DE4403381C2 - Regeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zum Regeln einer Brennkraftmaschine - Google Patents

Regeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine und Verfahren zum Regeln einer Brennkraftmaschine

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Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Regeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. ein Verfahren zum Regeln einer Brennkraftmaschine.
In einem bekannten Regelsystem wird ein Potentiometer oder eine entsprechende Einrichtung zur Detektierung der Gaspedalstellung verwendet. Bei Ver­ schlechterung von Potentiometern ist jedoch die Erzeugung von Rauschen und eine sofortige große Änderung des Ausgangssignals wahrscheinlich.
Es ist daher sowohl ein Potentiometer als auch ein Po­ tentiometerschalter zur Detektierung eines Sensorfehl­ verhaltens durch Vergleich von deren Ausgangssignalen verwendet worden.
Ein derartiges Regelsystem ist jedoch insofern nachteilig, als ein Motorfahrzeug dann nicht mehr läuft, wenn die Ausgangswerte des Potentiometers und des Poten­ tiometerschalters nicht übereinstimmen.
Darüber hinaus besteht das Problem, daß ein Fehlverhalten nicht im gesamten Winkelbereich der Gaspedalbetätigung de­ tektiert werden kann.
Eine Regeleinrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der DE 40 04 083 A1 bekannt. Dieses Dokument offenbart eine Regeleinrichtung, bei welcher zur Erfassung eines Gaspedal-Stellungswinkels mehrere Winkelsensoren verwendet werden. Aus den verschiedenen, durch die Winkelsensoren ausgegebenen Sensorsignalen wird dann, wenn festgestellt wird, daß keiner der Sensoren einem Fehler unterliegt, entweder ein Mittelwert berechnet und zur Einstellung der Luft- und/oder Kraftstoffmenge verwendet, oder es wird der kleinste der Sensorwerte zur entsprechenden Einstellung verwendet. Ferner wird, wenn festgestellt wird, daß keiner der Sensoren einem Fehler unterliegt, überprüft, welche Relativabweichung der Sensorwerte zueinander besteht. Dies kann dadurch vorgenommen werden, daß um einen der Sensorwerte herum ein Toleranzbereich definiert wird und dann überprüft wird, ob der oder die anderen Werte in dem Toleranzbereich liegen. Wird festgestellt, daß, obgleich keiner der Sensoren einen Absolutfehler in seinem Wert aufweist, wenigstens eine der Sensorausgaben nicht in dem Toleranzbereich liegt, d. h. eine zu große Relativabweichung zwischen den Sensoren vorliegt, so wird dies als Fehler erkannt und eine Notlauffunktion eingeleitet.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Regelsystem vorzusehen, mit dem bei einem abnormalen Sensorverhalten ein normaler Betrieb der Maschine wenigstens in gewissem Ausmaß aufrecht erhalten werden kann. Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch die Regeleinrichtung gemäß Anspruch 1 bzw. das Verfahren gemäß Anspruch 3 gelöst.
Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand von Unteran­ sprüchen.
Da bei der erfindungsgemäßen Regeleinrichtung das kleinere Ausgangssignal der beiden Gaspedalstellungswinkel-Detektoren ausgewählt wird, ist es möglich, Rauscheinflüsse zu elimi­ nieren und den Betrieb der Verbrennungskraftmaschine auf­ rechtzuerhalten.
Bleibt die Differenz der Ausgangssignale der beiden Gaspe­ dalstellungs-Sensoren in einem erlaubten Bereich, so legt das Regelsystem einen Normalbetrieb aus der Auswahl des Aus­ gangssignals eines ersten Gaspedalstellungswinkel-Sensors fest, wodurch die Detek­ tierung eines Fehlverhaltens im gesamten Winkelstellungs­ bereich des Gaspedals möglich ist.
