DE4024036A1 - Verfahren zum betrieb einer brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Brennkraftmaschine gemäß Oberbegriff des Anspruches 1.

Mit einem Leerlauf-Füllungsregler ausgerüstete Brenn­ kraftmaschinen sind üblicherweise so aufgebaut, daß zu der im Saugrohr befindlichen Drosselklappe ein Bypass vorgesehen ist, dessen Öffnungsgrad über ein Durchfluß­ ventil einstellbar ist. Dieses Durchflußventil wird als Leerlauf-Füllungsregler bezeichnet. Es wird in der Regel elektrisch angesteuert. Die Ansteuerung erfolgt über ein Steuergerät, dem weitere Informationen zugänglich sind, beispielsweise Drehzahl, Gaspedal bzw. Drosselklappen­ stellung sowie weitere Größen. Ist das Saugrohr der Brennkraftmaschine mit einem Sensor für den Luftmengen­ strom, z. B. Stauklappe, oder den Luftmassenstrom, also die Luftmasse pro Zeit, eingerichtet, beispielsweise einem Hitzdrahtmesser, wird diese Information ebenfalls dem Steuergerät zugeführt.

Üblicherweise sind in Steuergeräten Fehlererkennungs­ schaltungen installiert, so daß bei einer fehlerhaften Stromansteuerung der Leerlauf-Füllungsreglereinheit eine entsprechende Information des Steuergerätes ausgegeben wird und dazu dienen kann, weitere entsprechende Maßnah­ men zu treffen, die der Anzeige des Fehlers, der Spei­ cherung für Servicezwecke sowie weiterer Maßnahmen für einen Notlauf entsprechen.

Der Regelbereich der Leerlauf-Füllungsreglereinheit wird derart vorgewählt, daß eine bestimmte Drehzahl bei ge­ schlossener Drosselklappe - üblicherweise erkannt durch einen entsprechenden Leerlaufschalter - nicht über­ schritten wird, die Brennkraftmaschine also im Leerlauf nicht höher als beispielsweise 1500 Umdrehungen pro Mi­ nute dreht.

Es kann jedoch zu mechanischen Fehlfunktionen kommen, beispielsweise durch einen mechanisch hängenbleibenden Leerlauf-Füllungsregler. Üblicherweise arbeitet der Elektromotor gegen eine Feder, bei gebrochener Feder kann auch bei nicht erregtem Elektromotor das Ventil der Leerlauf-Füllungsreglereinheit nicht wieder in seine Schließstellung gebracht werden. Dabei tritt eben gerade kein elektrischer Fehler auf, sondern der Fehler ist me­ chanischer Natur.

Die gleichzeitig regelnde Schubabschaltung, die ggf. vorgesehen sein kann, ist nicht in der Lage, die jetzt möglichen zu hohen Drehzahlen zuverlässig zu begrenzen, da die Schubabschaltung aus Komfort- und Abgasgründen erst mit einer Zeitverzögerung gestartet wird.

Aufgabe der Erfindung ist es, den sich bei mechanischen Störungen in der Leerlauf-Füllungsreglereinheit ergeben­ den Problemen zu hoher Drehzahl zu begegnen.

Die Aufgabe wird gelöst durch den Hauptanspruch.

Erfindungsgemäß ist vorgesehen, daß der Wert für den elektrischen Strom, mit der die Leerlauf-Füllungsregler­ einheit angesteuert wird, im Steuergerät erfaßt wird und verglichen wird mit einem Wert, der von dem Sensor für den Luftmengen- oder Luftmassenstrom geliefert wird. Da bei geschlossener Drosselklappe jedem elektrischen Wert für die Leerlauf-Füllungsreglereinheit und somit für einen vorgegebenen Wert des Öffnungsgrades des Bypasses ein entsprechender Luftmengen- oder Luftmassenstrom sich einstellen muß, sind die beiden Werte miteinander korre­ liert. Weicht nun das tatsächliche Verhältnis ab von den nach Tabelle oder Kennlinie zu erwartenden Werten, ist dies ein Indiz für einen Fehler, der im weiteren Betrieb der Brennkraftmaschine entsprechend registriert und dem in geeigneter Weise begegnet werden muß. Da die Stroman­ steuerung der Leerlauf-Füllungsreglereinheit getrennt überwacht wird, ist bei einem Mißverhältnis der Werte zueinander davon auszugehen, daß in der Leerlauf-Fül­ lungsreglereinheit ein mechanischer Fehler vorliegt, al­ so trotz des entsprechenden Ansteuerstroms die Leer­ lauf-Füllungsreglereinheit nicht geschlossen wird.

