DE3834711A1 - Verfahren und vorrichtung zur fehlererkennung und/oder fehlerbehandlung bei stereo-lambdaregelung - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Fehlererkennung und/oder Fehlerbehandlung bei Stereo-Lambda­ regelungen.

Stand der Technik

Bei elektronischen Regelungssystemen in Fahrzeugen ist es seit Einführung derartiger Systeme üblich, die Systeme mit Notlauf­ eigenschaften auszurüsten. Dazu ist ein Mittel zur Fehlerer­ kennung und -behandlung vorhanden. Das Mittel zur Fehlerer­ kennung überprüft im System vorliegende Größen dauernd darauf, ob diese Werte einnehmen, die bei ordnungsgemäßem Arbeiten nicht auftreten dürfen. Wird ein Fehler festgestellt, wird eine Warnlampe zum Aufleuchten gebracht und das Verfahren wird auf eine Notlaufmaßnahme, in der Regel auf eine Steuerung, ge­ schaltet, die ein Weiterfahren bis zur nächsten Werkstatt er­ möglicht. Bei neueren Systemen ist es auch üblich, Diagnose­ meldungen abzuspeichern.

Verfahren und Vorrichtungen der genannten Art sind insbeson­ dere auch für Lambdaregelung bekannt. Bei der üblichen Lambda­ regelung wird in regelmäßigen Zeitabständen abhängig von je­ weils aktuellen Werten von Betriebsgrößen ein jeweiliger Vor­ steuerwert für die Einspritzung oder Vergasereinstellung be­ rechnet, welcher Vorsteuerwert mit Hilfe eines Regelkreises so modifiziert wird, daß sich der gewünschte Lambdawert ein­ stellt. Der Lambdawert wird mit Hilfe einer im Abgastrakt der betriebenen Brennkraftmaschine angeordneten Lambdasonde über­ wacht. Liegen zwei symmetrisch angeordnete Lambdasonden für zwei Regelkreise vor, spricht man von Stereo-Lambdaregelung. Die Lambdasonden können in den beiden ersten Sammelrohren eines Vier- oder Sechs-Zylinder-Reihenmotors angeordnet sein oder im jeweiligen Einzeltrakt einer von beiden Bänken eines V6-, V8- oder V12-Motores. Stereo-Lambdaregelungen sind z. B. aus der DE-OS 22 55 874 und der DE-OS 26 26 226 bekannt.

Bei dieser in der Praxis betriebenen Stereo-Lambdaregelungen wird in bezug auf Notlaufsituationen jeder der beiden Regel­ kreise so behandelt, wie dies bei Lambdaregelungen mit nur einem einzigen Regelkreis üblich ist. Es wird also jeder Kreis auf auftretende Fehler überwacht und dann, wenn in einem Kreis ein Fehler festgestellt wird, wird dieser auf Steuerung ge­ schaltet.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Fehlererkennung und/oder Fehlerbehandlung bei Stereo-Lambda­ regelung anzugeben, das besonders effektiv arbeitet. Der Er­ findung liegt weiterhin die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens anzugeben.

Vorteile der Erfindung

Die Erfindung ist für das Verfahren durch die Merkmale der nebengeordneten Ansprüche 1 bzw. 5 und für die Vorrichtung durch die nebengeordneten Ansprüche 9 bzw. 10 gegeben. Vor­ teilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der Unteransprüche.

