DE4341391A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Steuerung einer Verstelleinrichtung bei Brennkraftmaschinen in Fahrzeugen - Google Patents

Description

Stand der Technik

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Verstelleinrichtung bei Brennkraftmaschinen in Fahrzeugen gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Patentansprüche.

Ein derartiges Verfahren bzw. eine derartige Vorrichtung ist aus der DE 41 26 365 A1 bekannt. Dort sind zwei Stellungsinformationen (Stel­ lungsignalwerte) bezüglich der Stellung der Verstelleinrichtung bzw. des von dieser betätigten Stellelements vorhanden. Zur Erkennung des Leerlaufwunsches wird dabei ein fest vorgegebenes Kennlinienverhältnis der beiden Stellungsinformation am Ende der Produktion bzw. beim Fahrt­ antritt festgelegt. Durch Auswertung von Steigungsunterschieden und Offsets der Kennlinien wird während des Betriebs das Kennlinienverhält­ nis bestimmt und mit dem fest vorgegebenen Kennlinienverhältnis zur Er­ kennung des Leerlaufwunsches verglichen.

Maßnahmen zur Ermittlung des zwischen den wenigstens zwei Stellungsin­ formationen gegebenen Zusammenhangs, ohne daß wenigstens eine Stellung der Verstelleinrichtung exakt bekannt ist, werden nicht beschrieben.

Ebenso werden keine Maßnahmen angegeben, diesen Zusammenhang an Verän­ derungen anpassen. Auch werden über die Leerlauferkennung bei einer bestimmten Anordnung hinausgehende Anwendungen des ermittelten Zusam­ menhangs nicht beschrieben.

Es ist Aufgabe der Erfindung, Maßnahmen zur Ermittlung des zwischen wenigstens zwei Stellungsinformationen bezüglich der Stellung einer Verstelleinrichtung gegebenen Zusammenhangs bei nicht exakt bekannter Position der Verstelleinrichtung auch unter Berücksichtigung von Ver­ änderungen anzugeben bzw. Möglichkeiten zur Auswertung des ermittelten Zusammenhangs aufzeigen.

Die Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Patentansprüche gelöst.

Die eingangsgenannte DE 41 26 365 A1 zeigt eine spezielle Verstellein­ richtung, welche auf elektrischem Wege ein Stellelement, insbesondere ein Leistungsstellelement wie eine Drosselklappe, in wenigstens einem Betriebszustand, insbesondere zur Leerlaufregelung, betätigt. Außer­ halb dieses wenigstens einen Betriebszustandes wird das Stellelement unabhängig von der Verstelleinrichtung auf andere Weise, insbesondere über eine mechanische Verbindung durch den Fahrer über die Betätigung eines Fahrpedals, betätigt. Dabei ist wesentlich zu erkennen, wann das Stellelement mittels der Verstelleinrichtung betätigt werden kann, insbesondere um die zur Leerlaufregelung vorhandenen Funktionen durch­ zuführen. Mit anderen Worten muß erkannt werden, ob das Stellelement mit der Verstelleinrichtung in Wirkverbindung steht oder ob das Stell­ element unabhängig von der Verstelleinrichtung durch den Fahrer betä­ tigt wird.

Neben der Anwendung der ermittelten Zuordnung zwischen den Stellungs­ informationen zur Leerlauferkennung bei einer derartigen Anordnung kann diese auch zur Fehlererkennung bei Verstelleinrichtungen angewendet werden, welche mit dem Stellelement über den gesamten Stel­ lungsbereich in Wirkverbindung stehen und die wenigstens zwei Stel­ lungsinformationen zur Verfügung stellen.

Vorteile der Erfindung

Durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise kann ein zwischen wenigstens zwei Stellungsinformationen bezüglich der Stellung einer Verstellein­ richtung gegebener Zusammenhang selbst bei nicht exakt bekannter Posi­ tion der Verstelleinrichtung ermittelt werden. Ferner wird dieser Zu­ sammenhang zu jeden vorgegebenen Zeitpunkt an Veränderungen angepaßt.

Der ermittelte Zusammenhang wird dabei derart aufbereitet, daß er un­ abhängig von der Art der Verstelleinrichtung zu verschiedenen Zwecken auswertbar ist.

So stellt die erfindungsgemäße Vorgehensweise eine einfache und genaue Erkennung, ob Verstelleinrichtung und Stellelement in Wirkverbindung miteinander stehen, und/oder ob Fehler im Bereich der Stellungsinfor­ mationen vorliegen, zur Verfügung.

Durch die Ermittlung der Synchronität der beiden Stellungsinformatio­ nen wird auf einfache und genaue Weise die zur Erkennung der Wirkver­ bindung und/oder zur Fehlerüberwachung notwendigen Informationen er­ mittelt.

