DE4107542A1 - Sicherheitssystem fuer eine drosselklappensteuerung - Google Patents
Sicherheitssystem fuer eine drosselklappensteuerungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft Fail-Safe-Systeme bzw Sicherheits-
Systeme für eine Drosselklappen-Steuerung zur Steuerung
des Öffnens und Schließens einer Drosselklappe in einer
Brennkraftmaschine durch einen Motor.
Bei einer herkömmlichen, in einem Traktionssteuerungs
system oder einem Selbstfahrsystem verwendeten Drossel
klappen-Steuerung ist eine Drosselklappe mit einem Motor
verbunden und wird zum Öffnen und Schließen angetrieben
oder die Drosselklappe ist mit dem Motor durch einen
Leergang-Mechanismus verbunden und wird zum Öffnen und
Schließen angetrieben, um das Ausgangsdrehmoment einer
Brennkraftmaschine zu steuern.
Tritt in einer derartigen Drosselklappen-Steuerung jedoch
aus irgendeinem Grund ein Blockieren auf, wenn die
Drosselklappe in Richtung auf ihre geöffnete Stellung hin
getrieben wird, so kann die Drosselklappe durch eine
Federkraft in einem System, welches den zwischen der
Drosselklappe und dem Motor angeordneten Leergang-
Mechanismus einschließt, oder durch eine Antriebskraft des
Motors in einem System, in welchem die Drosselklappe
direkt mit dem Motor verbunden ist, plötzlich in ihre
geöffnete Stellung übergeführt werden. Dies kann zu einem
plötzlichen Anstieg des Ausgangsdrehmoments der
Brennkraftmaschine führen.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, ein Auftreten
eines plötzlichen Anstiegs des Ausgangsdrehmoments der
Brennkraftmaschine zu verhindern, wenn ein Blockieren der
Drosselklappe in der Brennkraftmaschine beseitigt ist.
Zur Lösung dieser Aufgabe wird erfindungsgemäß ein Fail-
Safe-System für eine Drosselklappen-Steuerung zur
Steuerung des Öffnens und Schließens einer Drosselklappe
in einer Brennkraftmaschine durch einen Motor bereit
gestellt, umfassend eine Blockier-Erfassungsvorrichtung
zur Erfassung des Blockierens der Drosselklappe und eine
Maschinenleistungsabnahme-Berechnungsvorrichtung zur
Berechnung einer zu reduzierenden Leistungsmenge der
Brennkraftmaschine, wenn das Blockieren von der Blockier-
Erfassungsvorrichtung erfaßt wurde, auf der Grundlage
einer momentanen Betriebsbedingung der Brennkraftmaschine
und eines Schätzwerts für eine Betriebsbedingung der
Maschine zum Zeitpunkt der Beseitigung des Blockierens.
Bei dieser Konstruktion wird die Höhe der Leistungsabnahme
der Brennkraftmaschine, welche erforderlich ist, um eine
plötzliche Leistungsabgabe von der Brennkraftmaschine nach
Beseitigung des Blockierens rechtzeitig zu verhindern, zu
einem Zeitpunkt berechnet, zu dem das Blockieren der
Drosselklappe erfaßt wird. Somit ist es möglich, jeglichen
plötzlichen Leistungsanstieg der Brennkraftmaschine unter
jeglicher Blockierbedingung und nach Beseitigung des
Blockierens zu behandeln.
Zusätzlich wird erfindungsgemäß ein Fail-Safe-System für
eine Drosselklappen-Steuerung zur Steuerung des öffnens
und Schließens einer Drosselklappe in einer Brennkraft
maschine durch einen Motor bereitgestellt, umfassend eine
Blockier-Erfassungsvorrichtung zur Erfassung des
Blockierens der Drosselklappe und eine Alarmvorrichtung,
um einen Alarm zu geben, wenn das Blockieren von der
Blockier-Erfassungsvorrichtung erfaßt wurde, eine
Blockierbeseitigungs-Erfassungsvorrichtung zur Erfassung
der Beseitigung des von der Blockier-Erfassungsvorrichtung
erfaßten Blockierens und eine Maschinenleistungs-
Reduziervorrichtung zur Reduzierung der Leistung von der
Brennkraftmaschine, wenn die Beseitigung des Blockierens
von der Blockierbeseitigungs-Erfassungsvorrichtung erfaßt
wurde.
Mit der vorstehenden Konstruktion wird ein Alarm erzeugt,
wenn das Blockieren der Drosselklappe erfaßt wird, und die
Leistung der Brennkraftmaschine wird reduziert, wenn die
Beseitigung des Blockierens erfaßt wird. Somit ist es
möglich, einen plötzlichen Leistungsanstieg der
Brennkraftmaschine, welcher als Folge der Beseitigung des
Blockierens hervorgerufen werden kann, präzise zu
behandeln.