Das Verfahren gemäß Anspruch 1 ist ein Verfahren zur Fehler­ erkennung, während das gemäß Anspruch 5 ein solches zur Feh­ lerbehandlung ist. Beide Verfahren werden vorzugsweise gemein­ sam angewandt. Das Fehlererkennungsverfahren gemäß Anspruch 1 zeihnet sich dadurch aus, daß die beiden Regelkreise der Stereo-Lambdaregelung nicht mehr unabhängig voneinander behan­ delt werden, sondern daß gleichartige Werte aus den beiden Kreisen miteinander verglichen werden und dann, wenn eine Abweichung festgestellt wird, die ein vorgegebenes Maß über­ steigt, dies als Fehlerhinweis gewertet wird. Auch das Feh­ lerbehandlungsverfahren gemäß Anspruch 5 nutzt das Vorliegen zweier Kreise. Es wird nämlich dann, wenn in einem der beiden Regelkreise ein Fehler festgestellt worden ist, die Stellgröße aus dem intakten Kreis auch für den fehlerhaften Kreis verwen­ det. Dadurch ist es möglich, auch den fehlerhaften Kreis noch regelnd zu betreiben, was in den meisten Betriebszuständen zu niedrigerem Schadstoffausstoß führt als bei Steuerung. Vorteilhafterweise werden nicht nur die Stellgrößen, sondern auch Adaptionswerte aus dem intakten Kreis übernommen. Liegen die Adaptionswerte aufgespalten in solche vor, die kreiseigen­ schaftsabhängig sind, z. B. der Leckluftadaptionswert, und solche, die kreisunabhängig sind, z. B. ein Umgebungsdruck- Adaptionswert, ist es von Vorteil, nur die kreiseigenschafts­ unabhängigen Adaptionswerte zu übernehmen, dagegen die kreis­ eigenschaftsabhängigen unverändert für den fehlerhaften Kreis beizubehalten.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung gemäß Anspruch 9 zur Fehler­ erkennung weist eine Vergleichseinrichtung auf, die gleich­ artige Werte aus den beiden Kreisen miteinander vergleicht und dann, wenn eine Abweichung festgestellt wird, ein Fehler­ signal ausgibt. Die Vorrichtung gemäß Anspruch 10 zur Fehler­ behandlung weist eine Umschalteinrichtung auf, die dann, wenn in einem der beiden Regelkreise ein Fehler festgestellt wor­ den ist, die Stellgröße aus dem intakten Kreis auch auf den fehlerhaften Kreis schaltet. Die beiden Vorrichtungen werden vorteilhafterweise gemeinsam angewandt.

Erfindungsgemäße Vorrichtungen sind vorzugsweise als Mikro­ computer mit zugehörigem Programm ausgebildet, wie dies in der Fahrzeugelektronik üblich ist.

Zeichnung

Die Erfindung wird im folgenden anhand eines durch Figuren veranschaulichten Ausführungsbeispieles näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Übersichtsdiagramm über eine Brennkraftmaschine mit Mitteln zum Regeln und zur Fehlererkennung und -behandlung;

Fig. 2 eine Tabelle zum Erläutern von Schalterstellungen im Übersichtsdiagramm gemäß Fig. 1 und zugehörigen Betriebsarten;

Fig. 3a, b ein Flußdiagramm zum Erläutern eines Verfahrens zur Fehlererkennung und -behandlung; und

Fig. 4 eine Tabelle mit Diagnosemeldungen, wie sie im Fluß­ diagramm gemäß Fig. 3 gesetzt werden.

Beschreibung von Ausführungsbeispielen

Die Gesamtanordnung gemäß Fig. 1 weist eine Brennkraftmaschi­ ne 10, ein Mittel zum Regeln 11 mit einer Einspritzzeit-Vor­ steuerung 12, einer Lambdaregelung 1 mit dem Bezugszeichen 13.1 und einer Lambdaregelung 2 mit dem Bezugszeichen 13.2 sowie ein Mittel 14 zur Fehlererkennung und -behandlung auf. Bei der Brennkraftmaschine 10 handelt es sich um einen Vier-Zylinder- Reihenmotor, bei dem die Abgasrohre vom ersten und vom vier­ ten Zylinder zu einem ersten Vorsammelrohr 15.1 und die Ab­ gasrohre vom zweiten und dritten Zylinder zu einem zweiten Vorsammelrohr 15.2 zusammengefaßt sind. Die beiden Vorsammel­ rohre münden in ein Hauptsammelrohr, in dem ein Katalysator 16 angeordnet ist. In jedes der beiden Vorsammelrohre 15.1 und 15.2 ragt jeweils eine von zwei Lambdasonden 17.1 bzw. 17.2. Im Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine 10 ist vor jedem Zylin­ der ein Einspritzventil 18 angeordnet.

Alle vier Einspritzventile 18 werden von der Einspritzzeit- Vorsteuerung 12 mit derselben Vorsteuereinspritzzeit versorgt. Der Vorsteuerwert wird in regelmäßigen Zeitabständen, z. B. alle 15 ms abhängig von jeweils vorliegenden Werten vorgege­ bener Betriebsgrößen bestimmt und zwar so, daß sich an den Lambdasonden 17.1 und 17.2 ein gewünschter Lambdawert ein­ stellen soll, insbesondere ein Lambdawert von etwa 1. Wird mit dem bestimmten Vorsteuerwert das genannte Ziel nicht genau erreicht, wird dies in bezug auf das Signal von der er­ sten Lambdasonde 17.1 dadurch festgestellt, daß in der Rege­ lung 1 13.1 ein Unterschied zwischen der von der genannten Sonde abgegebenen Spannung U 1 und einer Sollspannung festge­ stellt wird. Die Regelung 1 gibt im Falle einer solchen Ab­ weichung einen Regelfaktor FR 1 aus, mit dem der Vorsteuerwert in einer ersten Multiplaktionsstelle 19.1 multipliziert wird. Der so korrigierte Einspritzzeitwert wird an die Einspritz­ ventile für die Zylinder 1 und 4 gegeben. Entsprechend gibt die Regelung 2 13.2 bei einer Abweichung zwischen der von der zweiten Lambdasonde 17.2 gemessenen Spannung U 2 und der Soll­ spannung einen Regelfaktor FR 2 aus, mit dem der Vorsteuerwert in einer zweiten Multiplikationsstelle 19.2 korrigiert wird.

