbeziehung weiterer Betriebsbedingungen kann im Notsteuerzweig eine Minimalwert-Auswahlschaltung vorgesehen sein.

Aus der DE-OS 19 62 570 ist eine Rückstellvorrichtung für ein mengenbestimmendes Glied bei einem Kraftstoffeinspritz­ system für Dieselmotoren bekannt, die dann aktiviert wird, wenn sich ein Fehlerfall ergibt, beispielsweise der Regel­ kreis selbst oder eine Zuleitung von einem der vorhandenen Sensoren unterbrochen ist, mit der Folge, daß die Einstellung des mengenbestimmenden Gliedes dann der für kleine Ein­ spritzmengen entspricht. Hierbei ist problematisch, daß bei einer solchen Schutzverstellung in Richtung auf eine kleinere, zuzuführende Kraftstoffmenge die Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine in einem solchen Ausmaß reduziert werden kann, daß beispielsweise bei Einsatz in schwierigem Gelände der Betrieb nicht mehr aufrechterhalten werden kann.

Allgemein ist es bekannt, zur elektronischen Regelung des Betriebs von selbstzündenden Brennkraftmaschinen, also Die­ selmotoren, mit elektrischen Signalen angesteuert, elek­ trische Stellwerke einzusetzen (DE-OS 35 31 198), wobei an Stelle von mechanischen Kraftzumeß- und Regelsystemen ein zentrales Steuergerät (SG) die erforderlichen Stellsignale erzeugt. Mechanische Kraftstoffzumeßsysteme bei Dieselmotoren sind zwar bezüglich ihrer Fehlersicherheit zuverlässig, sie sind aber unter Umständen zunehmend weniger in der Lage, der Vielzahl von unterschiedlichen Betriebsbedingungen und Umwelteinflüssen Rechnung zu tragen.

Der Einsatz elektronischer Komponenten in Verbindung mit einer elektronischen Dieselregelung (EDC) macht auch dann umfassende Sicherheits-, Überwachungs- und Notfahrmaßnahmen wünschenswert, wenn die einzelnen Baugruppen für sich gesehen schon Möglichkeiten zur Fehlererkennung und gegebenen­ falls Fehlerausschaltung aufweisen.

Daher ist es bei einer Sicherheitseinrichtung für eine Brenn­ kraftmaschine mit Selbstzündung ferner schon bekannt (DE-OS 33 01 742), fortlaufend bestimmte, den Betrieb der Brennkraftmaschine betreffenden Signale wie Fahrpedalstellung, errechneter Sollwert des Regelwegs, Drehzahl, Brems­ pedalstellung u. dgl. zu erfassen und durch Minimalwertaus­ wahl einen korrigierten Regelweg-Sollwert zu erstellen und dem Stellregler der EDC-Anlage zuzuführen. Dieser korrigierte Regelweg-Sollwert dient gleichzeitig der Feststellung einer Regelabweichung unter Einbeziehung eines rückgemeldeten Regelweg- Istwertsignals. Bei Überschreiten vorgegebener Grenzen reagiert die bekannte Sicherheitseinrichtung dann ent­ weder mit einem Abschalten der Einspritzpumpe, Stromlos­ schalten der Endstufe des Stellreglers oder Einführung eines Notfahrbetriebs. Bei dieser bekannten Sicherheitseinrichtung können sich aber unter Umständen Probleme ergeben, weil nicht alle möglichen Randbedingungen bei der Erfassung der Sicherheitsbedingungen einbezogen sind. So läßt sich zwar durch einen entsprechenden Leerlaufkontakt am Fahrpedal ein Leerlaufsignal gewinnen; dies ist aber dann nicht gültig, wenn beispielsweise die Brennkraftmaschine mit einem Fahr­ geschwindigkeitsregler ausgerüstet ist. Außerdem ist es denkbar, daß, etwa bei sportlichem Fahren, Warnen rückwärtiger Fahrer bei hoher Geschwindigkeit o. dgl., ein Fahrer kurz das Bremspedal betätigt oder auch nur antippt, anderer­ seits aber das Fußfahrpedal ausgelenkt bleibt, sich also nicht in der Leerlaufstellung befindet.