Erfindungsgemäß wird weiter ein Fail-Safe-System für eine
Drosselklappen-Steuerung zur Steuerung des Öffnens und
Schließens einer Drosselklappe in einer Brennkraftmaschine
durch einen Motor bereitgestellt, umfassend eine Blockier-
Erfassungsvorrichtung zur Erfassung des Blockierens der
Drosselklappe und eine Maschinenleistungsänderungs-Schätz
vorrichtung zur Schätzung einer Differenz einer Änderung
des positiven Ausgangsdrehmoments der Brennkraft-maschine
zum Zeitpunkt der Erfassung der Beseitigung des Blockie
rens auf der Grundlage eines Drosselklappen-Öffnungsgrads
zum Zeitpunkt der Erfassung des Blockierens durch die
Blockier-Erfassungsvorrichtung und eines geschätzten
Drosselklappen-Öffnungsgrads nach Beseitigung des
Blockierens und eine Maschinenleistungs-Reduziervorrich
tung zur Reduzierung der Leistung der Brennkraftmaschine
gemäß einer von der Maschinenleistungsänderungs-
Schätzvorrichtung geschätzten Differenz einer Änderung des
positiven Ausgangsdrehmoments.
Mit der vorstehenden Konstruktion wird eine Leistungs
änderung der Brennkraftmaschine nach Beseitigung des
Blockierens abgeschätzt, bevor das Blockieren beseitigt
ist, und wenn entschieden wird, daß eine derartige
Leistungsänderung größer ist als ein vorbestimmter Wert,
so wird die Leistung der Brennkraftmaschine vermindert.
Dies stellt sicher, daß eine übermäßige Verminderung der
Leistung verhindert wird.
Erfindungsgemäß wird weiter ein Fail-Safe-System für eine
Drosselklappen-Steuerung zur Steuerung des Öffnens und
Schließens einer Drosselklappe in einer Brennkraftmaschine
durch einen Motor bereitgestellt, umfassend eine Blockier-
Erfassungsvorrichtung zur Erfassung des Blockierens der
Drosselklappe und eine Blockierbeseitigungs-Erfassungsvor
richtung zur Erfassung der Beseitigung des Blockierens,
nachdem das Blockieren von der Blockier-Erfassungsvor
richtung erfaßt wurde, eine Maschinenleistungs-Reduzier
vorrichtung zur Reduzierung der Leistung der Brennkraft
maschine, wenn die Beseitigung des Blockierens von der
Blockierbeseitigungs-Erfassungsvorrichtung erfaßt wurde,
und eine Maschinenleistungs-Wiederherstellungsvorrichtung
zur allmählichen Wiederherstellung der Leistung der
Brennkraftmaschine, nachdem die Leistung durch die
Maschinenleistungs-Reduziervorrichtung reduziert worden
ist.
Mit der vorstehenden Konstruktion wird nach einer
Verminderung der Leistung der Brennkraftmaschine als Folge
der Beseitigung des Blockierens die verminderte Leistung
allmählich wiederhergestellt. Hierdurch kann ein sanftes
Wiederherstellen eines normalen Betriebs ohne begleitenden
plötzlichen Leistungsanstieg gewährleistet werden.
Die Erfindung wird im folgenden an einem Ausführungs
beispiel anhand der Zeichnung näher erläutert werden. Es
stellen dar:
Fig. 1 eine schematische Darstellung des Aufbaus eines mit
dem erfindungsgemäßen Fail-Safe-System ausgerüste
ten Fahrzeugs;
Fig. 2 ein Blockdiagramm zu Erläuterung der elektronischen
Steuereinheit; und
Fig. 3 und 4 Flußdiagramme zur Erläuterung des Inhalts
einer in der elektronischen Steuereinheit
durchgeführten Steuerung.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus
eines mit dem erfindungsgemäßen Fail-Safe-System
ausgerüsteten Fahrzeugs. Eine Vier-Zylinder-Brennkraft
maschine E in diesem Fahrzeug umfaßt einen aus einem
Zahnrad und einem elektromagnetischen Aufnehmer gebildeten
Drehzahl-Detektor 1 zur Erfassung der Drehzahl Ne einer
Kurbelwelle der Maschine E und eine in einem Ansaugkanal 2
angebrachte Drosselklappe 4, welche zum Öffnen und
Schließen von einem Schrittmotor 3 (als Motor gemäß der
Erfindung) durch einen Leergang-Mechanismus angetrieben
wird. Weiter ist ein Kraftstoff-Einspritzventil 6 an einem
stromabwärts gelegenen Ende des Ansaugkanals 2 angebracht
und schließt eine Kraftstoffabschaltungs-Vorrichtung 5
ein. Ein Gaspedal 7 ist mit einem Gaspedal-Öffnungsgrad-
Detektor 8 versehen zur Erfassung des Öffnungsgrads des
Gaspedals 7 und die Drosselklappe 4 ist mit einem Drossel
klappen-Öffnungsgrad-Detektor 9 versehen zur Erfassung des
Öffnungsgrads der Drosselklappe 4. Der Drehzahldetektor 1,
der Schrittmotor 3, die Kraftstoffabschaltungs-Vorrichtung
5, der Gaspedal-Öffnungsgrad-Detektor 8 und der Drossel
klappen-Öffnungsgrad-Detektor 9 sind mit einer elektro
nischen Steuereinheit U verbunden, welche bspw. als Mikro-
Computer ausgebildet ist.