Durch eine Obergrenzwert-Einstellanordnung wird ein oberer Grenzwert als Zielwert gesetzt, wenn eine spezielle Zeit­ dauer nach dem Ausfall einer Auswahl durch die Normal- Auswahlanordnung abgelaufen ist, so daß der Verbrennungsmo­ tor in dem Fall bis zu einem gewissen Grad weiterlaufen kann, daß ein Fehlverhalten im Gaspedalstellungswinkel-Sen­ sor aufgetreten ist.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher er­ läutert. Es zeigt:
Fig. 1 ein Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Regeleinrichtung;
Fig. 2 ein Flußdiagramm eines Hauptprogramms einer DBW- CPU;
Fig. 3 ein Flußdiagramm eines Kraftstoffabschalt-Regel­ programms einer FI-CPU;
Fig. 4 ein Flußdiagramm eines Beschleunigungspedalsen­ sor-Prüfprogramms;
Fig. 5 ein Flußdiagramm eines AP1-Fehlverhaltensentschei­ dungs-Programms; und
Fig. 6 ein Diagramm eines Kraftstoffabschalt-Schwellwer­ tes.
Das Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Regelsystems gemäß Fig. 1 dient zur Regelung der Kraftstoffzufuhrmenge in einer elektronischen Regeleinheit (ECU) zur Regelung des Be­ triebs eines Verbrennungsmotors sowie zur Regelung der Dros­ selklappenöffnung in einem Ansaugsystem.
Beim vorliegenden Ausführungsbeispiel wird die den Motorzy­ lindern des Verbrennungsmotors zugeführte Kraftstoffmenge durch Regelung eines Kraftstoffeinspritzventils geregelt, wobei eine Drosselklappe 1 in Abhängigkeit von der Betäti­ gungsgröße eines Gaspedals durch einen Schrittmotor 2 betä­ tigt wird.
Der Betätigungswinkel des Gaspedals wird durch einen Gaspe­ dalstellungswinkel-Sensor unter Verwendung eines Potentio­ meters detektiert. Es ist ein Paar von Gaspedalstellungs­ winkel-Sensoren 3 und 4 vorgesehen, welche ein Detektorsig­ nal AP1S bzw. AP2S abgeben.
Dies ist deshalb der Fall, weil für einen Schutz des Sen­ sors gegen Potentiometerrauschen aufgrund einer Beeinträch­ tigung des Potentiometers immer ein kleinerer Detektorwert ausgewählt wird.
Der Öffnungsbetrag der Drosselklappe 1 wird detektiert und auf einen Drosselklappen-Öffnungssensor 5 rückgekoppelt.
In der ECU erfolgt die Regelung der Kraftstoffzufuhr durch eine FI-CPU 10. In diese FI-CPU 10 werden Detektorsignale von verschiedenen Detektoren eingespeist, welche den Be­ triebszustand des Verbrennungsmotors detektieren. Dabei handelt es sich beispielsweise um einen Absolutdruck PB in einem Ansaugrohr, eine Motordrehzahl NE, eine Fahrzeugge­ schwindigkeit V, die Gaspedalstellungswinkel AP1S und AP2S von den beiden Gaspedalstellungswinkel-Sensoren 3 und 4 und eine Drosselklappenöffnung THS vom Drosselklappen-Öffnungs­ sensor 5. Weiterhin werden über ein Gatter 6 in Abhängig­ keit vom Motorbetriebszustand ein INJ-Signal zur Regelung des Kraftstoffeinspritzventils sowie ein IG-Signal zur Re­ gelung des Zündzeittaktes ausgegeben.
Die Drosselklappenöffnung wird durch eine DBW-CPU 11 geregelt. In diese CPU 11 werden die Gaspedalstellungswin­ kel-Signale AP1S und AP2S von den beiden Gaspedalstellungs­ winkeln-Sensoren 3 und 4 und das Drosselklappenöffnungs- Signal THS vom Drosselklappen-Öffnungssensor 5 eingegeben, wobei sie ein Erregerphasensignal und ein Taktverhältnis­ signal D zur Ansteuerung des Schrittmotors 2 für eine Schrittmotor-Treiberschaltung 7 ausgibt, welche ihrerseits den Schrittmotor 2 ansteuert.
Die Information von verschiedenen Sensoren aufnehmende FI- CPU 10 berechnet eine gemeinsame Drosselklappenöffnung THNML auf der Basis der Gaspedalstellungswinkel AP1S und AP2S, eine Drosselklappenöffnung THCRU während einer Automatik­ fahrt auf der Basis einer Fahrzeuggeschwindigkeit V, eine Drosselklappenöffnung THIDL im Leerlauf auf der Basis der Motordrehzahl NE, eine Drosselklappenöffnung THTCS bei Trak­ tionsregelung und eine Drosselklappenöffnung THINH bei Motorleistungsregelung auf der Basis der Fahrzeuggeschwin­ digkeit V und einer Antriebsraddrehzahl. Diese Informationen werden der DBW-CPU 11 über ein DP-RAM 12 zugeführt, das Signale zwischen der FI-CPU 10 und der DBW-CPU 11 aus­ tauscht.