Im Hinblick auf die Bedeutung, die das elektromagnetische Abschaltventil (ELAB) als redundanter Sicherheitsabsteller bei Brennkraftmaschinen hat, um letztlich den Motor im Stö­ rungsfall durch Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr abschalten und dadurch an einem Durchgehen hindern zu können, liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, die korrekte Funktion des elektromagnetischen Abschaltventils selbst kontinuierlich zu überwachen.

Im normalen Betrieb ist das EDC-Steuergerät in der Lage, einen Defekt etwa am Mengenstellwerk zu erkennen, und zwar im wesentlichen auf Grund einer bleibenden Regelabweichung im Stellregelkreis. Das EDC-Steuergerät schaltet dann über eine geeignete Sicherheitslogik die Kraftstoffzufuhr mit Hilfe des elektromagnetischen Abschaltventils ab. Das elek­ tromagnetische Abschaltventil (ELAB) ist daher als Sicher­ heitsorgan in der Lage, ein Abschalten des Motors auch bei klemmendem Mengenstellwerk beispielsweise oder bei durch­ legierter Endstufe (beim EDC-Steuergerät) zu ermöglichen. die durchlaufende Überwachung der ELAB-Funktion ist daher wegen der Bedeugung der ELAB unbedingt erforderlich, wobei sich hier allerdings Schwierigkeiten ergeben, die darin liegen, daß das ELAB selbst wie alle anderen Komponenten und Systeme Teil der Kraftstoffdosiereinrichtung ist und daher nicht separat auf seine Funktion überprüft werden kann. Diese Fuktion besteht ja gerade darin, den Motor abzuschalten; die Forderung oder die sich anbietende Möglichkeit, das ELAB etwa zeitgesteuert, also in vorgegebenen Zeitab­ ständen beim Normalbetrieb des Kraftfahrzeugs durch seine Inbetriebnahme auf seine Fuktionsfähigkeit zu überprüfen, verbietet sich daher von selbst aus Gründen der Fahrsicherheit, da diese Überprüfung ja gerade zu einem Abstellen des Motors führen würde.

Ein Defekt des ELAB kann auch vom Fahrer nicht erkannt werden, weil beim Abschalten der Spannungsversorgung nicht nur das eventuell defekte ELAB stromlos geschaltet wird, sondern natürlich auch die Spannungsversorgung für das Mengen­ stellwerk und die anderen Komponenten abgeschaltet wird, diese also stromlos werden. Außerdem ist nicht damit zu rechnen, daß der Fahrer oder Benutzer eines mit einem solchen System ausgerüsteten Kraftfahrzeugs durchlaufend darauf achtet oder sich auch nur damit beschäftigen will, eine be­ stimmte Sicherheitskomponente in der Kraftstoffmengenregelung seines Fahrzeugs zu überprüfen.

Vorteile der Erfindung

Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung lösen diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs bzw. des Anspruchs 11 und haben den Vorteil, daß das elektromagnetische Sicherheitsabschaltventil in seiner Funktion effektiv während des Betriebs der Brennkraftmaschine, also bei laufendem Motor überprüft wird, obwohl primär nicht erwartet werden kann, daß es beim Betrieb einer Brennkraftmaschine möglich ist, ein die Zufuhr des Kraftstoff unterbrechendes Sicherheitsorgan ohne nachhaltige Störung des Betriebsablaufs bzw. des Fahrverhaltens überhaupt ansteuern zu können. Die Erfindung sucht sich einen für diese Überprüfung besonders geeigneten Zeitpunkt im Betriebsablauf einer Brennkraftmaschine aus, und zwar den Moment, zu welchem der sogenannte Startmengenabwurf durch das Steuergerät der elektronischen Dieselregelung (EDC) erfolgt.