Nebenbei ist der Leergang-Mechanismus dieses Ausführungs
beispiels (insbesondere bei Verwendung zur Traktions
steuerung) nur auf der Klappenschließ-Seite wirksam und
der Schrittmotor 3 wird nur im Klappenschließ-Steuerungs
betrieb erregt, in welchem der Leergang-Mechanismus tätig
ist. Wenn die Erregung des Schrittmotors 3 abgeschaltet
wird, so verschwindet die Leergang-Tätigkeit aufgrund
einer Feder in dem Leergang-Mechanismus und es wird ein
Zustand herbeigeführt, in welchem der Gaspedal-Öffnungs
grad und der Drosselklappen-Öffnungsgrad mechanisch
eingestellt werden können.
Fig. 2 stellt die elektronische Steuereinheit U dar,
welche die von den vorstehend genannten Detektoren erhal
tenen Signale gemäß einem Steuerprogramm berechnet, um den
Schrittmotor 3 und die Kraftstoffabschaltungs-Vorrichtung
5 auszutreiben. Die elektronische Steuereinheit U umfaßt
eine zentrale Recheneinheit (CPU) 10 zur Ausführung der
vorstehend genannten Rechnung, ein Read-Only Memory (ROM)
11, in welchem das Steuerprogramm und Daten, wie z. B.
verschiedenen Tabellen, gespeichert sind, ein Random-
Access Memory (RAM) 12, welches die Detektionssignale von
den Detektoren und Berechnungsergebnisse vorübergehend
speichert, einen Eingabeabschnitt 13, mit welchem die
Detektoren, d. h. der Drehzahldetektor 1, der Gaspedal-
Öffnungsgrad-Detektor 8 und der Drosselklappen-Öffnungs
grad-Detektor 9, verbunden sind, und einen Ausgabeab
schnitt 14, mit welchem der Schrittmotor 3 und die Kraft
stoffabschaltungs-Vorrichtung 5 verbunden sind. Somit
berechnet die elektronische Steuereinheit U die über den
Eingabeabschnitt 13 erhaltenen Detektionssignale und die
im ROM 11 gespeicherten Daten mit Hilfe der CPU 10 gemäß
einem Steuerprogramm, welches weiter unten beschrieben
werden wird. Schließlich treibt die elektronische Steuer
einheit U den Schrittmotor 3 und die Kraftstoffabschal
tungs-Vorrichtung 5 über den Ausgabeabschnitt 14 an,
wodurch das Ausgangsdrehmoment der Brennkraftmaschine E
auf einen vorbestimmten Wert gesteuert wird.
Der Inhalt der in der elektronischen Steuereinheit U
durchgeführten Steuerung wird im folgenden anhand der
Flußdiagramme in den Fig. 3 und 4 näher beschrieben
werden.
In Schritt S1 wird eine Größe dTH der Änderung des
Drosselklappen-Öffnungsgrads als Differenz bestimmt
zwischen einem momentanen Wert RTH(N) und dem letzten Wert
RTH(N-1) des Drosselklappen-Öffnungsgrads RTH, welcher in
vorbestimmten Intervallen von dem Drosselklappen-Öffnungs
grad-Detektor 9 erfaßt wird. Dann wird in Schritt S2
entschieden, ob ein Drosselklappen-Blockier-Flag FSTK,
welches nachfolgend beschrieben werden wird, gesetzt ist
oder nicht. Lautet die Antwort "NEIN", so wird in Schritt
S3 entschieden, ob eine Differenz zwischen einem von dem
Gaspedal-Öffnungsgrad-Detektor 8 erfaßten Gaspedal
öffnungsgrad RAP und dem vorstehend beschriebenen Drossel
klappen-Öffnungsgrad RTH größer ist als ein Entscheidungs
wert RTHR oder nicht. Wenn die Differenz zwischen dem
Gaspedal-Öffnungsgrad RAP und dem vorstehend beschriebenen
Drosselklappen-Öffnungsgrad RTH kleiner ist als der
Entscheidungswert RTHR, d. h. wenn ein momentaner Drossel
klappen-Öffnungsgrad RTH dem Gaspedal-Öffnungsgrad RAP
nachfolgt (im Falle der Antwort "NEIN"), so wird die
Kraftstoffabschaltungs-Vorrichtung 5 auf der Grundlage der
Entscheidung nicht betrieben, daß ein Blockieren der
Drosselklappe 4 nicht vorliegt. Wenn andererseits die
Differenz zwischen dem Gaspedal-Öffnungsgrad RAP und dem
Drosselklappen-Öffnungsgrad RTH größer ist als der
Entscheidungswert RTHR und der Drosselklappen-Öffnungsgrad
RTH dem Gaspedal-Öffnungsgrad RAP nicht nachfolgt, woraus
sich die Möglichkeit eines Blockierens der Drosselklappe 4
ergibt, so wird im nächstfolgenden Schritt S4 entschieden,
ob der Schrittmotor 3 zum Öffnen und Schließen der
Drosselklappe 4 erregt wurde oder nicht. Wenn der
Schrittmotor 3 nicht erregt ist oder wenn der Schrittmotor
3 erregt ist und in Schritt S5 die Differenz zwischen
einem Drosselklappen-Öffnungsgrad-Befehlswert RTHP und dem
Drosselklappen-Öffnungsgrad RTH größer ist als der
Entscheidungswert RTHR, so wird in Schritt S6 entschieden,
ob ein Absolutwert einer in Schritt S1 berechneten
Änderungsgröße dTH des Drosselklappen-Öffnungsgrads
kleiner ist als ein Referenzwert dTHSTK. Lautet die
Antwort in Schritt S6 "JA", d. h. ist die Änderungsgröße
dTH des Drosselklappen-Öffnungsgrads kleiner, und ist die
Zeit in Schritt S7 abgelaufen, so wird entschieden, daß
ein Blockieren der Drosselklappe 4 hervorgerufen wurde. In
Schritt S8 wird der Drosselklappen-Öffnungsgrad RTH zu
diesem Zeitpunkt durch einen Drosselklappen-Blockier
öffnungsgrad RTHSTK ersetzt und das Drosselklappen-
Blockierflag FSTK wird gesetzt. Im nächstfolgenden Schritt
S9 wird ein Drosselklappen-Alarm gegeben. Es soll fest
gestellt werden, daß, wenn in den Schritten S5, S6 und S7
die Antwort "NEIN" lautet, entschieden wird, daß kein
Blockieren der Drosselklappe 4 hervorgerufen wurde.