Ferner wird durch Vergleich der Synchronität der beiden Stellungsin­ formationen selbst eine zuverlässige Fehlererkennung erreicht.

Durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen kann der vorgegebene Zusammen­ hang in jedem Betriebszustand ermittelt oder angepaßt werden (z. B. bei jedem und/oder bei ausgewählten Fahrzeugstarts, bei Urstarts (erster Start nach Abklemmen der Batterie bzw. Unterbrechung der Stromversor­ gung), nach einem Bauteilewechsel, im Fahrbetrieb, etc.).

Zur Ermittlung der Wirkverbindung zwischen Verstelleinrichtung und Stellelement werden Betriebszuständen ausgenützt, in denen die Wirk­ verbindung zwischen Verstelleinrichtung und Stellelement wahrschein­ lich ist (z. B. Schubbetrieb, Leerlaufbetrieb oder in der Haltephase).

Dadurch kann in vorteilhafter Weise auf die Ermittlung des Zusammen­ hangs der Stellungsinformationen am Ende der Fahrzeugproduktion ver­ zichtet werden. Es ist ferner keine spezielle Ausrüstung für diese Er­ mittlung notwendig, so daß kostengünstig produziert werden kann.

Besonders vorteilhaft ist, daß eine Information über den Leerlauf­ wunsch des Fahrers gewonnen wird, ohne daß mechanische Komponenten notwendig sind. Ferner ist vorteilhaft, daß die Stellgliedanschläge nicht angefahren werden müssen. So kann auf ein anschlagfestes Stellglied verzichtet werden, was zu einer erheblich kostengünstigeren Lösung führt.

In diesem Zusammenhang ist ferner vorteilhaft, daß der mit der Ver­ stelleinrichtung verbundene Stellungsgeber ein Potentiometer oder ein auf dem Hallprinzip arbeitender Impulsgeber mit nachgeschaltetem Zäh­ ler ist.

Ferner kann in vorteilhafter Weise die erfindungsgemäße Vorgehensweise (zur Ermittlung der Zuordnung und/oder zur Fehlererkennung) angewendet werden, wenn ein vorhandener mechanischen Leerlaufkontakt nach einem Urstart defekt ist bzw. wenn Informationen über den Zusammenhang der Stellungsinformationen nicht vorliegen.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie aus den abhängigen Ansprüchen.

Zeichnung

Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestell­ ten Ausführungsformen näher erläutert. Dabei zeigt Fig. 1 ein Über­ sichtsblockschaltbild einer Steuervorrichtung für eine Verstellein­ richtung bei Brennkraftmaschinen in Fahrzeugen, während in Fig. 2 Kennlinienverläufe der zur Erfassung der Stellungsinformation von Ver­ stelleinrichtung und Stellelement verwendeten Geber dargestellt sind. In Fig. 3 ist ein Flußdiagramm skizziert, mit welchem der zur Erken­ nung der Wirkverbindung zwischen Verstelleinrichtung und Stellelement notwendigen Zusammenhang zwischen den Stellungsinformationen ermittelt wird. Fig. 4 zeigt ein Flußdiagramm zur Anwendung der abgeleiteten gespeicherten Zuordnung zur Fehlerüberwachung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

In Fig. 1 ist ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel mit einer Verstell­ einrichtung dargestellt, welche nur bei losgelassenem Fahrpedal mit dem Leistungsstellelement in Wirkverbindung steht.

Mit 10 ist eine Steuereinheit bezeichnet, welcher die Eingangsleitun­ gen 12 bis 14 von Meßeinrichtungen 16 bis 18 zugeführt werden. Eine Ausgangsleitung 20 führt von der Steuereinheit 10 auf eine Verstell­ einrichtung 22, welche in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel aus einem Motor 24 und einem beweglichen Anschlag 26 besteht. Ferner ist ein Stellelement 28 vorgesehen, welches im bevorzugten Ausführungsbei­ spiel die in einem nicht dargestellten Luftansaugsystem einer nicht dargestellten Brennkraftmaschine angeordnete Drosselklappe ist. Das Stellelement 28 ist über eine mechanische Verbindung 30 mit einem vom Fahrer betätigbaren Bedienelement 32, vorzugsweise einem Fahrpedal, verbunden. Ferner führt eine mechanische oder elektrische Verbindung 34 vom Stellelement 28 auf einen ersten Stellungsgeber 36, dessen Aus­ gangsleitung 38 zur Steuereinheit 10 führt. Die Stellung der Verstell­ einrichtung 22 wird durch einen zweiten Stellungsgeber 40 ermittelt, dessen Ausgangsleitung 42 ebenfalls zur Steuereinheit 10 führt. Ferner sind weitere Ausgangsleitungen 44 vorgesehen, welche zu Stellgliedern 46 zur Beeinflussung anderer Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine wie Kraftstoffzumessung und/oder Zündzeitpunktseinstellung führen.