Hierdurch ist in vorteilhafter Weise sichergestellt, daß die bei Überprüfung der elektromagnetischen Sicherheitsabschaltung (ELAB-Funktion) not­ wendigerweise nicht zu vermeidende kurzzeitige Mengenab­ schaltung, also vollständige Unterbrechung der Kraftstoff­ zufuhr, weder für den Benutzer oder Fahrer des Fahrzeugs un­ angenehm oder gar erschreckend ist und sich auch nicht auf das Betriebsverhalten der Brennkraftmaschine auswirkt, etwa so, daß diese hierdurch ausgeht. Da der Überprüfungszeit­ punkt auf den Startmengenabwurfzeitpunkt gelegt ist, zu welchem ohnehin von der Brennkraftmaschine (Dieselmotor) er­ wartet wird, daß sich eine erhebliche Reduzierung der Dreh­ zahl bis auf Leerlaufdrehzahl ergibt, wird dieser Vorgang, auch wenn er über die ELAB-Abschaltfunktion erfolgt, als normal empfunden, wobei die Brennkraftmaschine bei Annäherung bzw. Erreichen der Leerlaufdrehzahl von dem weiterhin aktiven Leerlaufregler unter Normalbedingungen stets abge­ fangen und in den ordnungsgemäßen Nachstartbetrieb überführt wird.

Es ist daher möglich, die korrekte Funktion des Sicherheits­ abschaltventils ELAB bei jedem Start oder nach einer vorge­ gebenen Anzahl von Startvorgängen im effektiven Motorbetrieb zu überwachen, wobei keine undefinierten Einflüsse zu be­ rücksichtigen sind.

Dabei ist ferner vorteilhaft, daß die Erfindung sich insge­ samt durch eine zusätzliche geringfügige Beschaltung im elektronischen Steuergerät der Dieselregelung realisieren läßt, was ohne zusätzlichen Hardware-Aufwand auch durch eine entsprechende Software-Programmgestaltung vorgenommen werden kann, da das Steuergerät ohnehin in Form eines Kleinrechners oder Mikroprozessors mit Speicher ausgebildet ist. Es sind auch keine zusätzlichen Eingänge am Steuergerät erforderlich; das Steuergerät verfügt notwendigerweise und von vornherein über eine Ansteuerleitung zum elektromagnetischen Sicherheits­ abschaltventil, über die dann auch die Ansteuerung im Falle eines Startmengenabwurfs zur Funktionsüberprüfung vorgenommen werden kann.

Während des Starts und des Hochlaufs der Brennkraftmaschine wird die sogenannte ELAB-Prüfung vom Benutzer des Fahrzeugs nicht bemerkt, wobei darauf hinzuweisen ist, daß im folgenden auch zur Vereinfachung das elektromagnetische Sicherheitsab­ schaltventil mit seiner Kurzbezeichnung ELAB bezeichnet wird.

Erst bei Erreichen der Startabwurfdrehzahl, bei der der ELAB entweder bei jedem Start oder nur nach Ablauf einer vorgegebenen Anzahl von Startvorgängen abgeschaltet wird, ist unter Umständen nicht auszuschließen, daß je nach peri­ pheren Bedingungen und Auslegungen insbesondere im Bereich des Leerlaufreglers der Dieselmotor unter Umständen auch ausgehen könnte. Da bevorzugt nur nach einer vorgegebenen Anzahl von Startvorgängen die Überprüfung vorgenommen wird, erfolgt natürlich der zweite Startversuch ohne Störung, wobei dann der Brennraum durch den zuvor erfolgten Hochlauf schon leicht angewärmt ist und dieser zweite Start dann problemlos durch­ geführt werden kann. Der Übergang auf die normale Mengen­ regelung kann durch geeignete Auslegung zusätzlicher Para­ meter im Bereich des elektronischen Steuergeräts für die Dieselregelung, beispielsweise des Faktors für den I-Anteil in der Leerlaufregelung nach dem Startvorgang gelöst werden, wobei dieser Faktor immer dann auf einen entsprechend hohen Wert gesetzt wird, wenn bei Erreichen der Startabwurfdrehzahl ein ELAB-Prüfvorgang realisiert wird.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung möglich. Besonders vorteilhaft ist die Realisierung der ELAB-Überprüfung innerhalb des Programmablaufs der elektro­ nischen Dieselregelung, wobei lediglich der vom Startmengen­ abwurf betroffene Programmbereich einer Ergänzung bedarf.