Wurde auf die vorstehend beschriebene Weise entschieden,
daß ein Blockieren der Drosselklappe 4 hervorgerufen
wurde, so wird in den Schritten S10 und S11 auf der
Grundlage der vom Drehzahl-Detektor 1 gelieferten Drehzahl
Ne der Brennkraftmaschine E entschieden, ob ein plötz
licher Leistungsanstieg der Brennkraftmaschine E hervor
gerufen wird, wenn das Blockieren beseitigt worden ist.
Wenn in Schritt S10 insbesondere A1 * Ne+B1RAP (wobei
A1 und B1 jeweils Konstanten sind) festgestellt wurde, so
besteht die Möglichkeit, daß die Leistung der Brennkraft
maschine E plötzlich ansteigt, wenn das Blockieren
beseitigt wird, da der Gaspedal-Öffnungsgrad RAP größer
ist. Hierbei ist der Wert von A1 * Ne+B1 eine lineare
Näherung der Leistung der Brennkraftmaschine zu diesem
Zeitpunkt zu einem unbelasteten Drosselklappen-Öffnungs
grad bei Ne. Wenn zusätzlich festgestellt wird, daß in
Schritt S11 A2 * Ne+B2RTHSTK gilt (wobei A2 und B2
jeweils Konstanten sind), so ist der Drosselklappen-
Blockieröffnungsgrad RTHSTK zu diesem Zeitpunkt kleiner
und es besteht in diesem Fall die Möglichkeit, daß die
Leistung der Brennkraftmaschine E plötzlich ansteigt, wenn
das Blockieren beseitigt wird. Hierbei ist der Wert von
A2 * Ne+B2 als im wesentlichen dem Drehmoment bei voller
Öffnung der Drosselklappe entsprechend bestimmt. Lautet
die Antwort in den Schritten S10 und S11 "JA", so wird in
folgenden Schritten S12 und S13 mit RWOT ein oberer Grenz
wert des Drosselklappen-Öffnungsgrads RTH bereitgestellt.
Dieser obere Grenzwert ist als einem derartigen Drossel
klappen-Öffnungsgrad entsprechend festgesetzt, daß 95% des
maximal erzielbaren Ausgangsdrehmoments der Maschine bei
der momentanen Drehzahl bereitgestellt werden. Dieser
obere Grenzwert kann aus einer Tabelle als Funktion der
Drehzahl der Maschine abgelesen werden. Diese Tabelle kann
durch den Wert von A2 * Ne+B2 ersetzt werden.
Es soll festgestellt werden, daß der Gaspedal-Öffnungsgrad
RAP in Schritt S10 als ein Parameter verwendet wird,
welcher die Leistung der Brennkraftmaschine nach Beseiti
gung des Blockierens darstellt, es kann aber auch der
Drosselklappen-Öffnungsgrad-Befehlswert anstelle von RAP
verwendet werden, wenn von einem weiter unten beschrie
benen "drive-by-wire"-System Gebrauch gemacht wird. Wird
die Drosselklappe 4 aufgrund der Beseitigung des Blockie
rens plötzlich geöffnet, woraus sich die Möglichkeit eines
plötzlichen Leistungsanstiegs der Brennkraftmaschine E
ergibt, so wird der Prozeß zu einem Schritt S14 weiter
geführt (vgl. Fig. 4). Wenn das Flag FSA, welches eine
plötzliche Öffnung der Drosselklappe 4 anzeigt, in Schritt
S14 nicht gesetzt ist, so wird in Schritt S15 die Anzahl
NFC der Zylinder, welcher einer Kraftstoffabschaltung
durch die Kraftstoffabschaltungs-Vorrichtung 5 unterzogen
werden, gemäß der folgenden Beziehung berechnet:
wobei mit "int" eine Rundungsoperation auf einen
ganzzahligen Wert bezeichnet ist, wobei weiter
RMIN=A1 * Ne+B1 gilt, wenn NeA3 und RMIN=R gilt,
wenn Ne < A3, und A3 eine Konstante ist.