Durch Betätigen des Fahrpedals 32 steuert der Fahrer über die mechani­ sche Verbindung 30 das Stellelement 28 und stellt somit die Leistung des Motors ein. Die Stellung des Stellelements 28 und damit die des Fahrpedals 32 wird vom Stellungsgeber 36, der im bevorzugten Ausfüh­ rungsbeispiel ein Potentiometer ist, erfaßt und ein entsprechender Meßwert U_p1 über die Leitung 38 zur Steuereinheit 10 abgegeben. Der Steuereinheit 10 werden ferner über die Leitungen 12 bis 14 Betriebs­ größen der Brennkraftmaschine und/oder des Fahrzeugs zugeführt, wie beispielsweise Motortemperatur, Motordrehzahl, Batteriespannung, Luft­ durchsatz, Status von Nebenverbrauchern, etc. Ferner bildet die Steuereinheit 10 bekannterweise auf der Basis von Motordrehzahl und Luftdurchsatz, gegebenenfalls unter Korrektur in Abhängigkeit von Ab­ gaszusammensetzung, Motortemperatur etc., die einzuspritzende Kraft­ stoffmenge und/oder den einzustellenden Zündwinkel, wobei entsprechen­ de Signale über die Leitung 44 an Einspritzventil bzw. Zündverteiler abgegeben werden. Im Leerlauffall, wenn der Fahrer das Fahrpedal 32 vollständig oder nahezu losgelassen hat, liegt das Stellelement 28 am beweglichen Anschlag 26 der Verstelleinrichtung 22 an, d. h. Verstell­ einrichtung 22 und Stellelement 28 stehen in Wirkverbindung miteinan­ der. Zur Regelung der Leerlaufeinstellung des Stellelements 28, insbe­ sondere zur Regelung der Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine, wer­ den der Steuereinheit 10 die obengenannten Betriebsgrößen zugeführt, wobei sie auf der Basis von Motortemperatur, den Status von Nebenver­ brauchern, etc. einen Solleinstellwert für die Motordrehzahl bildet, diesen mit dem Istwert der Motordrehzahl in Beziehung setzt und die Differenz zwischen beiden Werten gemäß einer vorgegebenen Regelstrate­ gie (z. B. PID) in einen Sollwert (Stellungssollwert, Luftdurchsatz­ sollwert oder Spannungssollwert) für das Stellelement 28 bzw. den Anschlag 26 umsetzt. Dieser Sollwert wiederum wird mit der über die Leitung 38 zugeführten Stellungsinformation über die Stellung des Stellelements 28 in Beziehung gesetzt und abhängig von der Differenz bildet eine Regeleinheit gemäß einer vorgegebenen Regelstrategie (z. B. PID) ein Ansteuersignal für die Verstelleinrichtung 22, welches über die Ausgangsleitung 20 abgegeben wird.

Zusammenfassend kann festgestellt werden, daß die Steuereinheit 10 die Verstelleinrichtung 22, d. h. ihren beweglichen Anschlag 26, bzw. das Stellelement 28 im Leerlauffall bei losgelassenem Fahrpedal 32 im Sin­ ne einer Annäherung der Stellung an den Sollwert und im Sinne einer Annäherung der Motordrehzahl an ihren Sollwert betätigt. Entscheidend ist, daß der Leerlaufwunsch des Fahrers zur Aktivierung der Leerlauf­ drehzahlregelung erkannt wird. Es muß mit anderen Worten das Anlegen des Stellelements 28 an den Anschlag 26 erkannt werden. Dies erfolgt mittels des Stellungsgebers 40, welcher ein Maß für die Position des Anschlags 26 über die Leitung 42 an die Steuereinheit 10 abgibt, und des Stellungsgebers 36. Im bevorzugten Ausführungsbeispiel handelt es sich beim Stellungsgeber 40 ebenfalls um ein Potentiometer, welches für den Verstellbereich der Verstelleinrichtung (Leerlaufbereich des Stellelements 28) ein Meßsignal abgibt.

Vorteilhaft kann in anderen Ausführungsbeispielen die Verwendung eines auf dem Hallprinzip arbeitenden Stellungsgebers sein, welcher Impuls­ signale über die Leitung 42 an die Steuereinheit 10 abgibt. Diese wer­ tet die Impulssignale durch Aufwärts-/Abwärts-Zählen aus und bildet auf diese Weise eine Stellungsinformation. Ferner kann in manchen Aus­ führungsbeispielen ein mechanisches Schaltelement vorgesehen sein, welches bei Anlegen des Stellelements 28 an den Anschlag 26 seinen Schaltzustand ändert.