Zeichnung

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die Zeichnung zeigt stark schematisiert als Block­ schaltbild das Steuergerät der elektronsichen Dieselregelung in Zuordnung zum Mengenstellwerk.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Der Grundgedanke vorliegender Erfindung besteht darin, zur ELAB-Funktionsüberprüfung während des Betriebs der Brenn­ kraftmaschine eine kurzzeitige Mengenabschaltung über dieses elektromagnetische Sicherheitsabschaltventil vorzunehmen in dem Moment, in welchem beim Hochlauf des Motors nach dem Start eine definierte Drehzahl erreicht ist, zu welchem Zeitpunkt die relativ hohe Startmenge, also die während und nach dem eigentlichen Startvorgang zugeführte überhöhte Kraftstoffmenge wieder abgebaut wird. Hierdurch wird die Leerlauf­ drehzahl erreicht, falls der Fahrer nicht beschleunigen will. Dieser Vorgang wird als sogenannter Startmengen-Abwurf bezeichnet und kann stets oder nur jeweils nach einer vorge­ gebenen Anzahl von Start vorgenommen werden.

In der Zeichnung ist das elektronische Steuergerät für die Dieselregelung (Steuergerät des EDC-Systems) mit 10, das von dem Steuergerät 10 beaufschlagte Mengenstellwerk mit 11 be­ zeichnet. Das Steuergerät 10 erhält Angaben über die Drehzahl n von einem Drehzahlgeber 12, Angaben über die Fahrpe­ dalstellung von einem Fahrpedalstellungsgeber 13 sowie, falls gewünscht, eine Bremsbetätigungsangabe (Bremslicht) und Start­ informationen zugeführt, zusammen mit Signalen weiterer, hier nicht notwendigerweise zu erläuternden Sensoren, bei­ spielsweise über Kühlwasser, Batteriespannung u. dgl. und beaufschlagt über eine schematisiert angedeutete Endstufe 10 a das Magnetstellwerk 14 in der Kraftstoffeinspritzpumpe des Mengenstellwerks 11, wobei noch ein Positionsrückmelder 15 angedeutet ist. Das dem Mengenstellwerk bzw. der Kraftstoff­ einspritzpumpe zugeordnete elektromagnetische Sicherheitsab­ schaltventil ELAB ist mit 16 bezeichnet und wird über eine Ansteuerleitung 16 a ebenfalls vom Steuergerät 10 beauf­ schlagt, beispielsweise wie in der Zeichnung dargestellt über ein ODER-Glied 17, dem entsprechend dem angedeuteten Pfeil 18 von einer üblichen Sicherheitslogikschaltung inner­ halb des Steuergeräts 10 zu einem Abschalten des ELAB (ent­ sprechend Sperrung der weiteren Kraftstoffzufuhr) führende Signale zugeführt sind, die sich aus einer Vielzahl von durch die Sicherheitslogikschaltung erfaßten Zuständen ergeben können.

Separat hierzu erfolgt die Ansteuerung des ELAB durch eine zusätzliche, auf vorliegender Erfindung beruhenden Auswerte­ schaltung 19, die eine Startsignalangabe und ein entsprechen­ des Drehzahlsignal an Eingängen 19 a, 19 b auswertet.

Der zur ELAB-Funktionsüberprüfung ausgenutzte Startmengenabwurf erfolgt dann so, daß bei Erreichen der Abwurfdrehzahl die der Brennkraftmaschine zugeführte Kraftstoffmenge durch Ansteuern des ELAB 16 abgeschaltet wird.

Es ergibt sich dann - einwandfreie ELAB-Funktion vorausge­ setzt - ein Drehzahlabfall, durch den die korrekte Mengennab­ schaltung über den ELAB überprüft werden kann. Die Überprü­ fung wird vom Steuergerät 10 in üblicher Weise vorgenommen, da dieses eine Drehzahlinformation zugeführt erhält und diese entsprechend auswerten kann.

Bei defektem ELAB läuft die Drehzahl zunächst weiter hoch, bis die Startmenge dann durch das Mengenstellwerk doch ab­ geworfen wird. Die Auswerteschaltung 19 zur ELAB-Funktions­ überprüfung kann so ausgebildet sein, daß sie bei Erreichen der Startmengen-Abwurfdrehzahl gleichzeitig mit der Ansteuerung des ELAB zu dessen Überprüfung den normalen Startmengen­ abwurf über das Steuergerät zumindest für einen vorgegebenen Zeitraum verhindert, bis nämlich festgestellt werden kann, ob durch die ELAB-Ansteuerung ein Drehzahlabfall resultiert. Sobald dies der Fall ist, kann die Auswerteschaltung 19 die normale Funktion freigeben.

