DE4107542C2 - Sicherheitssystem für eine Drosselklappensteuerung - Google Patents

Sicherheitssystem für eine Drosselklappensteuerung

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Description

Die Erfindung betrifft eine Sicherheitsvorrichtung für eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Öffnens und Schließens einer Drosselklappe einer Brennkraftmaschine mittels eines Motors.
Aus der US 4 779 597 ist eine Sicherheitsvorrichtung für eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Öffnens und Schließens einer Drosselklappe einer Brennkraftmaschine mittels eines Motors bekannt, welche eine Sensoreinrichtung zur Erfassung des Blockierens der Drosselklappe umfaßt, ferner eine Recheneinrichtung umfaßt zur Berechnung eines anzustrebenden Leistungsbetrags für die Brennkraftmaschine auf Grundlage des Öffnungswinkels der blockierten Drosselklappe sowie auf Grundlage eines Schätzwerts für einen momentanen Betriebszustand der Brennkraftmaschine, sowie eine Leistungssteuervorrichtung umfaßt zur Steuerung der Leistung der Brennkraftmaschine bei blockierter Drosselklappe auf Grundlage des von der Recheneinrichtung berechneten Leistungsbetrags.
Eine Sicherheitsvorrichtung, wie sie aus der US 4 779 597 bekannt ist, wird bspw. bei einer in einem Traktionssteuerungs­ system oder einem Selbstfahrsystem verwendeten Drossel­ klappen-Steuerung eingesetzt, bei welcher eine Drosselklappe mit einem Motor verbunden ist und zum Öffnen und Schließen angetrieben wird bzw. bei welcher die Drosselklappe mit dem Motor durch einen Leergang-Mechanismus verbunden ist und zum Öffnen und Schließen angetrieben wird, 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.
Bei der aus der US 4 779 597 bekannten Sicherheitsvorrichtung wird vermittels der Recheneinrichtung und der Leistungssteuereinrichtung dafür Sorge getragen, daß die Brennkraftmaschine weiterhin betrieben werden kann, es sind jedoch keine Vorkehrungen für den Fall getroffen, daß der Blockierzustand der Drosselklappe wieder aufgehoben wird.
Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, einen plötzlichen Anstieg des Ausgangsdrehmoments einer Brennkraftmaschine nach Beseitigung des Blockierens der Drosselklappe der Brennkraftmaschine zu verhindern.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch eine Sicherheitsvorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Durch die erfindungsgemäße Steuerung der Zahl der Zylinder, die einer Kraftstoffabschaltung unterzogen werden, mittels der Leistungsreduzierung auf Grundlage des von der Recheneinrichtung berechneten, zu reduzierenden Leistungsbetrags kann ein plötzlicher Anstieg der Ausgangsleistung bzw. des Ausgangsdrehmoments der Brennkraftmaschine nach unerwarteter Beseitigung des Blockierens der Drosselklappe zuverlässig vermieden werden. Da bei der Berechnung des zu reduzierenden Leistungsbetrags ein Schätzwert für den Betriebszustand der Brennkraftmaschine zum Zeitpunkt der Beseitigung des Blockierens berücksichtigt wird, ist sichergestellt, daß auch ein Überschwingen der Drosselklappe, bspw. infolge einer großen Lösekraft, nicht zu einem plötzlichen Anstieg der Ausgangsleistung bzw. des Ausgangsdrehmoments der Brennkraftmaschine führt.
Aus der DE 37 43 309 A1 ist eine Vorrichtung zum Erkennen und Beseitigen des Blockierzustands einer Drosselklappe bekannt. Zum Beseitigen des Blockierzustands wird unter Verwendung eines Stellmotors für die Drosselklappe an dieser mit einem Signal "gerüttelt", dessen Frequenz in der Nähe der Eigenfrequenz der Drosselklappe liegt. Um bei plötzlicher Überwindung des Blockierzustands ein Überschwingen der Drosselklappe über den gewünschten Sollwert des Drosselklappen-Öffnungswinkels hinaus zu vermeiden, ist die Amplitude des "Rüttelsignals" begrenzt.
Aus der prioritätsälteren, jedoch nachveröffentlichten DE 39 38 378 A1 ist eine Vorrichtung bekannt, welche nach einer Unterbrechung der normalen Funktion einer Drosselklappe einen unerwünschten Anstieg der Ausgangsleistung der Brennkraftmaschine dadurch verhindert, daß die Drosselklappe nach Beseitigung der Unterbrechung dem aktuellen Sollwert zeitlich verzögert angenähert wird.
Die Unteransprüche betreffen bevorzugte und vorteilhafte Weiterbildungen des Gegenstands des Anspruchs 1.