Es soll festgestellt werden, daß die Zahl "4" auf der
rechten Seite der Beziehung zur Bestimmung von NFC die
Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine E ist und der
Bruch auf der selben Seite stellt (die Differenz des
Maschinen-Ausgangsdrehmoments vor und nach dem Blockieren
/das von der Maschine erzeugte Drehmoment) dar. Daher
wurde bei diesem Ausführungsbeispiel die Abhängigkeit der
Drehmomentsänderung der Maschinenleistung von der Drehzahl
der Maschine nicht berücksichtigt. Eine arithmetische
Operation kann jedoch zur Erzielung einer höheren
Genauigkeit gemäß der vorstehend genannten Beziehung auch
erst durchgeführt werden, nachdem die Werte RAP und RTHSTK
in von der Maschinen-Drehzahl abhängige Drehmomentswerte
umgewandelt worden sind. Weiter kann als Maßnahme zur
Vereinfachung der Steuerung zur Bestimmung der abzuschal
tenden Zylinder eine auf dem Maschinen-Ansaugvakuum und
der Drehzahl zum jeweiligen Zeitpunkt basierende Bestim
mung durchgeführt werden. In diesem Fall kann festgesetzt
werden, daß die genannte Zahl von Zylindern in Antwort auf
einen Anstieg der Maschinendrehzahl zunimmt, wenn die
Maschine auf einer Hochlast-Seite mit hoher Maschinen
leistung ist.
In Schritt S16 wird dann entschieden, ob die Änderungs
größe dTH des in Schritt S1 berechneten Drosselklappen-
Öffnungsgrads größer ist als der Referenzwert dTHSA oder
nicht. Lautet die Antwort "JA", so wird in Schritt S17 das
Flag FSA auf der Grundlage der Entscheidung gesetzt, daß
die Drosselklappe 4 plötzlich geöffnet wurde und die
Kraftstoffabschaltung in der Brennkraftmaschine E von der
Kraftstoffabschaltungs-Vorrichtung 5 gestartet wurde.
Wenn in Schritt S14 entschieden wurde, daß die Drossel
klappe 4 plötzlich geöffnet wurde und die Kraftstoff
abschaltung bereits durchgeführt wird, so schreitet der
Prozeß zu Schritt S19 fort. Wird in Schritt S19 entschie
den, daß ein vorbestimmtes Zeitintervall vom Zeitpunkt des
Starts des Zählens durch einen Zeitgeber abgelaufen ist,
so wird die in Schritt S15 bestimmte Anzahl NFC der abge
schalteten Zylinder um 1 (Eins) erniedrigt. Hierdurch wird
die Anzahl NFC der abgeschalteten Zylinder fortschreitend
erniedrigt, so daß die Betriebsbedingung sanft auf eine
normale Bedingung zurückgeführt wird.
Wenn andererseits in Schritt S16 die Änderungsgröße dTH
des Drosselklappen-Öffnungsgrads kleiner ist als der
Referenzwert dTHSA, d. h. wenn die Öffnungsrate der
Drosselklappe 4 kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, so
schreitet der Prozeß auf der Grundlage der Entscheidung,
daß kein plötzliches Öffnen der Drosselklappe 4 hervor
gerufen wurde, zu Schritt S21 fort. In Schritt S21 wird
der Gaspedal-Öffnungsgrad RAP mit einem Referenzwert
RTHAPG verglichen, welcher zu der Entscheidung verwendet
wird, ob sich das Gaspedal 7 in seinem vollständig
geschlossenen Zustand befindet. Wenn entschieden wird, daß
der Gaspedal-Öffnungsgrad RAP den vollständig geschlos
senen Zustand anzeigt, so wird in Schritt S22 die Anzahl
NFC der abgeschalteten Zylinder und das Drosselklappen-
Blockierflag FSTK auf 0 (Null) zurückgesetzt.
Zusätzlich wird, wenn in Schritt S23 entschieden wird, daß
der Gaspedal-Öffnungsgrad RAP den vollständig geschlosse
nen Zustand anzeigt, sogar dann, wenn die Drosselklappe 4
plötzlich geöffnet wird, die Anzahl NFC der abgeschalteten
Zylinder in Schritt S24 auf 0 (Null) zurückgesetzt und
weiter das Drosselklappen-Blockierflag FSTK und das Flag
FSA in Schritt S25 auf 0 (Null) zurückgesetzt. Wenn
andererseits entschieden wird, daß der Gaspedal-Öffnungs
grad RAP nicht den vollständig geschlossenen Zustand
anzeigt, so wird das Drosselklappen-Blockierflag FSTK und
das Flag FSA in Schritt S25 auf 0 (Null) zurückgesetzt,
wenn die Anzahl NFC der abgeschalteten Zylinder auf 0
(Null) reduziert wurde.
Obwohl das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel ausführ
lich beschrieben wurde, soll festgestellt werden, daß die
Erfindung nicht auf dieses Ausführungsbeispiel beschränkt
ist. Vielfältige Änderungen können vorgenommen werden,
ohne von der Erfindung abzuweichen.
Beispielsweise kann die Erfindung auf ein "drive-by-wire"-
System angewendet werden zur Steuerung des Drosselklappen-
Öffnungsgrads in Abhängigkeit des Signals eines Gaspedal-
Öffnungsgrad-Sensors. In diesem Fall ist es möglich,
anstelle der Erfassung des Blockierens und der Beseitigung
des Blockierens auf der Grundlage des Drosselklappen-
Öffnungsgrads wie in der beschriebenen Ausführungsform das
Blockieren und die Beseitigung des Blockierens auf der
Grundlage eines Stromwerts, welcher durch den Motor zum
Antrieb der Drosselklappe fließt, und eines Drehmoment
werts der Drosselklappen-Welle zu erfassen.