Bedingungen für die ELAB-Funktionsüberprüfung während des Betriebes sind:

• daß die kurzzeitige Mengenabschaltung für den Fahrer nicht unangenehm oder möglicherweise sogar erschreckend ist und daß
• der ELAB reversibel sein muß, d. h. nach der vollzogenen Funktionsprüfung muß die Wiederaussteuerung möglich sein, d. h. der ELAB muß daran anschließend sofort wieder Menge freigeben.

Bei eventuell nichtreversiblen ELAB-Systemen sind entsprechende Maßnahmen zu treffen, daß der ELAB entweder auf Grund peripherer Bedingungen reversibel wird (Pumpeninnen­ druckraum ist kleiner als ein vorgegebener Druck von bei­ spielsweise p<3 bar zu halten) oder der ELAB selbst muß entsprechend ausgebildet sein.

Daher ist der Drehzahlabfall nach dem Start bei Erreichen der Startmengenabwurfdrehzahl für den Fahrer auch nicht stö­ rend, weil ein solches Verhalten einer Brennkraftmaschine mit EDC-Regelung heute üblich ist und vom Fahrer erwartet wird. Dabei versteht es sich, daß eventuelle Schwierigkeiten beim Einschwingen nach Wiedereinschalten des ELAB durch einen optimierten und insofern schnelleren Leerlaufregler vermieden werden können, falls solche überhaupt auftreten.

Es ist noch darauf hinzuweisen, daß die in den Zeichnungen dargestellten bzw. im folgenden noch zu erläuternden Funk­ tionsabläufe oder Funktionsblöcke die Erfindung nicht be­ schränken, sondern insbesondere dazu dienen, deren funktio­ nelle Grundwirkungen zu veranschaulichen und spezielle Funk­ tionsabläufe in einer möglichen Realisierungsform anzugeben. Es versteht sich, daß einzelne Blöcke und deren Funktionen in analoger, digitaler oder auch hybrider Technik realisiert werden können; sie können auch, ganz oder teilweise zusammen­ gefaßt, entsprechende Bereiche von programmgesteuerten digi­ talen Systemen, beispielsweise Mikroprozessoren, Mikrorech­ nern, digitalen oder analogen Logikschaltungen u. dgl. be­ setzen oder direkt durch entsprechende Gestaltung des Pro­ grammablaufs im Mikroprozessor niedergelegt sein.

Das im folgenden angegebene Blockflußdiagramm betrifft den Ausschnitt des Startmengenabwurfs, ergänzt durch die Mög­ lichkeit der ELAB-Überprüfung, wobei die in diesem Diagramm verwendeten Begriffe in der folgenden Tabelle (s. S. 14) zusammenge­ stellt sind, zusammen mit numerischen Größenangaben für die verwendbaren Werte und der Funktionsangabe des jeweils be­ nannten Begriffs. Hierdurch wird das Flußdiagramm in seinem sequentiellen Ablauf verständlich, wobei es sich versteht, daß die vorgeschlagenen numerischen Werte lediglich Anhalts­ größen sind und die Erfindung natürlich nicht einschränken können.

Der Funktionsablauf im Blockflußdiagrmm beginnt mit dem Einschalten des Steuergerätes SG, den anfänglichen Initiali­ sierungsschritten und der Inkrementierung eines Startzählers (Startzählerblock I), wobei der Zählerstand des Startzählers auch beim Abschalten des Steuergerätes jeweils gespeichert bleibt.

Der jeweilige Zählerstand des Startzählers ist in der Tabelle mit a bezeichnet.