Erfindungsgemäß 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 eine Sicherheitsvorrichtung 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 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 eine Sicherheitsvorrichtung 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 Leistungsänderung der Brennkraftmaschine 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 Leistungsänderung.
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 Sicherheitsvorrichtung 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 der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung 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 der erfindungsgemäßen Sicherheitsvorrichtung 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 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. einen Mikro- Computer umfaßt.
Nebenbei ist der Leergang-Mechanismus dieses Ausführungs­ beispiels (insbesondere bei Verwendung zur Traktions­ steuerung) nur in Klappenschließ-Richtung 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 verliert sich die Leergang-Tätigkeit aufgrund der Wirkung einer Feder in dem Leergang-Mechanismus und der Gaspedal-Öffnungs­ grad und der Drosselklappen-Öffnungsgrad können mechanisch eingestellt werden.
Fig. 2 stellt die elektronische Steuereinheit U dar, welche die von den vorstehend genannten Detektoren erhal­ tenen Signale gemäß einem Steuerprogramm verarbeitet, um den Schrittmotor 3 und die Kraftstoffabschaltungs-Vorrichtung 5 zu betreiben. 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 verarbeitet 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 an und betätigt die Kraftstoffabschal­ tungs-Vorrichtung 5 über den Ausgabeabschnitt 14, wodurch das Ausgangsdrehmoment der Brennkraftmaschine E auf einen vorbestimmten Wert gesteuert wird.
Die in der elektronischen Steuereinheit U durchgeführte 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 die 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 oder gleich dem Entscheidungswert RTHR ist, 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, daß ein Blockieren der Drosselklappe 4 nicht vorliegt, nicht betrieben. 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 der Absolutwert der 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 aufgetreten ist. 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. Festzuhalten ist, daß dann, wenn in den Schritten S5, S6 oder S7 die Antwort "NEIN" lautet, entschieden wird, daß kein Blockieren der Drosselklappe 4 aufgetreten ist.
Wurde auf die vorstehend beschriebene Weise entschieden, daß ein Blockieren der Drosselklappe 4 aufgetreten ist, 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 der gegenwärtigen Drehzahl Ne. Wenn zusätzlich festgestellt wird, daß in Schritt S11 A2 * Ne+B2 RTHSTK 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 entsprechend einem solchen Drossel­ klappen-Öffnungsgrad festgesetzt, der 95% des maximal erzielbaren Ausgangsdrehmoments der Maschine bei der momentanen Drehzahl bereitstellt. 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.
Festzuhalten ist, daß der Gaspedal-Öffnungsgrad RAP in Schritt S10 als 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.
Besteht die Möglichkeit eines plötzlichen Öffnens der Drosselklappe 4 aufgrund der Beseitigung des Blockie­ rens, 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, welche 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.
Festzuhalten ist, 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-Ansaugunterdruck 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 einen Normalzustand zurückgeführt wird.
Wenn andererseits in Schritt S16 die Änderungsgröße dTH des Drosselklappen-Öffnungsgrads kleiner oder gleich dem Referenzwert dTHSA ist, d. h. wenn die Öffnungsrate der Drosselklappe 4 kleiner oder gleich einem vorbestimmten Wert ist, so schreitet der Prozeß auf der Grundlage der Entscheidung, daß kein plötzliches Öffnen der Drosselklappe 4 aufgetreten ist, 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 im Schritt S26 auf 0 (Null) reduziert wurde.
Obwohl das erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel ausführ­ lich beschrieben wurde, ist festzuhalten, 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 Grundlage des Drosselklappen- Öffnungsgrads wie in der beschriebenen Ausführungsform das Blockieren und die Beseitigung des Blockierens auf 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 (12)

1. Sicherheitsvorrichtung für eine Steuereinrichtung zur Steuerung des Öffnens und Schließens einer Drosselklappe (4) einer Brennkraftmaschine (E) mittels eines Motors (3), die Sicherheitsvorrichtung umfassend:
  • - eine Sensoreinrichtung zur Erfassung des Blockierzustands der Drosselklappe (4),
  • - eine Recheneinrichtung (10) zur Berechnung eines zu reduzierenden Leistungsbetrags für die Brennkraftmaschine (E) auf Grundlage eines momentanen Betriebszustands der Brennkraftmaschine (E) zum Zeitpunkt der Erfassung des Blockierens der Drosselklappe (4) durch die Sensoreinrichtung sowie auf Grundlage eines Schätzwerts für einen Betriebszustand der Brennkraftmaschine (E) zum Zeitpunkt der Erfassung der Beseitigung des Blockierens der Drosselklappe (4) durch die Sensoreinrichtung, sowie
  • - eine Leistungsreduziervorrichtung (5) zum Reduzieren der Leistung der Brennkraftmaschine (E) auf Grundlage des von der Recheneinrichtung (10) berechneten Leistungsbetrags durch Steuerung der Zahl (NFC) der Kraftstoffabschaltung unterzogenen Zylinder der Brennkraftmaschine (E).
2. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung (10) den zu reduzierenden Leistungsbetrag auf Grundlage eines Drosselklappen- Öffnungsgrads zum Zeitpunkt der Erfassung des Blockierens der Drosselklappe (4) und eines geschätzten Drosselklappen-Öffnungsgrads zum Zeitpunkt der Erfassung der Beseitigung des Blockierens berechnet.
3. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung (10) einen Gaspedalöffnungsgrad (RAP) als den geschätzten Drosselklappenöffnungsgrad zum Zeitpunkt der Erfassung der Beseitigung des Blockierens verwendet.
4. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Recheneinrichtung (10) den zu reduzierenden Leistungsbetrag ferner auf Grundlage einer Drehzahl (Ne) der Brennkraftmaschine (E) berechnet.
5. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Gaspedalöffnungsgrad- Sensor (8) zur Erfassung eines Gaspedalöffnungsgrads (RAP) und einen Drosselklappenöffnungsgrad-Sensor (9) zur Erfassung eines Drosselklappenöffnungsgrads (RTH) umfaßt, wobei die Sensoreinrichtung das Blockieren der Drosselklappe (4) nur dann erfaßt, wenn eine Differenz zwischen dem von dem Gaspedalöffnungsgrad-Sensor (8) erfaßten Gaspedalöffnungsgrad (RAP) und dem von dem Drosselklappenöffnungsgrad-Sensor (9) erfaßten Drosselklappenöffnungsgrad (RTH) größer als ein vorbestimmter Wert (RTHR) ist.
6. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Drosselklappenöffnungsgrad- Befehlsvorrichtung zur Erzeugung eines Drosselklappenöffnungsgrad- Befehlswerts (RTHP) für den Motor (3) und einen Drosselklappenöffnungsgrad-Sensor (9) zur Erfassung eines Drosselklappenöffnungsgrads (RTH) umfaßt, wobei die Sensoreinrichtung das Blockieren der Drosselklappe (4) nur dann erfaßt, wenn eine Differenz zwischen dem von der Drosselklappenöffnungsgrad-Befehlsvorrichtung erzeugten Drosselklappenöffnungsgrad-Befehlswerts (RTHP) und dem von dem Drosselklappenöffnungsgrad- Sensor (9) erfaßten Drosselklappenöffnungsgrads (RTH) größer als ein vorbestimmter Wert (RTHR) ist.
7. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Drosselklappenöffnungsgrad- Sensor (9) zur Erfassung eines Drosselklappenöffnungsgrads (RTH) umfaßt, wobei die Sensoreinrichtung das Blockieren der Drosselklappe (4) nur dann erfaßt, wenn eine Änderung (dTH) aufeinanderfolgend von dem Drosselklappenöffnungsgrad-Sensor (9) erfaßter Werte (RTH(N), RTH(N-1)) des Drosselklappenöffnungsgrads (RTH) kleiner als ein vorbestimmter Wert (dTHSTK) ist.
8. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Drosselklappenöffnungsgrad- Sensor (9) zur Erfassung eines Drosselklappenöffnungsgrads (RTH) umfaßt, wobei die Sensoreinrichtung die Beseitigung des Blockierens der Drosselklappe (4) erfaßt, wenn eine Änderung (dTH) aufeinanderfolgend von dem Drosselklappenöffnungsgrad-Sensor (9) erfaßter Werte des Drosselklappenöffnungsgrads (RTH) größer als ein vorbestimmter Wert (dTHSA) ist.
9. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsreduziervorrichtung die Leistung der Brennkraftmaschine (E) in Antwort auf eine Ausgabe einer Leistungsänderungs-Erfassungseinrichtung reduziert, welche erfaßt, ob zum Zeitpunkt der Erfassung der Beseitigung des Blockierens ein Leistungsanstieg hervorgerufen wird.
10. Sicherheitsvorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Leistungsreduziervorrichtung die Leistung der Brennkraftmaschine (E) nicht reduziert, wenn die Leistungsänderungs-Erfassungseinrichtung erfaßt, daß der Leistungsanstieg zum Zeitpunkt der Erfassung der Beseitigung des Blockierens klein ist.
11. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine Leistungsrückführeinrichtung umfaßt zum allmählichen Rückführen der Leistung der Brennkraftmaschine (E) nach Reduzierung der Leistung durch die Leistungsreduziervorrichtung (5).
12. Sicherheitsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß sie ferner eine Alarmvorrichtung umfaßt zur Ausgabe eines Alarmes bei Erfassung des Blockierens der Drosselklappe (4) durch die Sensoreinrichtung.
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