Bevorzugte Ausführungsformen sind in den Unteransprüchen beschrieben.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnung dargestellt. Es zeigt

Fig. 1 eine Prinzipskizze einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Ver­ fahrens, und

Fig. 2 ein Diagramm zur Erläuterung der Erfin­ dung.

Der zur Durchführung des Verfahrens notwendige Aufbau ist schematisch in Fig. 1 dargestellt. In einem Saugrohr 10 einer Brennkraftmaschine ist eine Drosselklappe 12 angeordnet, die in üblicher Weise über ein Gaspedal ge­ öffnet und geschlossen wird. Ein Bypass 14 umgeht die geschlossene Drosselklappe 12, so daß auch bei vollstän­ dig geschlossener Drosselklappe 12 durch das Saugrohr 10 der Brennkraftmaschine ein Benzin-Luft-Gemisch zugeführt werden kann, das zur Aufrechterhaltung des Leerlaufes dient. Um unter verschiedenen Umständen, also bei kalter oder warmer Brennkraftmaschine, bei hohen oder niedrigen Außentemperaturen, bei zugeschalteten elektrischen Ver­ brauchern und ähnlichem eine konstante Leerlaufdrehzahl zu erreichen, ist ein Leerlauf-Füllungsregler vorgese­ hen, der aus einem Drosselventil 16 im Bypass besteht, das über einen Elektromotor 18 geöffnet oder geschlossen werden kann. Wird das Drosselventil 16 der Leerlauf-Fül­ lungsreglereinheit geöffnet, steigt die Drehzahl des Motors, und ein größerer Luftmassenstrom fließt durch das Saugrohr 10, wird das Drosselventil 16 in Schließ­ richtung beaufschlagt, nimmt der Luftmassenstrom durch das Saugrohr 10 und somit die Drehzahl ab. Ausgegangen wird dabei von einer geschlossenen Drosselklappe 12.

Geöffnet und geschlossen wird das Drosselventil 16 über die Ansteuerung eines Steuergerätes 22, das den Elektro­ motor 18 mit Strom versorgt. Dem Steuergerät 22 stehen unter anderem die Informationen über die Drehzahl zur Verfügung, so daß sich mit Hilfe des Leerlauf-Füllungs­ reglers die Leerlaufdrehzahl auf einen vorgebbaren Wert, z. B. nicht größer als 1500 Umdrehungen pro Minute, ein­ regeln läßt.

Desweiteren ist ein Hitzdrahtmesser 20 vorgesehen, der ebenfalls im Saugrohr untergebracht ist und dessen In­ formation ebenfalls dem Steuergerät 22 zugeführt wird. Mit Hilfe der Meßwerte dieses Hitzdrahtmessers wird beispielsweise die Einspritzmenge festgelegt.

Da nun mit einem Öffnungsgrad des Drosselventils 16, das wiederum einer gewissen Stromstärke in der Ansteuerung des Elektromotors 18 entspricht, sich auch ein gewisser Luftmassenstrom im Saugrohr 10 einstellt, sind bei ge­ schlossener Drosselklappe 12 der Ansteuerstrom für den Elektromotor 18 und das Signal des Luftmassenmessers 20 in einem bestimmten Verhältnis zueinander.