Tabelle der Blockflußbenennungsdaten

Initialisierung der ELAB-Prüfung

Während der Lebensdauer eines Fahrzeugs ist mit ca. 5000 bis 15 000 Starts zu rechnen; solange der Startzählerstand a jeweils kleiner als ein festzulegender Zählerstand x ist, wird die Startprozedur ohne ELAB-Prüfung durchgeführt, also ent­ sprechend einem herkömmlichen EDC-Programm, wobei n₁ die her­ kömmliche Abwurfdrehzahl ist, die eine Funktion weiterer peri­ pherer Größen sein kann, beispielsweise der Wassertemperatur u. dgl. Der Funktionsablauf bewegt sich dann im linken Zweig des Blockflußdiagramms nach Passieren des Entscheidungsblocks II, ob eine ELAB-Prüfung stattfindet oder nicht, und durch­ läuft den Startmengenblock III so lange, bis die Startmengen­ abwurfdrehzahl am Entscheidungsblock IV erreicht ist, woraufhin der Leerlaufregler (Block V) übernimmt, dessen I-Anteil auf einen definierten Wert gesetzt wird, der sich wie folgt ergibt: I LLR=FIANF2 · M ESTART, wobei FIANF2 wieder der Tabelle entnommen werden kann und der Faktor für den I-Anteil nach Startprozedur im Leerlaufregler ist.

Erst wenn der Zählerstand a den Wert x erreicht, ergibt sich am Entscheidungsblock II der Übergang auf den rechten Zweig im Blockflußdiagramm und die ELAB-Prüfung wird durchgeführt. Dabei wird, um Kaltstarts nicht unnötig zu erschweren, die ELAB-Prüfung nur bei Kühlwassertemperaturen T W<b durchge­ führt (Entscheidungsblock VI). Solange die Drehzahl kleiner als die in diesem Fall vorgesehene konstante Startabwurfdrehzahl n₄ ist, erfolgt die Startmengensteuerung über den Startmengen- Steuerungsblock III ′ wie bisher - Entscheidungsblock IV′. Bei Erreichen der Abwurfdrehzahl wird bei der ELAB-Prü­ fung dann nicht sofort auf die normale Mengenregelung (Leer­ laufregler bzw. Fahrpedalkennfeld usw.) umgeschaltet, sondern die Startmenge wird auf ihrem letzten Wert bei Erreichen der Abwurfdrehzahl konstant gehalten (Block VII) und statt­ dessen der ELAB abgeschaltet, also im konkreten Ausführungs­ beispiel das Sicherheits-Abschaltventil stromlos geschaltet, so daß dieses unter jetzt wirkender Federvorspannung einen Kanalquerschnitt für den Kraftstoffdurchfluß im Bereich der Einspritzpumpe sperrt. Eine weitere Berechnung der aktuellen Startmenge erscheint in diesem Falle unnötig und ist zur Verkleinerung der Rechenzeit vorteilhaft.

Da die ELAB-Prüfung innerhalb einer vorgegebenen, vergleichs­ weise sehr kurzen Zeitdauer t _x abgeschlossen sein muß, wird nach Abschalten des ELAB (Block VIII) eine Zeitmessung ge­ startet (Block XI). Wird innerhalb einer Prüfzeit t _x die Prüf­ drehzahl n₂ unterschritten (Entscheidungsblock X), dann wird der ELAB als funktionsfähig anerkannt und wieder eingeschaltet, wobei der Zählerstand des Startzählers zurückgesetzt wird auf a=0 (Zweig XI).

Es kann dann bei reversiblem ELAB oder bei niedrigem Pumpen­ innenraumdruck (durch geeignete Pumpenanpassung oder stärkerem ELAB-Magneten) die Menge wieder freigegeben werden und die normale Mengenregelung setzt ein entsprechend Block XII.

Um hier den Übergang in die normale Mengenregelung zu er­ leichtern, wird der I-Anteil des Leerlaufreglers auf einen gewünschten definierten Wert gesetzt, wie weiter vorn schon erwähnt, wobei FIANF2 als wählbarer Faktor zwischen 0% und 100% liegen kann.

Bei defektem (beispielsweise mechanisch klemmenden ELAB) läuft der Motor trotz stromlosem ELAB (weiter) hoch, so daß bei Erreichen der Drehzahl n₃ (Entscheidungsblock XIII) der ELAB als defekt erkannt werden muß.