Darüber hinaus wurde in dem beschriebenen Ausführungs
beispiel neben der Drosselklappe die Kraftstoffabschal
tungs-Vorrichtung als Vorrichtung zur Verminderung der
Leistung der Brennkraftmaschine verwendet. Zusätzlich zu
der Kraftstoffabschaltungs-Vorrichtung ist es jedoch
möglich, eine Zündzeitpunktsverzögerungs-Vorrichtung, eine
Vorrichtung zur Verhinderung der Funktion der Einlaß- und
Auslaßventile oder eine Auslaßkanal-Drosselklappe oder
dergleichen zu verwenden. In diesem Fall wird die
Leistungsabnahme der Brennkraftmaschine auf der Grundlage
eines Werts von (RAP-RTHSTK)/(RAP-RMIN) in Schritt S15
berechnet. Wenn das "drive-by-wire"-System verwendet wird,
ist es weiter möglich, eine Vorrichtung zur Steuerung des
Schließens einer Primär-Drosselklappe oder einer Sekundär-
Drosselklappe durch ein Hilfsstellglied als Vorrichtung
zur Leistungsverminderung der Brennkraftmaschine zu
verwenden.
Erfindungsgemäß wird in einer Drosselklappen-Steuerung zur
Steuerung des Öffnens und Schließens einer Drosselklappe
in einer Brennkraftmaschine der Zustand der Drosselklappe
bei Eintritt eines Blockierens durch eine Differenz
zwischen einem Ziel-Drosselklappen-Öffnungsgrad und einem
momentanen Drosselklappen-Öffnungsgrad erfaßt. Wenn die
Drosselklappe in ihren Blockierzustand übergeht, wird die
Höhe der Leistungsabnahme der Maschine auf der Grundlage
der momentanen Betriebsbedingung der Maschine und einem
Schätzwert für eine Betriebsbedingung der Maschine nach
Beseitigung des Blockierens berechnet. Wenn die Beseiti
gung des Blockierens auf Grundlage einer plötzlichen
Änderung des Drosselklappen-Öffnungsgrads erfaßt wird, so
wird die Leistung der Maschine auf der Grundlage der Höhe
der Leistungsabnahme der Maschine durch Kraftstoff-
Abschaltung reduziert. Dies verhindert das Auftreten einer
plötzlichen Änderung des Ausgangsdrehmoments der Maschine,
welche andernfalls als Ergebnis der Beseitigung des
Blockierens hervorgerufen werden könnte.
Claims (14)
1. Fail-Safe-System für eine Drosselklappen-Steuerung zur
Steuerung des Öffnens und Schließens einer Drosselklappe
(4) in einer Brennkraftmaschine (E) durch einen Motor (3),
gekennzeichnet durch
eine Blockier-Erfassungsvorrichtung zur Erfassung des Blockierens der Drosselklappe (4) und
eine Maschinenleistungsabnahme-Berechnungsvorrichtung zur Berechnung einer zu reduzierenden Leistungsmenge der Brennkraftmaschine (E), wenn das Blockieren von der Blockier-Erfassungsvorrichtung erfaßt wurde, auf der Grundlage einer momentanen Betriebsbedingung der Brenn kraftmaschine (E) und eines Schätzwerts für eine Betriebs bedingung der Maschine (E) zum Zeitpunkt der Beseitigung des Blockierens.
eine Blockier-Erfassungsvorrichtung zur Erfassung des Blockierens der Drosselklappe (4) und
eine Maschinenleistungsabnahme-Berechnungsvorrichtung zur Berechnung einer zu reduzierenden Leistungsmenge der Brennkraftmaschine (E), wenn das Blockieren von der Blockier-Erfassungsvorrichtung erfaßt wurde, auf der Grundlage einer momentanen Betriebsbedingung der Brenn kraftmaschine (E) und eines Schätzwerts für eine Betriebs bedingung der Maschine (E) zum Zeitpunkt der Beseitigung des Blockierens.
2. Fail-Safe-System für eine Drosselklappen-Steuerung zur
Steuerung des Öffnens und Schließens einer Drosselklappe
(4) in einer Brennkraftmaschine (E) durch einen Motor (3),
gekennzeichnet durch
eine Blockier-Erfassungsvorrichtung zur Erfassung des Blockierens der Drosselklappe (4) und
eine Alarmvorrichtung, um einen Alarm zu geben, wenn das Blockieren von der Blockier-Erfassungsvorrichtung erfaßt wurde,
eine Blockierbeseitigungs-Erfassungsvorrichtung zur Erfassung der Beseitigung des von der Blockier-Erfassungs vorrichtung erfaßten Blockierens und
eine Maschinenleistungs-Reduziervorrichtung zur Reduzierung der Leistung von der Brennkraftmaschine (E), wenn die Beseitigung des Blockierens von der Blockier beseitigungs-Erfassungsvorrichtung erfaßt wurde.
eine Blockier-Erfassungsvorrichtung zur Erfassung des Blockierens der Drosselklappe (4) und
eine Alarmvorrichtung, um einen Alarm zu geben, wenn das Blockieren von der Blockier-Erfassungsvorrichtung erfaßt wurde,
eine Blockierbeseitigungs-Erfassungsvorrichtung zur Erfassung der Beseitigung des von der Blockier-Erfassungs vorrichtung erfaßten Blockierens und
eine Maschinenleistungs-Reduziervorrichtung zur Reduzierung der Leistung von der Brennkraftmaschine (E), wenn die Beseitigung des Blockierens von der Blockier beseitigungs-Erfassungsvorrichtung erfaßt wurde.