Der so korrigierte Einspritzzeitwert wird an die Einspritz­ ventile für die Zylinder 2 und 3 gegeben.

In qualitativ hochwertigen Systemen werden Vorsteuerwerte nicht nur durch Stellgrößen, hier die Regelfaktoren FR 1 und FR 2, korrigiert, sondern es werden noch Adaptionen ausgeführt, um Größen, die sich langsam ändern und dabei Einfluß auf die Einspritzzeit nehmen, bereits für sich zu berücksichtigen, damit die Regelungen nur Kurzzeitabweichungen zwischen Ist­ werten und Sollwert kompensieren müssen. Sich langsam ändern­ de Einflußgrößen, die adaptiert werden können, sind z. B. der Leckluftanteil, der Umgebungsdruck, die Umgebungstemperatur und die Batteriespannung. Dabei sind die drei letztgenannten Größen solche, die sich für beide Regelkreise einer Stereo- Lambdaregelung gleichmaßen ändern. Dies gilt im wesentlichen auch für die Leckluft, jedoch nur dann, wenn für alle Zylin­ der ein gemeinsamer Ansaugtrakt vorliegt. Sind dagegen zwei getrennte Ansaugtrakte vorhanden, wie dies insbesondere bei V-Motoren üblich ist, können die Leckluft-Adaptionswerte für die beiden Regelkreise deutlich voneinander abweichen.

Um Fehler im beschriebenen System erkennen zu können und Feh­ lerbehandlungsmaßnahmen ergreifen zu können, ist das Mittel 14 zur Fehlererkennung und -behandlung vorhanden. Ihm werden die beiden Istspannungen U 1 und U 2 der Lambdasonden 17.1 bzw. 17.2 zugeführt, wie auch die Stellwerte FR 1 und FR 2 der Regelungen 13.1 bzw. 13.2. Das Mittel 14 zur Fehlererkennung und -behand­ lung untersucht z. B., ob die Werte der genannten Größen dauernd auf einem Grenzwert liegen, ob sich die Spannungen oder die Stellwerte stark voneinander unterscheiden oder ob große Abweichungen in den Frequenzen der Regelschwingungen der beiden Regelkreise vorhanden sind.

Das Mittel 14 zur Fehlererkennung und -behandlung steuert drei Schalter Sch 1 20.1, Sch 2 20.2 und Sch 3 20.3. Der Schalter Sch 1 20.1 verbindet dabei die Regelung 1 mit der ersten Mul­ tiplikationsstelle 19.1, während der Schalter Sch 2 20.2 die Regelung 2 mit der zweiten Multipkationsstelle 19.2 verbin­ det. Die Ausgänge der beiden genannten Schalter sind über den Schalter Sch 3 20.3 und eine Verstärkungs-Multiplikationsstel­ le 21 miteinander verbindbar. Stellt das Mittel 14 zur Feh­ lererkennung und -behandlung keinen Fehler fest, liegt die in Fig. 1 eingezeichnete Schalterstellung vor; es sind nämlich die Schalter Sch 1 20.1 und Sch 2 20.2 geschlossen, während der Schalter Sch 3 20.3 geöffnet ist. Bei dieser Schalterstellung wird jeder Regelkreis für sich geregelt. Es werden auch in jedem Regelkreis alle Adaptionswerte für sich gesondert be­ stimmt, wobei es jedoch auch möglich ist, Adaptionswerte, die für beide Kreise weitgehend gleich sind, nur für einen Kreis zu bestimmen und für beide Kreise gemeinsam zu verwenden, was insbesondere für den Tankentlüftungs-Adaptionswert gilt, wie dies in der älteren Anmeldung DE-38 26 517 beschrieben ist.