In Fig. 2 sind typische Kennlinienverläufe der Stellungsgeber 36 und 40 dargestellt. Dabei ist dem Stellungsgeber 36 der Wert U_p1, dem Stellungsgeber 40 der Wert U_p2 zugeordnet. Waagerecht ist in Fig. 2a und 2b die Stellung des Stellelements vom Minimal- zum Maximalwert aufgetragen, während senkrecht die Signalwerte U_p1 bzw. U_p2 aufge­ tragen sind. Fig. 2b stellt zur Darstellung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise einen Ausschnitt des in Fig. 2a skizzierten Zusammen­ hangs für den Leerlaufbereich, der im bevorzugten Ausführungsbeispiel zwischen 0 und 30°, in anderen Ausführungsbeispielen kleiner als 30°, der Stellelementestellung liegt, dar.

Gemäß Fig. 2a zeigt die Kennlinie des Stellungsgebers 36 einen im we­ sentlichen linearen Verlauf über den gesamten Bereich der Stellele­ mente- bzw. Fahrpedalstellung, während die Kennlinie des Stellungsge­ bers 40 lediglich im Verstellbereich der Verstelleinrichtung, im Leer­ laufstellbereich des Stellelements, ein im wesentlichen lineares Ver­ halten zeigt. Die linearen Kennlinien sind dabei beispielhaft aufge­ zeichnet. In der Realität schwanken die Kennlinien sowohl innerhalb des Stellungsbereichs als auch von Geberexemplar zu Geberexemplar. Die strichliert in Fig. 2a dargestellten Toleranzgrenzen deuten dieses Verhalten an. In Fig. 2a ist ein Exemplar der Stellungsgeber 36 und 40 herausgegriffen.

Da die Kennlinien in den angezeigten Toleranzbereichen schwanken bzw. sich verändern können, muß zur Erkennung des Leerlaufwunsches, d. h. des Anliegens des Stellelements an der Verstelleinrichtung, der Zusam­ menhang zwischen den beiden Kennlinien erfaßt und angepaßt werden. Dies wird durch die erfindungsgemäßen Maßnahmen, welche anhand des Flußdiagramms nach Fig. 3 skizziert sind, erreicht.

Die grundlegende Erkenntnis dieser Vorgehensweise ist, daß bei ange­ legtem Stellelement und Betätigung der Verstelleinrichtung sich die Stellungsinformationen synchron, d. h. in vorgegebene Richtungen und gegebenenfalls ergänzend in vorgegebenen Absolutwertgrenzen, zueinan­ der verändern müssen. Ist dies der Fall, befindet sich die Anordnung im Leerlaufwunschzustand und der Zusammenhang bzw. die Zuordnung zwi­ schen den Kennlinien kann erfaßt werden. Herrscht keine Synchronität zwischen den Stellungsinformationen, so liegt entweder ein Fehlerzu­ stand vor oder das Stellelement liegt nicht an der Verstelleinrichtung an, d. h. der Fahrer gibt Gas.

Die in Fig. 3 dargestellte Vorgehensweise kann bei jedem Start des Fahrzeugs, bei ausgewählten Starts oder bei sogenannten Urstarts, dem ersten Start nach Abklemmen und Wiederanschließen der Batterie bzw. Unterbrechung der Stromversorgung oder bei Bauteilewechsel, oder in Betriebzuständen, in denen die hergestellte Wirkverbindung wahrschein­ lich ist (z. B. Leerlaufzustand, Schub, Haltephase) durchgeführt wer­ den, wobei festgestellt wird, ob der Fahrer Gas gibt.