Falls in diesem Fall bereits ein sicherheitsrelevantes Diagnosebit (=DIABYTE) auf Grund anderer Sicherheitsüberprüfungen schon gesetzt gewesen ist (Entscheidungsblock XIV), muß der Motor stillgesetzt werden, weil ansonsten im Fehlerfall eine redundante Mengenabschaltung mit dem ELAB mehr möglich wäre. Die hier in Frage kommenden, also insofern sicherheits­ relevanten Diagnosebits können durch eine Maske aus allen Diagnosebits ausgewählt werden. Durch gleichzeitiges Setzen von a=x wird auch beim nächsten Start eine eventuelle ELAB- Prüfung erzwungen und ein Start ist dann nur möglich, wenn der ELAB in diesem Fall dann möglicherweise nicht mehr klemmt oder Diagnosebits weggefallen sein sollten.

Falls andererseits aber kein sonstiger sicherheitsrelevanter Fehler (Diagnosebit) vorliegt, wird der ELAB wieder ein­ geschaltet, also bestromt und die Umschaltung auf normale Mengenregelung durchgeführt, wobei auch hier für Erleichterung des Übergangs der I-Anteil des Leerlaufreglers ent­ sprechend der weiter vorn angegebenen Formel bemessen werden kann.

In diesem zuletzt geschilderten Fall kann es sich als sinn­ voll erweisen, was im Blockflußdiagramm nicht dargestellt ist, x auf den Wert 1 zu setzen, so daß bei jedem nachfol­ genden Start die ELAB-Prüfung durchgeführt wird mit der wei­ teren Maßgabe, daß bei einer vorgegebenen Anzahl z. B. drei aufeinander­ folgend als defekt erkannter ELAB-Funktionsprüfungen ein Warnsignal ergeht, welches den Benutzer zum alsbaldigen Werkstattbesuch auf­ fordert.

Schließlich verbleibt die Möglichkeit, daß der ELAB nicht vollständig schließen kann; in diesem Fall wird angenommen, daß innerhalb der Prüfzeit t _x keine der beiden Drehzahl­ schwellen n₂ oder n₃ erreicht wird. Auch in diesem Fall muß nach Ablauf der Zeit t _x (Entscheidungsblock XV) der ELAB als defekt erkannt werden und es wird dann wie soeben be­ schrieben reagiert.

Die geeignete Auslegung des zusätzlichen Parameters FIANF2 in der Bemessung des I-Anteils im Leerlaufregler nach Start­ abruf läßt sich in besonderer Weise dazu benutzen, den Über­ gang auf die normale Mengenregelung bei einem Start mit ELAB-Prüfung problemlos im Sinne einer Vermeidung größerer Drehzahlschwankungen gestalten.

Ist im besonderen Fall der ELAB irreversibel ausgelegt, d. h. kann er nicht im Betrieb bei einem entsprechenden Pumpen­ gehäuse-Innendruck durch Bestromung wieder eingeschaltet, also zur Freigabe des Durchflußquerschnitts veranlaßt werden, dann wäre in diesem Fall ein Neustart der Brennkraft­ maschine erforderlich, der dann wegen a=0 störungsfrei wird.

Alle in der Beschreibung, den nachfolgenden Ansprüchen und der Zeichnung dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination miteinander erfindungs­ wesentlich sein.

Claims (14)

1. Verfahren zur Überwachung eines (redundanten) Sicher­ heitsabstellers in Form eines elektromagnetischen Ab­ schaltventils (ELAB) bei Brennkraft­ maschinen, insbesondere Dieselmotoren, deren Mengenstell­ werk von einer elektronischen Dieselregelung (EDC) beauf­ schlagt ist und wobei durch den Sicherheitsabsteller die weitere Kraftstoffzufuhr zum Motor bei Auftreten eines Defektes unterbrochen wird, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen der Startmengen-Abwurfdrehzahl die Kraft­ stoffzufuhr über das elektromagnetische Abschaltventil (ELAB) abgeschaltet und ein hieraus resultierender Dreh­ zahlabfall als die korrekte Funktion des Sicherheitsab­ stellers bestätigende Angabe ausgewertet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das elektromagnetische Sicherheitsabschaltventil (ELAB) bei Erreichen einer vorgegebenen Abschaltdrehzahl (n₄≈ 1200¹/min) stromlos geschaltet und bei einer sich aus dem hieraus resultierenden Drehzahlabfall ergebenden niedrigeren Wiedereinschaltdrehzahl (n₂≈1000¹/min) wieder bestromt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vermeidung von Störungen (Schwingungen, Drehzahl­ einbrüchen) nach Wiedereinschalten des Sicherheitsab­ schaltventils (ELAB) die Einstelldaten des Leerlaufreglers (LLR) optimiert werden.