Die soeben geschilderte Betriebsart der unabhängigen Regelung beider Regelkreise ist in der Tabelle gemäß Fig. 2 ganz oben dargestellt. In der Tabelle sind außerdem drei Betriebsarten aufgelistet, die im Falle des Auftretens von Fehlern genutzt werden. Stellt das Mittel 14 zur Fehlererkennung und -behand­ lung 13 fest, daß in einem der beiden Regelkreise ein Fehler vorliegt, z. B. im Regelkreis 1, werden die Schalter so betä­ tigt, daß beide Regelkreise mit im wesentlichen demselben Stellwert versorgt werden. Im Beispielsfall des Fehlers im ersten Regelkreis wird der Schalter Sch 1 20.1 geöffnet und der Schalter Sch 3 20.3 wird geschlossen. In diesem Fall wird der zweite, noch intakte Regelkreis, unverändert geregelt. Der erste Regelkreis erhält jedoch über den dritten Schalter Sch 3 20.3 den zweiten Stellwert FR 2, der in der Verstärkungs-Multi­ plikationsstelle 21 noch um 2% verstärkt wird. Diese Verstär­ kung dient dazu, daß auch im ersten Regelkreis mit Sicherheit eine Schwingungsamplitude erzielt wird, die den Ist-Lambda­ wert nach beiden Seiten über den Soll-Lambdawert hinwegführt. Dies ist bei den derzeit üblichen Katalysatoren für einwand­ freies Arbeiten erforderlich. Wird in den Regelkreisen auch noch adaptiert, ist es von Vorteil, im intakten Kreis unver­ ändert weiterzuadaptieren und für die fehlerhafte Seite die adaptierten Werte aus dem intakten Kreis zu übernehmen. Lie­ gen getrennte Ansaugtrakte vor und kann auf unterschiedliche Adaptionswerte gesondert zugegriffen werden, ist es von Vor­ teil, für den ausgefallenen Kreis den vor dem Ausfall vorlie­ genden Leckluftadaptionswert auf Dauer beizubehalten und nur diejenigen Adapotionswerte vom anderen Kreis zu übernehmen, die im wesentlichen kreiseigenschaftsunabhängig sind, wie z. B. der Adaptionswert für Umgebungsdruck und -temperatur.

Handelt es sich bei der Brennkraftmaschine 10 um eine solche mit zwei völlig voneinander getrennten Bänken und ist keine Adaption vorhanden, ist es bei Ausfall eines Regelkreises vorteilhafter, die defekte Seite nur noch zu steuern, also nicht den Stellwert vom intakten Regelkreis zu übernehmen. In diesem Fall wird gegenüber dem Ausgangszustand gemäß Fig. 1 lediglich einer der beiden Schalter Sch 1 und Sch 2 geöffnet, also der erste Schalter Sch 1 20.1 im Falle des Ausfalls des ersten Regelkreises.

Stellt das Mittel 14 zur Fehlererkennung und -behandlung fest, daß beide Regelkreise nicht ordnungsgemäß arbeiten, werden beide Seiten auf Steuerung umgeschaltet. Dies erfolgt durch Öffnen der Schalter Sch 1 20.1 und Sch 2 20.2. Außerdem werden alle Adaptionswerte auf Grundwerte zurückgesetzt, also multi­ plikative Adaptionswerte auf den Wert "1" und additive Adap­ tionswerte auf den Wert "0".

Anhand von Fig. 3 wird nun erläutert, wie das Mittel 14 zur Fehlererkennung und -behandlung gemäß dem Ausführungsbeispiel arbeitet. Diagnosemeldungen, die im Verfahrensablauf ausge­ geben werden, sind in der Tabelle von Fig. 4 aufgelistet.

Nach dem Start des Verfahrens gemäß Fig. 3 ist, in Teilfi­ gur 3a, eine Marke "A" eingezeichnet, die als Rücksprung­ adresse dient. Es folgt ein Schritt s 1, in dem überprüft wird, ob mindestens eine der beiden Sonden nicht regelbereit ist. Ist keine der beiden Sonden nicht regelbereit, besteht also Regelbereitschaft bei beiden Sonden, erfolgt ab einem Schritt s 22 eine Überprüfung in bezug auf Eigenschaften der Regel­ kreise. Zwischen den Schritt s 1 und den Schritt s 22 ist eine Marke "B" eingeschaltet. Diese dient lediglich dazu, den An­ schluß zwischen den Fig. 3a und 3b herzustellen.