Nach Start des Programmteils zu vorgegebenen Zeiten wird im ersten Ab­ frageschritt 100 überprüft, ob z. B. ein solcher Urstart (oder eine an­ dere gewählte Bedingung) vorliegt. Dies erfolgt beispielsweise anhand einer Marke, die bei durch Unterbrechung der Stromversorgung Löschen der Speicherinhalte der Steuereinheit 10 gesetzt wird. Liegt ein sol­ cher Urstart vor, wird im Schritt 102 die Stellungsinformation (Span­ nungswerte, Zählerstände) U_p1 und U_p2 der Stellungsgeber 36 und 40 eingelesen und im nachfolgenden Abfrageschritt 104 überprüft, ob das Stellelement in einer Stellung außerhalb des Bewegungsbereichs der Verstelleinrichtung sich befindet, d. h. ob der Stellungswert U_p1 größer als ein Stellbereichsgrenzwert A ist. Ist dies nicht der Fall, wird im darauffolgenden Abfrageschritt 106 überprüft, ob der Meßwert U_p1 größer gleich dem Sollwert S für die Einstellung der Verstell­ einrichtung ist. Befindet sich das Stellelement oberhalb des Soll­ stellungswertes, so wird gemäß Schritt 108 die Verstelleinrichtung für einen vorbestimmten Winkelbereich im Sinne einer Erhöhung des Stel­ lungssignals U_p1, d. h. einer Aufsteuerung des Stellelements, ange­ steuert. Dies kann auch eine Ansteuerung für eine vorbestimmte Zeit­ dauer sein. Danach wird im Schritt 110 die durch die Ansteuerung er­ folgte Änderung der Signalwerte U_p1 und U_p2 erfaßt und (wenn die Stellungsgeber 36 und 40 Potentiometer oder andere, vorzugsweise be­ rührungslose Absolutstellungsgeber, sind) miteinander bezüglich Vor­ zeichen und, vorteilhafterweise ergänzend, Betrag verglichen. Die Än­ derung der Signalwerte wird dabei durch Differenzenbildung zu Beginn und am Ende des Ansteuervorgangs gemäß Schritt 108 bestimmt, während der Vergleich der beiden Differenzen dahingehend vorgenommen wird, ob beide Signalwerte sich in die vorbestimmte Richtung verändern, d. h. im Beispiel von Fig. 2 sich bei ausfahrender Ansteuerung beide Signal­ werte sich zu größeren Werten hin verändern. Im darauffolgenden Ab­ frageschritt 112 wird überprüft, ob eine derartige Synchronität vor­ liegt. Ist dies der Fall, so werden bestimmte U_p1-Werte angefahren und die sich ergebenden U_p2-Werte in einer Zuordnungskennlinie abge­ speichert (Schritt 114). Es ergibt sich eine Zuordnung der U_p1- zu den U_p2-Werten und somit ein Zusammenhang zwischen den Stellungsin­ formation, der in vorteilhafter Weise ausgewertet werden kann. Danach wird gemäß Schritt 116 die Leerlauferkennungsinformation (bzw. die Fehlerprüfinformation) freigegeben und der Programmteil beendet.

Zusätzlich zu der Ermittlung der Synchronität in den Schritten 110 und 112 werden im bevorzugten Ausführungsbeispiel die Absolutwerte der Differenzen auf vorbestimmte Toleranzwerte überprüft. Dadurch wird überprüft, ob bei einer gegebenen Veränderung des U_p1-Wertes eine in vorbestimmten Toleranzen liegende Änderung des Wertes U_p2 sich erge­ ben hat. Ist dies der Fall, arbeitet die Anordnung korrekt, befindet sich die Änderung des U_p2-Wertes jedoch außerhalb des Toleranzbe­ reichs, so ist von einem Fehler, beispielsweise einen Kennlinienver­ zugs eines Stellungsgebers auszugehen und eine entsprechende Fehlerin­ formation abzusetzen. Dies ist in Fig. 3 aus Übersichtlichkeitsgründen nicht dargestellt, ist in für den Fachmann klar erkennbarer Weise als Abfrageschritt vor oder nach dem Schritt 112 (sowohl bei "Ja" als auch bei "Nein"-Entscheidung) einzufügen.

Ergab sich im Schritt 112 keine Synchronität, so ist davon auszugehen, daß Verstelleinrichtung und Stellelement nicht in Wirkverbindung zu­ einander stehen und die Verstelleinrichtung wird gemäß Schritt 122 wieder einfahrend auf die Ausgangsstellung U_p1 zurückgeführt. Bei einer derartigen Situation hat der Fahrer wohl während des (Start-)Vorgangs Gas gegeben, eine erneute Abprüfung der Leerlaufer­ kennung kann erst dann wieder erfolgen, wenn ein Stellungswert U_p1 für das Stellelement gemessen wird, der kleiner als der der vorherge­ henden Überprüfung zugrundeliegende Wert ist (Schritt 124). Ist dies der Fall, wird der Programmteil beginnend mit Schritt 108 wiederholt. Wurde im Schritt 106 erkannt, daß der aktuell vorliegende Stellungs­ wert des Stellelements U_p1 kleiner als der Sollwert (Stellungsoll­ wert, Luftdurchsatzsollwert oder Spannungssollwert) der Leerlaufrege­ lung ist, so wird gemäß Schritt 126 die Verstelleinrichtung solange angesteuert, bis der Wert U_p1 gleich dem Sollwert ist. Danach wird im Schritt 128 analog zum Schritt 110 die durch die Ansteuerung er­ folgten Änderungen der Meßwerte U_p1 und U_p2 erfaßt und miteinander verglichen. Im Schritt 130 wird dann analog zum Schritt 112 überprüft, ob Synchronität vorliegt. Ist dies der Fall, wird mit den Schritten 114 und 116 fortgefahren, während bei nichtvorliegender Synchronität von einer zwischenzeitlich durchgeführten Fahrpedalbetätigung ausge­ gangen wird und der Programmteil ab Schritt 106 wiederholt wird.