3. Fail-Safe-System für eine Drosselklappen-Steuerung zur
Steuerung des Öffnens und Schließens einer Drosselklappe
(4) in einer Brennkraftmaschine (E) durch einen Motor (3),
gekennzeichnet durch
eine Blockier-Erfassungsvorrichtung zur Erfassung des Blockierens der Drosselklappe (4) und
eine Maschinenleistungsänderungs-Schätzvorrichtung zur Schätzung einer Differenz einer Änderung des positiven Ausgangsdrehmoments der Brennkraftmaschine (E) zum Zeitpunkt der Erfassung der Beseitigung des Blockierens auf der Grundlage eines Drosselklappen-Öffnungsgrads zum Zeitpunkt der Erfassung des Blockierens durch die Blockier-Erfassungsvorrichtung und eines geschätzten Drosselklappen-Öffnungsgrads nach Beseitigung des Blockierens und
eine Maschinenleistungs-Reduziervorrichtung zur Reduzierung der Leistung der Brennkraftmaschine (E) gemäß einer von der Maschinenleistungsänderungs-Schätzvorrich tung geschätzten Differenz einer Änderung des positiven Ausgangsdrehmoments.
eine Blockier-Erfassungsvorrichtung zur Erfassung des Blockierens der Drosselklappe (4) und
eine Maschinenleistungsänderungs-Schätzvorrichtung zur Schätzung einer Differenz einer Änderung des positiven Ausgangsdrehmoments der Brennkraftmaschine (E) zum Zeitpunkt der Erfassung der Beseitigung des Blockierens auf der Grundlage eines Drosselklappen-Öffnungsgrads zum Zeitpunkt der Erfassung des Blockierens durch die Blockier-Erfassungsvorrichtung und eines geschätzten Drosselklappen-Öffnungsgrads nach Beseitigung des Blockierens und
eine Maschinenleistungs-Reduziervorrichtung zur Reduzierung der Leistung der Brennkraftmaschine (E) gemäß einer von der Maschinenleistungsänderungs-Schätzvorrich tung geschätzten Differenz einer Änderung des positiven Ausgangsdrehmoments.
4. Fail-Safe-System für eine Drosselklappen-Steuerung zur
Steuerung des Öffnens und Schließens einer Drosselklappe
(4) in einer Brennkraftmaschine (E) durch einen Motor (3),
gekennzeichnet durch
eine Blockier-Erfassungsvorrichtung zur Erfassung des Blockierens der Drosselklappe (4) und
eine Blockierbeseitigungs-Erfassungsvorrichtung zur Erfassung der Beseitigung des Blockierens, nachdem das Blockieren von der Blockier-Erfassungsvorrichtung erfaßt wurde,
eine Maschinenleistungs-Reduziervorrichtung zur Reduzierung der Leistung der Brennkraftmaschine (E), wenn die Beseitigung des Blockierens von der Blockierbeseiti gungs-Erfassungsvorrichtung erfaßt wurde, und
eine Maschinenleistungs-Wiederherstellungsvorrichtung zur allmählichen Wiederherstellung der Leistung der Brennkraftmaschine (E), nachdem die Leistung durch die Maschinenleistungs-Reduziervorrichtung reduziert worden ist.
eine Blockier-Erfassungsvorrichtung zur Erfassung des Blockierens der Drosselklappe (4) und
eine Blockierbeseitigungs-Erfassungsvorrichtung zur Erfassung der Beseitigung des Blockierens, nachdem das Blockieren von der Blockier-Erfassungsvorrichtung erfaßt wurde,
eine Maschinenleistungs-Reduziervorrichtung zur Reduzierung der Leistung der Brennkraftmaschine (E), wenn die Beseitigung des Blockierens von der Blockierbeseiti gungs-Erfassungsvorrichtung erfaßt wurde, und
eine Maschinenleistungs-Wiederherstellungsvorrichtung zur allmählichen Wiederherstellung der Leistung der Brennkraftmaschine (E), nachdem die Leistung durch die Maschinenleistungs-Reduziervorrichtung reduziert worden ist.
5. Fail-Safe-System für eine Drosselklappen-Steuerung
nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Blockier-Erfassungsvorrichtung eine Gaspedal-
Öffnungsgrad-Erfassungsvorrichtung (8), eine Drossel
klappen-Öffnungsgrad-Erfassungsvorrichtung (9) und eine
erste Öffnungsgraddifferenz-Bestimmungsvorrichtung
einschließt zur Entscheidung, daß sich die Drosselklappe
(4) in einem Blockierzustand befindet, wenn eine Differenz
zwischen einem von der Gaspedal-Öffnungsgrad-Erfassungs
vorrichtung (8) erfaßten Gaspedalöffnungsgrad und einem
von der Drosselklappen-Öffnungsgrad-Erfassungsvorrichtung
(9) erfaßten Drosselklappen-Öffnungsgrad größer oder
gleich einem vorbestimmten Wert ist.