Stellt sich in Schritt s 1 heraus, daß eine der beiden Son­ den nicht regelbereit ist, wird in einem anschließenden Schritt s 6 untersucht, ob auch die andere Sonde nicht regel­ bereit ist. Ist dies der Fall, sind also beide Sonden nicht bereit, schließen sich Zeituntersuchungsschritte s 7 bis s 9 an. Diese sind erforderlich, da fehlende Regelbereitschaft nach einem Kaltstart der Regelfall ist, also aus dem Vorlie­ genden dieser Bedingung nicht zwingend auf einen dauerhaften Fehler des Systems geschlossen werden kann. Im Schritt s 7 wird untersucht, ob der Zeitpunkt ZT 1, zu dem erstmals feh­ lende Bereitschaft beider Sonden festgestellt wurde, bereits gesetzt ist. Ist dies nicht der Fall, wird der Zeitpunkt im Schritt s 8 gesetzt. Das Verfahren läuft entweder direkt vom Schritt s 7, nämlich wenn der Zeitpunkt ZT 1 bereits gesetzt ist, oder vom Schritt s 8 zum Schritt s 9 weiter. Dort wird überprüft, ob die Differenz zwischen dem aktuellen Zeitpunkt ZT und dem gesetzten Zeitpunkt ZT 1 größer ist als eine vor­ gegebene Periode PT 1. Die Periode PT 1 ist relativ lange ge­ wählt, z. B. mit 5 Minuten, um zu gewährleisten, daß in der Startphase keine Fehlermeldung ausgegeben wird.

Liegt die gemessene Zeitspanne unter der Periode PT 1, wird in einem Schritt s 10 auf die Betriebsart SS gemäß der Tabelle von Fig. 2 entschieden. Das Verfahren geht dann zur Marke "A" weiter. Wird beim nächsten Programmdurchlauf festgestellt, daß beide Sonden betriebsbereit sind und auch sonst keine Fehler vorliegen, wird die Betriebsart RR der Tabelle gemäß Fig. 2 eingestellt, was weiter unten näher erläutert wird.

Wird in Schritt s 9 festgestellt, daß die gemessene Zeitspanne größer ist als die vorgegebene Zeitspanne PT 1, zeigt dies an, daß die Sonden auf Dauer nicht regelbereit sind. Es wird dann in einem Schritt s 11 die zugehörige Diagnosemeldung D 2 gemäß der Tabelle von Fig. 4 ausgegeben und in einem Schritt s 12 wird auf die Betriebsart SS geschaltet. Diese Betriebsart wird auf Dauer beibehalten. Es kann jedoch in regelmäßigen Zeitab­ ständen wieder auf die Marke "A" geschaltet werden, um zu un­ tersuchen, ob die Sonden nicht doch inzwischen betriebsbereit sind. Die Diagnosemeldung D 2 bleibt aber aufrechterhalten.

Ist im Schritt s 1 festgestellt worden, daß eine der beiden Sonden nicht regelbereit ist, zeigte aber Schritt s 6, daß die andere Sonde bereit ist, erfolgt in Schritten s 13 bis s 15 eine zeitliche Untersuchung, die nach Ablauf und technischem Hintergrund völlig der Untersuchung gemäß den Schritten s 7 bis s 9 entspricht. In Schritt s 13 wird nämlich untersucht, ob ein Zeitpunkt ZT 2 gesetzt ist. Ist dies nicht der Fall, wird er in Schritt s 14 gesetzt. In Schritt s 15 wird dann die Dif­ ferenz zwischen dem aktuellen Zeitpunkt und dem gesetzten Zeitpunkt ZT 2 gebildet und untersucht, ob diese Differenz größer ist als eine zweite Periode PT 2, die im Fall des Aus­ führungsbeispieles 1 Minute beträgt. Diese Zeitperiode berück­ sichtigt, daß ordnungsgemäße Sonden innerhalb eines zeitlichen Abstandes von 1 Minute regelbereit werden sollten. Liegt die gemessene Periode noch nicht über der vorgegebenen Zeitpe­ riode PT 2, wird in einem Schritt s 16 auf die Betriebsart R entschieden, es wird also der Kreis mit der regelbereiten Sonde geregelt und die Seite mit der noch nicht regelberei­ ten Sonde gesteuert. Im oben beschriebenen Sonderfall zweier völlig voneinander getrennter Bänke kann auch auf die Be­ triebsart SR entschieden werden. Immer wenn im folgenden an­ gegeben wird, daß auf die Betriebsart R oder SR entschieden wird, gilt, daß die Betriebsart R der Normalfall ist und die Betriebsart SR nur im Sonderfall der getrennten Bänke ohne Adaption eingestellt wird.