Ergab sich im Schritt 104, daß die Stellelementestellung außerhalb des Stellbereichs der Verstelleinrichtung liegt, wird der Programmteil so­ fort beendet, da die zur Festlegung des Zusammenhangs der Stellungsin­ formationen zur Leerlauferkennung vorhandenen Randbedingungen nicht vorliegen.

Wurde im Schritt 100 erkannt, daß keine Urstartbedingungen vorliegen, so wird beim Normalstart der Brennkraftmaschine im Abfrageschritt 136 abgefragt, ob der erfaßte Wert U_p1 wesentlich größer oder wesentlich kleiner als der Wert U_p2 ist, d. h. ob der Fahrer mit Gas startet oder ob eine Reparatur oder sonstige Veränderung stattgefunden hat. Ist dies der Fall, so werden Urstartbedingungen angenommen und der Programmteil mit Schritt 102 durchgeführt. Ist dies nicht der Fall, so wird gemäß Abfrageschritt 138 überprüft, ob die Leerlaufinformation (bzw. Fehlerprüfinformation) freigegeben ist, d. h. ob wenigstens ein­ mal ein erfolgreicher Abgleich gemäß Fig. 3 stattgefunden hat. Ist dies nicht der Fall, wird Urstart angenommen, während bei freigegebe­ ner Leerlaufinformation der Programmteil beendet und der Normalbetrieb eingeleitet wird.

Die Vorgehensweise nach Fig. 3 sei bei erkannter Synchronität der Stellungswertebewegung in anschaulicher Weise anhand Fig. 2b darge­ stellt. Die in Fig. 3 dargestellte Vorgehensweise führt dazu, daß für verschiedene Werte U_p1 (in Fig. 2b) als U_p1i bezeichnet Werte von U_p2 zugeordnet werden (U_p2i), die paarweise in einer Zuordnungstabelle abgelegt werden. Vorzugsweise werden dabei acht Stützstellen U_p1 angefahren und Wertepaare gebildet. Ergebnis der Vorgehensweise nach Fig. 3 ist also eine Zuordnungstabelle U_p1- zu U_p2-Werten, welche die realen Kennlinienverhältnisse in den Stütz­ stellen beschreibt und eine Anbindung der beiden Kennlinien aneinander in den Stützstellen darstellt. Die Tabelle kann jederzeit neu erstellt bzw. angepaßt werden, ohne daß aufwendige Ausrüstung und aufwendige Justiermaßnahmen bei der Fahrzeugproduktion notwendig sind. Werden im Normalbetrieb Zwischenwerte erfaßt, so werden diese durch lineare In­ terpolation zwischen zwei Stützstellen dargestellt.

Somit kommt die erfindungsgemäße Vorgehensweise zur Erkennung des Leerlaufwunsches ohne Bestimmung von Steigungsunterschieden und Offsets aus. Durch die Vielzahl von Stützstellen ist die Genauigkeit jederzeit gewährleistet.

Die beschriebene Vorgehensweise ist analog anzuwenden, wenn als Stel­ lungsgeber für die Stellung der Verstelleinrichtung kein Potentiometer sondern ein Hallsensor verwendet wird, dessen Impulssignal von der Steuereinheit 10 gezählt und somit eine Stellungsinformation ermittelt wird. Dabei ist der Zähler bei erkannter Synchronität der Stellungsin­ formation U_p1 und der Veränderung des Zählerstandes auf einen Referenzwert, z. B. Null, zurückzusetzen. Ausgehend von diesem Referenzwert wird dann wie vorstehend erläutert vorgegangen, wobei als Stellungsinformation U_p2 der Zählerstand zu verstehen ist.

Neben dem in Fig. 2 dargestellten bevorzugten Ausführungsbeispiel der Stellungsgeber mit gleichläufigen Kennlinien wird die erfindungsgemäße Vorgehensweise in anderen vorteilhaften Ausführungsformen auch im Zu­ sammenhang mit gegenläufigen Kennlinien angewendet.

Die erfindungsgemäße Vorgehensweise kann vorteilhaft nicht nur im Zu­ sammenhang mit Leerlaufstellern anwendbar, sondern überall dort, wo die Wirkverbindung zwischen einer Verstelleinrichtung und einem Stellele­ ment auf der Basis wenigstens zweier Stellungsinformationen festzustel­ len ist.