4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erleichterung des Übergangs der I-Anteil des Leer­ laufreglers auf einen vorgegebenen Wert (FIANF=50%÷ 100%) gesetzt wird.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Funktionsprüfung des Sicher­ heitsabschaltventils (ELAB-Fuktion) jeweils nach einer vorgegebenen Anzahl (x) von Startvorgängen wiederholt wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Startzähler nach jeder ELAB-Funktionsüberprüfung auf einen neuen Anfangswert (a=0) gesetzt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die ELAB-Funktionsprüfung nur bei Vor­ liegen einer vorgegebenen Kühlwassertemperatur (T W<b) durchgeführt wird.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch ge­ kennzeichnet, daß nach Defekterkennung des ELAB bei Aus­ bleiben eines vorgegebenen Drehzahlabfalls innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums eine Überprüfung auf das Vorhandensein sonstiger Störungen (gesetzte Diagnosebits DIABYTE) durchgeführt wird und bei Vorhandensein eines weiteren sicherheitsrelevanten Fehlers die Brennkraftmaschine ab­ geschaltet bzw. die ELAB-Funktionsprüfung bei jedem neuen Start (a=x) wiederholt wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Erkennung der Funktionsfähigkeit des Sicherheitsabschaltventils (ELAB) lediglich dann er­ folgt, wenn innerhalb einer vorgegebenen Prüfzeit (t _x) die vorgegebene Prüfdrehzahl als Wiedereinschaltdrehzahl (n₂) für den ELAB unterschritten wird.

10. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erreichen der Startmengen- Abwurfdrehzahl die hierzu erforderliche Startmenge kon­ stant gehalten und zur Funktionsüberprüfung des Sicher­ heitsabschaltventils (ELAB) die weitere Stromzufuhr zu diesem unterbrochen und gleichzeitig eine Zeitmessung zur Bestimmung einer Prüfzeit (t _x) gestartet wird innerhalb welcher die Brennkraftmaschine die Prüfdrehzahl (Wie­ dereinschaltdrehzahl n₂) für das Sicherheitsabschaltventil (ELAB) unterschreiten muß.

11. Vorrichtung zur Überwachung eines (redundanten) Sicher­ heitsabstellers in Form eines elektromagnetischen Abschalt­ ventils (ELAB) bei Brennkraftmaschinen, insbesondere Dieselmotoren, deren Mengenstellwerk von einer elektronischen Dieselregelung (EDC) beaufschlagt ist und wobei der Sicherheitsabsteller die weitere Kraftstoffzu­ fuhr zum Motor bei Auftreten eines Defektes unterbricht, zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß eine das Erreichen einer vorgegebenen Startmengen-Abwurfdrehzahl der Brennkraftmaschine erfassende Auswerteschaltung (19) vorgesehen ist, die gleichzeitig die Startmenge für die Brennkraftmaschine konstant hält und durch entsprechende Ansteuerung des elektromagnetischen Sicherheits-Abschalt­ ventils (ELAB) die weitere Kraftstoffzufuhr zur Brenn­ kraftmaschine unterbricht.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswerteschaltung eine zusätzliche Erkennungsschaltung enthält, die einen innerhalb eines vorgegebenen Zeitraums nach Ansteuerung des Sicherheits-Abschaltventils (ELAB) stattfindenden Drehzahlabfall erfaßt und im Sinne des Er­ kennens der GUT-Funktion für das Sicherheits-Abschaltventil (ELAB) auswertet.

13. Vorrichtung nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß ein Startzähler vorgesehen ist, der jeweils nach einer vorgegebenen Anzahl (x) von Startvorgängen die ELAB- Funktionsüberprüfung veranlaßt.

14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens nach einer ELAB-Funktions­ überprüfung der Faktor des I-Anteils im Leerlaufregler einen höheren Wert aufweist.