Wird im Schritt s 15 festgestellt, daß die gemessene Periode die vorgegebene zweite Periode PT 2 überschritten hat, wird in einem Schritt s 17 überprüft, ob die gemessene Periode auch über einer dritten Periode PT 3 liegt. Diese weist im Ausfüh­ rungsbeispiel eine Länge von 4 Minuten auf. Sie ist so bemes­ sen, daß innerhalb dieser Zeitspanne nach der Betriebsbereit­ schaft der einen Sonde die andere Sonde auch dann betriebs­ bereit werden sollte, wenn sie bereits stark gealtert ist oder ihre Beheizung defekt ist. Ist die dritte Zeitperiode PT 3 nicht überschritten, schließt sich ein Schritt s 18 an, in dem die Diagnosemeldung D 3 der Tabelle gemäß Fig. 4 erfolgt. In einem Schritt s 19 wird auf die Betriebsart R oder sonderfall­ weise auf die Betriebsart SR entschieden. Wird im Schritt s 17 dagegen festgestellt, daß die gemessene Zeitperiode die vor­ gegebene dritte Zeitperiode PT 3 überschritten hat, wird in einem Schritt s 20 die Diagnosemeldung D 4 gemäß Fig. 4 regi­ striert und in einem Schritt s 21 wird die Betriebsart R oder sonderfallweise die Betriebsart SR gesetzt.

Anhand der Teilfigur 3b wird nun erläutert, welche Fehler­ untersuchungsschritte sich nach Feststellung regelbereiter Sonden anschließen und wie dabei eventuell festgestellte Feh­ ler behandelt werden.

Anhand der Teilfigur 3b wird nun der sich an die obengenann­ te Marke "B" anschließende Verfahrensablauf erläutert. In einem Schritt s 22 wird zunächst für die Stellwerte FRi beider Regelkreise untersucht, ob diese zwischen einem unteren Grenz­ wert Fr min und einem oberen Grenzwert FR max liegen. Wird für eine der Stellgrößen festgestellt, daß dies nicht der Fall ist, schließt sich ein Schritt s 23 an, in dem dieselbe Untersuchung für die andere Stellgröße durchgeführt wird. Wird bei dieser Untersuchung festgestellt, daß der Wert der anderen Stellgröße innerhalb der Grenzen liegt, steht fest, daß eine der beiden Regelungen fehlerhaft ist und auch die Nummer dieser Regelung ist bekannt. In einem Schritt s 24 wird die Diagnosemeldung D 5 gemäß Fig. 4 ausgegeben und in einem Schritt s 25 wird die Betriebsart R oder die Sonderfallbe­ triebsart SR eingestellt.

Ergibt die Untersuchung im Schritt s 23 jedoch, daß auch der Wert der zweiten Stellgröße nicht innerhalb der Grenzwerte liegt, wird in einem Schritt s 26 die Diagnosemeldung D 6 gemäß Fig. 4 registriert und in einem Schritt s 27 wird die Betriebs­ art SS eingestellt.

Wird in Schritt s 22 festgestellt, daß die Werte beider Stell­ größen innerhalb der vorgegebenen Grenzwerte liegen, schließt sich ein Schritt s 28 an, in dem als Vorbereitung für die fol­ genden Schritte untersucht wird, ob quasi stationäre Betriebs­ bedingungen vorliegen. Ist dies nicht der Fall, kehrt das Ver­ fahren zur Marke "A" zurück. Liegen dagegen quasi stationäre Bedingungen vor, wird in einem Schritt s 2 untersucht, ob die Regelkreise noch ordnungsgemäß arbeiten. Dies erfolgt dadurch, daß überprüft wird, ob die Frequenzen f 1 und f 2 der Regel­ schwingungen der beiden Regelkreise 0 sind. Ist dies der Fall, erfolgt in einem Schritt s 3 die Diagnosemeldung, daß die Lambdaregelungseinrichtung defekt ist. In einem Schritt s 4 wird auf die Betriebsart SS geschaltet. Ergibt die Prüfung in Schritt s 2 dagegen, daß beide Schwingungsfrequenzen un­ gleich 0 sind, wird in einem Schritt s 29 untersucht, ob sich die Schwingungsfrequenzen der beiden Regelkreise deutlich voneinander unterscheiden, im Beispielsfall um mehr als 50%. Liegt ein nach dieser Bedingung deutlicher Unterschied der Regelfrequenzen vor, erfolgt in einem Schritt s 30 eine Plau­ sibilitätsprüfung dahingehend, welche Regelfrequenz falsch liegt, in welchem Regelkreis also ein Fehler vorhanden ist. Die Prüfung erfolgt vorzugsweise durch Vergleich mit Werten für das bei den vorliegenden Betriebszuständen zu erwartenden Frequenzen, welche Werte aus einem Kennfeld ausgelesen wer­ den. Liegt eine Frequenz außerhalb dem erwarteten Band, zeigt dies fehlerhaftes Arbeiten an. Es ist auch möglich, generell den Regelkreis mit der geringeren Frequenz als fehlerhaft zu beurteilen. Diese Methode kann auch mit der Kennfeldmethode überlappt sein, z. B. dahingehend, daß dann, wenn eine Min­ destfrequenz unterschritten wird, sofort auf Fehler erkannt wird, ohne erst einen Vergleich mit Kennfeldwerten auszufüh­ ren. In einem Schritt s 31 wird die Diagnosemeldung D 7 zum In­ dizieren des Fehlers gemäß Fig. 4 registriert, und in einem Schritt s 32 wird die Betriebsart R oder die Sonderbetriebs­ art SR eingestellt.