Hier setzt nun die Erfindung ein. Wenn von diesem Ver­ hältnis zueinander abgewichen wird, wird in dem Steuer­ gerät 22 eine Fehlermeldung erzeugt und über einen Feh­ lerausgabekanal 24 abgegeben. Dem liegt die Betrachtung zugrunde, daß ein höherer Luftmassenstrom, als dem Öff­ nungsgrad des Drosselventils 16 entspricht, seine Ursa­ che bei geschlossener Drosselklappe 12 nur darin haben kann, daß das Drosselventil 16 nicht in dem erforderli­ chen Umfange zugemacht hat, also die Stromansteuerung an den Elektromotor 18 nicht die erwartete Drosselung des Bypasses 14 herbeigeführt hat. Dies kann beispielsweise auf ein mechanisch schadhaftes Drosselventil zurückzu­ führen sein, das auf diese Weise angezeigt wird.

Das Signal am Fehlerausgang 24 kann in einem Speicher abgelegt werden, der beim Service ausgelesen wird. Gleichzeitig kann eine entsprechende Fehleranzeige opti­ scher oder akkustischer Art aktiviert werden, und zu­ gleich können entsprechende Maßnahmen in den Steuergerä­ ten vorgesehen werden, um dennoch den Betrieb der Brenn­ kraftmaschine aufrechtzuerhalten, wobei ein schlechterer Leerlauf und ggf. höhere Abgaswerte vorübergehend in Kauf genommen werden können.

In Fig. 2 ist eine Darstellung der Abhängigkeit des Luftmassendurchsatzes m, gemessen vom Hitzdrahtmesser 20, von dem Strom I der den Motor 18 ansteuert. Die Stromwerte liegen im normalen Arbeitsbereich über einem unteren Schwellwert I_n, die Abhängigkeit ist hier ver­ einfacht als lineare Abhängigkeit durch die Kurve k an­ gegeben. Aufgrund einer gewissen Drosselklappenleckage streuen die Werte etwas und können oberhalb der Kurve k liegen, mit l ist der Toleranzbereich dargestellt, in­ nerhalb dessen die Werte liegen können. Der mit A be­ zeichnete Wert liegt nahe des Toleranzbereiches, die durch ihn dargestellte Zuordnung der Stromwerte zu den Meßwerten des Luftmassenmessers signalisiert dementspre­ chend einen einwandfreien Betrieb des Leerlauf-Füllungs­ reglereinheit.

Der Wert B liegt außerhalb des Toleranzbereiches, der Meßwert des Hitzdrahtmessers 20 ist für den zugeordneten Stromwert zu hoch, das Drosselventil 16 hat dementspre­ chend zu weit geöffnet, eine entsprechende Fehlermeldung wird innerviert und ausgegeben.

Claims (3)

1. Verfahren zum Betrieb einer mit einem Motorsteuerge­ rät, einer elektrisch ansteuerbaren Leerlauf-Fül­ lungsreglereinheit, die von dem Steuergerät angesteu­ ert wird, und einem Sensor zur Luftmengen- oder Luft­ massenmessung, der sein Signal an das Motorsteuerge­ rät liefert, ausgerüsteten Brennkraftmaschine, da­ durch gekennzeichnet, daß ein für den Strom der Leer­ lauf-Füllungsreglereinheit repräsentativer Wert ver­ glichen wird mit dem Signal des Sensors zur Luftmen­ gen- oder Luftmassenmessung, und bei Überschreiten eines Schwellwertes ein Fehlersignal ausgegeben wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Vergleich zwischen dem Sensorsignal und dem Wert für den Strom der Leerlauf-Füllungsreglereinheit nur bei geschlossener Drosselklappe durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß eine Kennlinie in dem Steuergerät abge­ legt ist, die die höchstzulässigen Werte des Luftmen­ gen- oder Luftmassenstromes für den jeweiligen elek­ trischen Ansteuerstrom der Leerlauf-Füllungsregler­ einheit festlegt, bei deren Überschreiten das Fehler­ signal abgegeben wird.