Verfügt die Verstelleinrichtung-Stellelement-Anordnung zusätzlich über einen mechanischen Leerlaufschalter, der bei Anlegen des Stellelements an die Verstelleinrichtung ein Schaltsignal abgibt, wird die erfin­ dungsgemäße Vorgehensweise vorteilhaft dann eingesetzt, wenn - mit ent­ sprechenden, dem Fachmann geläufigen Fehlerüberwachungstrate­ gien - festgestellt wurde, daß der Schalter defekt ist und Informatio­ nen über den Zusammenhang der Stellungsinformationen nicht vorliegen. Dies kann z. B. dann der Fall sein, wenn nach einem Wechsel der Ver­ stelleinrichtung oder des Stellelement der Leerlaufschalter nicht mehr schließt bzw. nicht mehr öffnet und infolge des Wechsel noch kein ein­ gespeicherter Zusammenhang zwischen den beiden Stellungsinformationen vorliegt. Ferner kann die ermittelte Zuordnungstabelle bei einer solchen Anordnung zur Fehlererkennung bei intaktem und defektem Leerlauf­ schalter wie nachfolgend geschildert ausgewertet werden.

Neben der oben dargestellten Anwendung der ermittelten Zuordnung kann diese in vorteilhaften Ausführungen gemäß Fig. 4 zur Fehlerüberwachung der Stellungsinformationen angewendet werden. Dabei wird nach Einlesen der Stellungsinformationen U_p1 und U_p2 im Schritt 200 der jeweils vorliegende Wert der ersten Stellungsinformation durch Interpolation zwischen den zwei nächstliegenden Stützstellen der ermittelten Zuord­ nung erfaßt. Dann wird ebenfalls durch durch Interpolation zwischen den zwei nächstliegenden Stützstellen der diesem Wert zugeordnete Wert der zweiten Stellungsinformation ermittelt (Schritt 202). Der ebenfalls durch Interpolation zwischen den zwei nächstliegenden Stützstellen be­ rechnete tatsächlich erfaßte Wert der zweite Stellungsinformation wird dann mit dem ermittelten Zuordnungswert auf einen vorgegebenen Toleranzbereich B geprüft (Schritt 204). Ist der Betrag der Differenz zwischen den Werten kleiner als der vorgegebene Toleranzwert B, so ist anzunehmen, daß die Stellungsinformationen korrekt sind (Schritt 206), während im anderen Fall, wenn der Betrag der Differenz größer als der Wert B ist, ein Fehler angenommen werden muß (Schritt 208).

Die Vorgehensweise nach Fig. 4 zur Fehlerüberwachung kann in vorteil­ hafter Weise auch bei Systemen angewendet werden, bei denen Verstell­ einrichtung und Stellelement ständig in Wirkverbindung miteinander ste­ hen. Dies ist z. B. bei sogenannten E-Gas-Systemen der Fall, bei denen abhängig von Fahrerwunsch die Drosselklappe auf elektrischem Weg über eine Verstelleinrichtung eingestellt wird, über die im Leerlauf auch die Leerlaufregelung durchgeführt wird. Die Ermittlung der Zuordnung bzw. des Zusammenhangs zwischen den wenigstens zwei Stellungsinformatio­ nen erfolgt in diesem Fall nicht gemäß Fig. 3, sondern entweder vor Fahrtantritt oder am Ende der Fahrzeugproduktion durch Anfahren vorge­ gebener Punkte bezüglich der ersten und Aufnahme der zugeordneten Werte der zweiten Stellungsinformation oder im Fahrbetrieb, wenn die vorgege­ benen Punkte durch die Steuer- bzw. Regelfunktion angefahren werden.

Claims (11)

1. Verfahren zur Steuerung einer Verstelleinrichtung bei Brennkraftma­ schinen in Fahrzeugen,

• - wobei die elektrisch betätigbare Verstelleinrichtung in wenigstens einem Betriebszustand mit einem Stellelement zur Beeinflussung der Mo­ torleistung in Wirkverbindung steht und dieses Stellelement einstellt,
• - wobei eine erste Stellungsinformation bezüglich der der Stellung des Stellelements und eine zweite Stellungsinformation bezüglich der Stel­ lung der Verstelleinrichtung erzeugt wird,
• - wobei auf der Basis von eingespeicherten Werten festgestellt wird, ob die Verstelleinrichtung mit dem Stellelement in Wirkverbindung steht,
  dadurch gekennzeichnet, daß
• - zur Ermittlung der eingespeicherten Werte in wenigstens einem Be­ triebszustand die zueinander synchrone Veränderung der Stellungsinfor­ mationen mittels vorgegebener Bewegungsabläufe festgestellt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die einge­ speicherten Werte zur Erkennung der Wirkverbindung zwischen Verstell­ einrichtung und Stellelement eine Zuordnung (Zusammenhang) einer der Stellungsinformationen zu der anderen in mehr als zwei Punkten des Bewegungsbereichs der Verstelleinrichtung bilden.

3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die eingespeicherten Werte in wenigstens einer Betriebs­ phase vor Fahrtantritt, in der Startphase der Brennkraftmaschine, vor­ zugsweise bei einem Urstart nach Abklemmen und Wiederanschließen der Batterie bzw. nach Unterbrechung der Stromversorgung, nach Bauteile­ wechsel oder in Betriebszuständen, in denen eine Wirkverbindung wahr­ scheinlich ist, festgelegt und abgespeichert werden.