Wird im Schritt s 29 festgestellt, daß sich die Regelfrequen­ zen nicht deutlich voneinander unterscheiden, wird in einem Schritt s 33 untersucht, ob sich die Stellwerte FR 1 und FR 2 deutlich voneinander unterscheiden. Ist dies der Fall, er­ folgt in einem Schritt s 34 eine Plausibilitätsprüfung, wel­ cher der Stellwerte FR 1 und FR 2 am weitesten vom Wert "1" ab­ weicht. Der Regelkreis mit dem am stärksten abweichenden Stellwert wird als fehlerhaft beurteilt. Die entsprechende Diagnosemeldung D 8 wird in einem Schritt s 35 ausgegeben und in einem Schritt s 36 wird die Betriebsart RR, also die er­ wünschte Betriebsart eingestellt. Diese ist unter den festge­ stellten Bedingungen noch ohne weiteres ausführbar, jedoch gibt der deutliche Unterschied in den Regelfaktoren Anlaß zum Ausgeben einer Diagnosemeldung und dem damit verknüpften Auf­ leuchten der Warnlampe, die den Fahrer dazu veranlassen soll, alsbald eine Werkstatt aufzusuchen.

Wird im Untersuchungsschritt s 33 festgestellt, daß sich die Stellwerte der beiden Regelkreise nicht deutlich voneinander unterscheiden, ist dies das letzte Zeichen dafür, daß das gesamte System ordnungsgemäß arbeitet. In einem abschließen­ den Schritt s 37 wird daher die Betriebsart RR eingestellt. Das Verfahren kehrt dann zur Marke "A" zurück, um die Fehler­ untersuchung und -behandlung gemäß dem beschriebenen Verfah­ rensablauf erneut auszuführen. Für die praktische Anwendung reicht es in der Regel aus, die Untersuchung nicht öfter als im Abstand einiger Sekunden auszuführen. Noch größere Abstän­ de sind zulässig, wenn nach dem Ausgeben einer Diagnosemel­ dung und dem Einstellen einer anderen Betriebsart als der Be­ triebsart RR von Zeit zu Zeit das Verfahren wieder ab der Marke "A" durchgeführt wird, um festzustellen, ob nicht doch wieder die Betriebsart RR durchführbar ist.

Das Überprüfen der Regelfrequenz in Schritt s 29 kann auch in zwei Stufen erfolgen, wobei bei kleiner Abweichung, die je­ doch über einem unteren Grenzwert liegt, lediglich ein Diagno­ sehinweis abgespeichert wird und dies angezeigt wird, die Brennkraftmaschine aber weiterhin in der Betriebsart RR be­ trieben wird.

Die zulässigen Grenzwerte oder Zeitspannen, die überschritten werden müssen, bis eine Fehlermeldung erfolgt, können auch variabel sein, wobei sie vorzugsweise insbesondere von der Motortemperatur abhängen. Je höher die Motortemperatur ist, bei umso geringeren Abweichungen von erwarteten Werten erfolgt bereits eine Fehlermeldung. Das Ausmaß der zulässigen Abwei­ chung kann auch von der Konstruktion der Brennkraftmaschine abhängen, insbesondere davon, ob ein gemeinsamer Ansaugtrakt oder getrennte Ansaugtrakte vorliegen. Bei getrennten An­ saugtrakten müssen z. B. größere Abweichungen insbesondere zwischen den Stellwerten zugelassen werden, bis eine Fehler­ meldung erfolgt, z. B. 15% statt 10%.