6. Fail-Safe-System für eine Drosselklappen-Steuerung
nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Blockier-Erfassungsvorrichtung eine Drossel
klappen-Öffnungsgrad-Befehlsvorrichtung zur Erzeugung
eines Drosselklappen-Öffnungsgrad-Befehlswerts für den
Motor (3), eine Drosselklappen-Öffnungsgrad-Erfassungs
vorrichtung (9) und eine zweite Öffnungsgraddifferenz-
Bestimmungsvorrichtung einschließt zur Entscheidung, daß
sich die Drosselklappe (4) in einem Blockierzustand
befindet, wenn eine Differenz zwischen den Drosselklappen-
Öffnungsgrad-Befehlswerts und dem von der Drosselklappen-
Öffnungsgrad-Erfassungsvorrichtung (9) gegebenen Drossel
klappen-Öffnungsgrad größer oder gleich einem vorbestimm
ten Wert ist.
7. Fail-Safe-System für eine Drosselklappen-Steuerung
nach einem der Ansprüche 5 oder 6,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Blockier-Erfassungsvorrichtung weiter eine
Drosselklappen-Öffnungsgrad-Änderungsgrößen-Bestimmungs
vorrichtung einschließt zur Entscheidung, daß sich die
Drosselklappe (4) in einem Blockierzustand befindet, wenn
eine Änderungsgröße des Drosselklappen-Öffnungsgrads,
welche auf der Grundlage des von der Drosselklappen-
Öffnungsgrad-Erfassungsvorrichtung (9) erfaßten Drossel
klappen-Öffnungsgrads gefunden wurde, kleiner oder gleich
einem vorbestimmten Wert ist.
8. Fail-Safe-System für eine Drosselklappen-Steuerung
nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die momentane Betriebsbedingung der Maschine (E)
und der Schätzwert der Betriebsbedingung der Maschine (E)
zum Zeitpunkt der Beseitigung des Blockierens, welche für
die Maschinenleistungsabnahme-Berechnungsvorrichtung
verwendet werden, von einem Drosselklappen-Öffnungsgrad
bzw. einem Gaspedal-Öffnungsgrad zum Zeitpunkt des
Blockierens dargestellt werden.
9. Fail-Safe-System für eine Drosselklappen-Steuerung
nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Reduzierung der Leistung der Brennkraft
maschine (E) in Antwort auf eine Ausgabe einer Maschinen
leistungs-Änderungsgrößen-Erfassungsvorrichtung durchge
führt wird, welche entscheidet, daß die Leistung der
Brennkraftmaschine (E), welche vor und nach Beseitigung
des Blockierens geändert wird, ein positives Drehmoment
hervorrufen kann.
10. Fail-Safe-System für eine Drosselklappen-Steuerung
nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Reduzierung der Leistung der Brennkraft
maschine (E) in Antwort auf eine Ausgabe einer Blockier
beseitigungs-Erfassungsvorrichtung durchgeführt wird,
welche entscheidet, daß Änderungsgröße eines von der
Drosselklappen-Öffnungsgrad-Erfassungsvorrichtung (9)
erfaßten Drosselklappen-Öffnungsgrads nach Erfassung des
Blockierens größer oder gleich einem vorbestimmten Wert
ist.
11. Fail-Safe-System für eine Drosselklappen-Steuerung
nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet,
daß die in Antwort auf eine Ausgabe einer Blockier
beseitigungs-Erfassungsvorrichtung durchgeführte
Reduzierung der Leistung der Brennkraftmaschine (E)
verhindert wird, wenn beurteilt wird, daß eine Leistungs
änderung der Brennkraftmaschine (E) klein ist, auf Grund
lage einer Vorhersage-Vorrichtung, welche eine Vorhersage
für die Leistungsänderung der Brennkraftmaschine (E) nach
Beseitigung des Blockierens durchführt, wenn das Blockie
ren von der Blockier-Erfassungsvorrichtung erfaßt wurde.
12. Fail-Safe-System für eine Drosselklappen-Steuerung
nach Anspruch 11,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Fail-Safe-System weiter eine Maschinen
leistungs-Wiederherstellungsvorrichtung einschließt zur
allmählichen Wiederherstellung der Leistung der
Brennkraftmaschine (E), wenn eine Leistungsreduzierung
durchgeführt wurde.
13. Fail-Safe-System für eine Drosselklappen-Steuerung
nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß die von der Maschinenleistungsabnahme-Berech
nungsvorrichtung berechnete Höhe der Maschinenleistungs
abnahme auf der Grundlage eines Gaspedal-Öffnungsgrads,
eines Drosselklappen-Öffnungsgrads während des Blockierens
und der Drehzahl der Brennkraftmaschine (E) gefunden wird.
14. Fail-Safe-System für eine Drosselklappen-Steuerung
nach Anspruch 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß das Fail-Safe-System weiter eine Maschinen
leistungs-Wiederherstellungsvorrichtung einschließt zur
allmählichen Wiederherstellung der Leistung der Brenn
kraftmaschine (E), wenn eine Leistungsreduzierung
durchgeführt wurde.
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