4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei einer Stellung des Stellelements größer als die Solleinstellung des Stellelements die Verstelleinrichtung ausfahrend angesteuert wird und aus einem Vergleich der Veränderung der Stellin­ formationen bezüglich der Vorzeichen und gegebenenfalls der Absolutwerte die synchrone Veränderung der Stellungsinformationen festgestellt wird und bei erkannter Synchronität die eingespeicherten Zuordnungswerte ermittelt werden.

5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei Stellelementestellungen kleiner als der Sollein­ stellungswert die Verstelleinrichtung im Sinne einer Einstellung des Solleinstellwert angesteuert wird und die Synchronität anhand Vorzei­ chen und gegebenenfalls Absolutwert festgestellt wird.

6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei nichtfestgestellter Synchronität keine Abspeicherung von Werten erfolgt.

7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Wirkverbindung zwischen Verstelleinrichtung und Stellelement und/oder ein Fehlerzustand in wenigstens einer der Stel­ lungsinformationen aus der gespeicherten Zuordnung der ersten und der zweiten Stellungsinformation erkannt wird, wobei die Zuordnung mehr als zwei Wertepaare enthält, die Wirkverbindung dann als vorhan­ den angenommen wird, wenn die Stellungsinformationen zueinander in ei­ nem vorgegebenen Toleranzbereich liegen, und/oder ein Fehler angenom­ men wird, wenn die Stellungsinformationen zueinander außerhalb dieses Bereichs liegen.

8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekenn­ zeichnet, daß ein Schaltelement vorgesehen ist, welches bei Eintreten der Wirkverbindung zwischen Verstelleinrichtung und Stellelement sei­ nen Schaltzustand ändert, bei Defekt dieses Schaltelement und bei nichtvorliegender Zuordnung der Stellungsinformationen diese Zuordnung ermittelt wird.

9. Verfahren zur Steuerung einer Verstelleinrichtung bei Brennkraftma­ schinen in Fahrzeugen,

• - wobei die elektrisch betätigbare Verstelleinrichtung mit einem Stellelement zur Beeinflussung der Motorleistung in Wirkverbindung steht und dieses Stellelement einstellt,
• - wobei wenigstens zwei Stellungsinformationen bezüglich der Stellung von Stellelement und Verstelleinrichtung erzeugt werden, dadurch gekennzeichnet, daß
• - eine Zuordnung (Zusammenhang) der Stellungsinformationen zueinander ermittelt und eingespeichert wird,
• - und auf der Basis der eingespeicherten Zuordnung ein Fehlerzustand im Bereich einer der Stellungsinformationen festgestellt wird, wenn eine Stellungsinformation von ihrer zugeordneten unzulässig abweicht.

10. Vorrichtung zur Steuerung einer Verstelleinrichtung bei Brenn­ kraftmaschinen in Fahrzeugen,

• - mit einer elektrisch betätigbaren Verstelleinrichtung,
• - mit einem Stellelement zur Beeinflussung der Leistung der Brenn­ kraftmaschine,
• - mit Mitteln zur Betätigung der Verstelleinrichtung,
• - mit Mitteln zur Bereitstellung einer ersten Stellungsinformation be­ züglich der Stellung der Verstelleinrichtung,
• - mit Mitteln zur Bereitstellung einer zweiten Stellungsinformation bezüglich der Stellung des Stellelements,
• - mit Mitteln, welche auf der Basis der ersten und zweiten Stellungs­ information die Wirkverbindung zwischen Verstelleinrichtung und Stell­ element erkennen, dadurch gekennzeichnet, daß
• - zur Ermittlung der eingespeicherten Werte in wenigstens einem Be­ triebszustand die zueinander synchrone Veränderung der Stellungsinfor­ mationen mittels vorgegebener Bewegungsabläufe festgestellt wird.

11. Vorrichtung zur Steuerung einer Verstelleinrichtung bei Brenn­ kraftmaschinen in Fahrzeugen,

• - mit einer elektrisch betätigbaren Verstelleinrichtung mit einem Stellelement zur Beeinflussung der Motorleistung,
• - mit wenigstens zwei Stellungsinformationen bezüglich der Stellung von Stellelement und Verstelleinrichtung, dadurch gekennzeichnet daß
• - eine Zuordnung (Zusammenhang) der Stellungsinformationen zueinander ermittelt und eingespeichert wird,
• - und auf der Basis der eingespeicherten Zuordnung ein Fehlerzustand im Bereich einer der Stellungsinformationen festgestellt wird, wenn eine Stellungsinformation von ihrer zugeordneten unzulässig abweicht.