In bezug auf die Adaptionsangaben in der Tabelle gemäß Fig. 2 wird noch auf Folgendes hingewiesen: Dort ist angegeben, daß im Fall der Steuerung Adaptionswerte auf Grundwerte rückge­ setzt werden. Dies gilt jedoch nur dann, wenn wegen eines Fehlers einer Lambdasonde oder der Lambdaregelungseinrich­ tung auf Steuerung geschaltet wird. Wird dagegen für eine Sonderbetriebsart, z. B. Vollast oder im Fall noch nicht re­ gelbereiter Sonden nach einem Kaltstart auf Steuerung ge­ schaltet, bleiben die Adaptionswerte unverändert, damit sie für die Regelung, die mit dem Ende der jeweiligen Sonderbe­ dingung wieder einsetzt, zur Verfügung stehen.

Claims (10)

1. Fehlerbearbeitungsverfahren bei der Lambdaregelung mit Hilfe zweier Regelkreise mit zwei symmetrisch im Abgas­ trakt einer Brennkraftmaschine anzuordnenden Lambdasonden, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erkennen von Fehlern in den Regelkreisen gleichartige Werte aus den beiden Kreisen miteinander verglichen werden und dann, wenn eine Abweichung festgestellt wird, die ein vorgegebenes Maß übersteigt, dies als Fehlerhinweis gewer­ tet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß als gleichartige Werte die Werte der Spannun­ gen der beiden Lambdasonden verwendet werden.

3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß als gleichartige Werte die Werte der Stellgrößen der beiden Regelkreise verwendet werden.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, daß als gleichartige Werte die Werte der Schwingungsfrequenzen der beiden Regelkreise verwendet werden.

5. Fehlerverarbeitungsverfahren bei der Lambdaregelung mit Hilfe zweier Regelkreise mit zwei symmetrisch im Abgas­ trakt einer Brennkraftmaschine anzuordnenden Lambdasonden, insbesondere Verfahren in Verwendung mit einem der Verfah­ ren gemäß einem der Ansprüche 1-4, dadurch ge­ kennzeichnet, daß dann, wenn in einem der beiden Regelkreise ein Fehler festgestellt worden ist, die Stell­ größe aus dem intakten Kreis auch für die fehlerhafte Seite verwendet wird.

6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeich­ net, daß die Stellgröße aus dem intakten Kreis vor dem Verwenden auch für die fehlerhafte Seite verstärkt wird.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle von Regelkreisen mit Adaption alle Adaptionswerte aus dem intakten Kreis auch für die fehlerhafte Seite verwendet werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß im Falle von Regelkreisen mit Adaption die kreiseigenschaftsabhängigen Adaptions­ werte der fehlerhaften Seite unverändert für diese beibe­ halten werden, dagegen die übrigen Adaptionswerte aus dem intakten Kreis auch für die fehlerhafte Seite verwendet werden.

9. Vorrichtung zur Fehlerbearbeitung bei der Lambdaregelung mit Hilfe zweier Regelkreise mit zwei symmetrisch im Ab­ gastrakt einer Brennkraftmaschine anzuordnenden Lambda­ sonden, gekennzeichnet durch ein Mittel (14) zur Feh­ lererkennung, das zum Erkennen von Fehlern in den Regel­ kreisen gleichartige Werte aus den beiden Kreisen mitein­ ander vergleicht und dann, wenn eine Abweichung festge­ stellt wird, die ein vorgegebenes Maß übersteigt, eine Fehlermeldung ausgibt.

10. Vorrichtung zur Fehlerbehandlung bei der Lambdaregelung mit Hilfe zweier Regelkreise mit zwei symmetrisch im Ab­ gastrakt einer Brennkraftmaschine anzuordnenden Lambda­ sonden, insbesondere Vorrichtung zur Anwendung mit einer Vorrichtung gemäß Anspruch 9, gekennzeichnet durch

• - ein Mittel (14, Sch 1, Sch 2, Sch 3) zur Fehlerbehandlung, das dann, wenn in einem der beiden Regelkreise ein Feh­ ler festgestellt worden ist, die Stellgröße aus dem in­ takten Kreis auch auf den fehlerhaften Kreis schaltet.