DE4134591C2

DE4134591C2 - Brennkraftmaschinensteuerung in Kraftfahrzeugen

Info

Publication number: DE4134591C2
Application number: DE19914134591
Authority: DE
Inventors: Dieter Meisberger
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1991-10-19
Filing date: 1991-10-19
Publication date: 1997-09-04
Anticipated expiration: 2011-10-20
Also published as: DE4134591A1

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Brennkraftmaschinensteuerung in Kraft fahrzeugen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1

Eine derartige Brennkraftmaschinensteuerung ist beispielsweise aus der EP 0 433 690 A2 bekannt. Bei dieser bekannten Brennkraftmaschinensteuerung wird davon ausgegangen, daß bei Übergangsfahrzuständen, insbesondere bei Beschleunigungen, Torsionsschwingungen im Fahrzeug auftreten und zu falschen Ergebnissen bei einer Fehlzündungserkennung führen können. Hierbei sind speziell Torsionsschwingungen der Kurbelwelle, also Schwin gungen im Motorbereich, berücksichtigt. Nur derartige Schwingungen kön nen unmittelbar erkennbar Einfluß auf eine bekannte Fehlzündungserken nung haben, da diese üblicherweise mittels einer Messung der Brennkraft maschinendrehzahl an der Kurbelwelle erfolgt.

Bei bekannten Brennkraftmaschinensteuerungen in Kraftfahrzeugen mit ei ner Fehlzündungserkennung werden beispielsweise mittels Beschleuni gungssensoren oder durch Untersuchung der Brennkraftmaschinendrehzahl auf Störschwankungen Schwingungen der Brennkraftmaschine festgestellt.

Abhängig von diesen Schwingungen wird üblicherweise auf unkorrekte Ver brennungsvorgänge, wie z. B. Klopfen oder Zündaussetzer, geschlossen. Mögliche Reaktionen auf diese unkorrekten Verbrennungsvorgänge sind Zündzeitpunktverstellung, Einspritzverhinderung und/oder Fehlerabspeiche rung.

Um irrtümlich erkannte unkorrekte Verbrennungsvorgänge aufgrund von Torsionsschwingungen der Kurbelwelle zu verhindern, wird nach der EP 0 433 690 A2 eine Fehlzündungserkennung unterdrückt, wenn durch Über gangsfahrzustände Torsionsschwingungen der Kurbelwelle zu erwarten sind. Diese Funktion ist also auf Schwingungen im Motorbereich beschränkt.

Demgegenüber liegt bei einem ganz anderen technischen Bereich, nämlich bei einem Verfahren zur Erfassung des Schlupfzustandes von angetriebe nen Rädern, nach der DE-OS 37 22 049 die Erkenntnis vor, daß mit dem Auftreten von Schlupf stets Schwingungen der Antriebswellen der angetrie benen Räder verbunden sind. Hierbei wird jedoch festgestellt, daß diese Schwingungen Drehzahlschwankungen der angetriebenen Räder - nicht Drehzahlschwankungen der Brennkraftmaschine - zur Folge haben. In der DE-OS 37 22 049 sind somit nur Schwingungen im Antriebsbereich, also Schwingungen der Antriebswellen und der angetriebenen Räder, angespro chen. Mögliche Auswirkungen dieser Schwingungen auf den Brennkraftma schinenbereich bleiben dabei völlig unberücksichtigt.

Aus der DE-OS 37 42 120 ist es bekannt, die an der Brennkraftmaschine erfaßten Schwingungen mittels eines Frequenzfilters nach Frequenzen zu selektieren, die für unkorrekte Verbrennungsvorgänge, insbesondere Klop fen, kennzeichnend sind. Die DE-OS 37 42 120 beschäftigt sich jedoch le diglich mit unkorrekten Verbrennungsvorgängen hoher Frequenz.

Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Brennkraftmaschinensteuerung für Kraft fahrzeuge mit einem Verfahren zur Erkennung unkorrekter Verbrennungs vorgänge derart zu verbessern, daß irrtümlich erkannte unkorrekte Verbren nungsvorgänge minimiert werden.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, daß Schwingungen der Brenn kraftmaschine auch durch Schwingungen des Antriebsstranges hervorgeru fen werden können. Schwingungen des Antriebsstranges sind vorwiegend die Folge von Schlupf an den Antriebsrädern. Dies bedeutet, daß beim ge nannten Stand der Technik bei Schlupf an den Antriebsrädern irrtümlich auf unkorrekte Verbrennungsvorgänge geschlossen wird. Dies bewirkt Fehlre aktionen und überflüssige Fehlermeldungen. Da die Schwingungen der Brennkraftmaschine, die über den Antriebsstrang übertragen werden, auch vorwiegend tieffrequenten Charakter haben, löst eine Frequenzfilterung für hohe Frequenzen nach dem Stand der Technik dieses Problem nicht. Im übrigen treten bei Brennkraftmaschinen auch unkorrekte Verbrennungsvor gänge auf, wie z. B. Zündaussetzer, die tieffrequente Schwingungen der Brennkraftmaschine erzeugen. Durch die Erfindung wird demnach nicht irr tümlich auf unkorrekte Verbrennungsvorgänge geschlossen, wenn durch Schlupf an den Antriebsrädern hervorgerufene Schwingungen der Brenn kraftmaschine mit derselben Frequenz der durch unkorrekte Verbrennungs vorgänge hervorgerufenen Schwingungen auftreten.

Die erfindungsgemäße Brennkraftmaschinensteuerung erkennt Schwingungen der Brennkraftmaschine durch Feststellen von Stör schwankungen der Brennkraftmaschinendrehzahl. Die Brennkraftma schinendrehzahl wird mittels eines Sensors erfaßt, der ein periodi sches Signal liefert, dessen Frequenz proportional zur Brenn kraftmaschinendrehzahl ist. Ändert sich diese Frequenz nicht konti nuierlich, sondern sprunghaft um einen Wert, der für einen Verlauf der Brennkraftmaschinendrehzahl untypisch ist, wird üblicherweise auf unkorrekte Verbrennungsvorgänge rückgeschlossen. Tritt jedoch gleichzeitig mit den Störschwankungen der Brennkraftmaschinen drehzahl Schlupf an den Antriebsrädern auf, wird erfindungsgemäß der Rückschluß auf unkorrekte Verbrennungsvorgänge unterdrückt. Die Information, ob Schlupf an den Antriebsrädern vorliegt oder nicht, kann das Steuergerät der erfindungsgemäßen Brennkraftma schinensteuerung von extern z. B. als digitales Eingangssignal erhal ten, oder z. B. durch Messung der Drehzahlen an den Antriebsrädern selbst berechnen.

Mittels dieser erfindungsgemäßen Brennkraftmaschinensteuerung wird ein Irrtümlicher Rückschluß auf unkorrekte Verbrennungsvor gänge ausgeschlossen, wenn Schwingungen an der Brennkraftma schine vorherrschen, die eine Folge von Vibrationen aufgrund von Schlupf an den Antriebsrädern sind. Dadurch werden Fehlreaktionen und überflüssige Fehlerabspeicherung verhindert.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung ist der Gegenstand des Patentanspruchs 2.

Kann die Brennkraftmaschinensteuerung nicht selbst den Schlupf an den Antriebsrädern feststellen, genügt ein einziges Eingangssignal, das z. B. durch zwei unterschiedliche Spannungspegel der Brenn kraftmaschinensteuerung übermittelt, ob Schlupf vorliegt oder nicht. Ein derartiges Eingangssignal ist erfindungsgemäß ein Ausgangssi gnal eines Steuergerätes, das ohnehin in Kraftfahrzeugen vorhanden ist, um den Schlupf an den Antriebsrädern festzustellen. Ein derarti ges Steuergerät wird beispielsweise für Antiblockiersysteme oder Antriebsschlupfregelsysteme eingesetzt.

Diese erfindungsgemäße Ausgestaltung nützt eine bei einem anderen System bereits vorhandene Information aus, um bei der erfindungs gemäßen Brennkraftmaschinensteuerung Sensoren, Leitungen und Speicherkapazität einzusparen.

In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung darge stellt.

Sie zeigt eine Ausführung einer erfindungsgemäßen Brennkraftma schinensteuerung, die die Information über den Schlupf an den An triebsrädern von einem Antriebsschlupfregelsystem, im folgenden ASR-System genannt, erhält.

Das Steuergerät 1 einer Brennkraftmaschinensteuerung erhält über die Eingangssignale E und n Informationen über Bauteile und Zu stände der Brennkraftmaschine 3 und über das Eingangssignal S die Information über das Vorliegen von Schlupf an den Antriebsrädern. Abhängig von diesen Eingangssignalen E, n und S wird über die Ausgänge A die Arbeitsweise der Brennkraftmaschine 3 gesteuert. Das Eingangssignal n ist das Signal eines Sensors 4, der die Dreh zahl der Brennkraftmaschine 3 erfaßt. Das Eingangssignal n wird demnach im folgenden Brennkraftmaschinendrehzahl n genannt. Das Eingangssignal S des Steuergerätes 1 ist ein Ausgangssignal des Steuergerätes 5 eines ASR-Systems. Das Steuergerät 5 erhält die Eingangssignaie n_l und n_r von den Sensoren 7 und 8, die die Dreh zahlen der Räder 9 und 10 erfassen. Eine Auswerteeinheit 6 des Steuergerätes 5 bildet die Differenz der Raddrehzahlen n_l und n_r. Ist beispielsweise diese Differenz größer als ein erster schlupfspezifi scher Grenzwert w oder ändern sich die Raddrehzahlen n_l oder/und n_r innerhalb eines Abtastintervalls δT_S um einen Wert größer einem zweiten schlupfspezifischen Grenzwert d, gibt das Steuergerät 5 einen logischen Spannungspegel "1" als Ausgangssignal S aus, um dem Steuergerät 1 der Brennkraftmaschinensteuerung mitzuteilen, daß Schlupf an den Rädern 9 und/oder 10 vorliegt. Anderenfalls gibt das Steuergerät 5 einen logischen Spannungspegel "0" als Ausgangssignal S aus.

Das Steuergerät 1 der Brennkraftmaschinensteuerung wertet die Brennkraftmaschinendrehzahl n und das Schlupfinformationssignal S in einer Auswerteeinheit 2 aus. Ändert sich die Brennkraftmaschi nendrehzahl n innerhalb eines Zeitintervalls δT stärker als bei übli chen Verläufen der Brennkraftmaschinendrehzahl n maximal möglich ist, d. h. ist δn/δT < δn_max/εT, wird eine Fehlerkennzeichnung F auf logisch "1" gesetzt, um einen möglicherweise unkorrekten Verbren nungsvorgang anzuzeigen. Anderenfalls liegt kein Fehler vor, d. h. die Fehlerkennzeichnung F bleibt auf logisch "0". Die nächste Abfrage in der Auswerteeinheit 2 prüft, ob Schlupf an den Antriebsrädern vor liegt. Ist das Schlupfinformationssignal S logisch "1", d. h. liegt Schlupf vor, wird die Fehlerkennzeichnung F wieder auf logisch "0" zurückgesetzt. Dies bedeutet, daß die aufgrund der anormalen Brennkraftmaschinendrehzahländerung gesetzte Fehlerkennzeichnung unterdrückt wird. Ist das Schlupfinformationssignal logisch "0", bleibt die Fehlerkennzeichnung auf einer logischen "1". Die letzte Abfrage der Auswerteeinheit 2 prüft ob die Fehlerkennzeichnung F logisch "0" oder logisch "1" ist. Bei einer logischen "0" liegt kein Fehler vor. Ist die Fehlerkennzeichnung logisch "1", liegt Fehler vor, worauf das Steuergerät 1 der Brennkraftmaschinensteuerung diesen Fehler z. B. in einem Fehlerspeicher nichtflüchtig abspeichert. Daraufhin sind mehrere Reaktionen des Steuergerätes 1 auf diesen Fehler möglich, die jedoch nicht Gegenstand dieser Erfindung sind.

Mit dieser erfindungsgemäßen Ausgestaltung wird eine Irrtümliche Fehlererkennung ausgeschlossen, die eine Folge von Auswirkungen des Schlupfes an den Antriebsrädern auf die Brennkraftmaschinendrehzahl sein kann.

Claims

1. Brennkraftmaschinensteuerung in Kraftfahrzeugen mit einem Sensor zur Erfassung der Brennkraftmaschinendrehzahl und mit einem Steuergerät, das die Brennkraftmaschinendrehzahl als erstes Eingangssignal erhält und das bei Störschwankungen dieser Brennkraftmaschinendrehzahl auf unkorrekte Verbrennungsvorgänge rückschließt, dadurch gekennzeichnet, daß das Steuergerät zumindest ein zweites Eingangssignal erhält, mit dem das Auftreten von Schlupf an den Antriebsrädern erkennbar ist, und daß bei Auftreten der Störschwankungen der Brennkraftmaschinendrehzahl bei gleichzeitigem Auftreten von Schlupf an den Antriebsrädern der Rückschluß auf unkorrekte Verbrennungsvorgänge unterdrückt wird.

2. Brennkraftmaschinensteuerung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß das zweite Eingangssignal ein Ausgangssignal eines bereits vorhandenen, den Schlupf an den Antriebsrädern feststellenden Steuergerätes ist.