Die DBW-CPU 11 legt eine End-Zieldrosselklappenöffnung TH0 auf der Basis dieser Informationen fest und stellt das Takt­ verhältnis D und die Erregerphase des den Schrittmotor 2 zugeführten Stroms so ein und gibt sie aus, daß die Drossel­ klappe 1 im Antriebszustand des Schrittmotors mit der Ziel­ drosselklappenöffnung TH0 arbeiten kann.
Auf der Seite der FI-CPU 10 kann über die DBW-CPU 11 in Ab­ hängigkeit vom Antriebszustand oder einem Störungszustand eine Hilfsgröße eingegeben werden. Dann hört die Kommunika­ tion über das DP-RAM 12 auf.
Ein Hauptprogramm für die DBW-CPU 11 im oben beschriebenen Regelsystem wird anhand von Fig. 2 erläutert.
Zunächst werden Signale von den verschiedenen Sensoren sowie von der FI-CPU 10 über das DP-RAM 12 eingegebene Information in einem Schritt 1 ausgelesen und dann in einem Schritt 2 bzw. 3 geprüft, ob ein Fehlverhalten in den Gaspedalstel­ lungswinkel-Sensoren 3 und 4 bzw. im Drosselklappen-Öff­ nungssensor 5 vorhanden ist.
Danach wird in einem Schritt 4 der voll geschlossene Zustand der Drosselklappe überprüft und ein Nullpunkt aktualisiert, in einem Schritt 5 die Drosselklappenbewegung überprüft (9DEG-Überprüfung) und in einem Schritt 6 eine Phasenver­ schiebung des Schrittmotors 2 detektiert.
Die oben beschriebenen Prüfungen vom Schritt 2 bis zum Schritt 6 werden nachfolgend beschrieben; wird ein Fehl­ verhalten bei einer dieser Prüfungen festgestellt, so wird ein Zuverlässigkeitskennzeichensignal FFS auf "1" gesetzt.
In einem nachfolgenden Schritt 7 wird beurteilt, ob ein Initialisierungskennzeichensignal FINIT gleich "1" ist oder nicht; liegt keine "1" vor, so ist eine spezielle Prüfung noch nicht abgeschlossen, wobei das Programm dann zu einem Schritt 15 springt. Ist dagegen eine "1" vorhanden, so schreitet das Programm zu einem Schritt 8 fort, in dem beur­ teilt wird, ob die FI-CPU 10 die Hilfsgröße eingegeben hat oder nicht. Ist dies der Fall, so wird die durch den Gaspe­ dalstellungswinkel oder die minimale Drosselklappenöffnung THIDLFS im Leerlauf in Abhängigkeit vom größeren wert die­ ser beiden Größen festgelegte Drosselklappenöffnung THAP zur leichten Festlegung der Zieldrossenklappenöffnung TH0 in einem Schritt 10 ausgewählt.
Hat die FI-CPU 10 im Schritt 8 die Hilfsgröße nicht einge­ geben, so wird in einem Schritt 9 beurteilt, ob das DP-RAM 12 verwendbar ist. Ist dies nicht der Fall, so schreitet das Programm zum Schritt 10 fort; ist dies der Fall, so schrei­ tet das Programm zu einem Schritt 11 fort, wodurch die End- Zieldrosselklappenöffnung TH0 aus den verschiedenen Drossel­ klappenöffnungen THNML, THCRU, THIDL, THTCS und THINH fest­ gelegt wird.
Sodann wird in einem Schritt 12 festgelegt, ob das Zuverläs­ sigkeitskennzeichensignal FFS auf "1" gesetzt ist oder nicht. Ist dies nicht der Fall, so ist kein Fehlverhalten im Drosselklappenregelsystem vorhanden, wobei das Programm zum Schritt 15 springt. Ist eine "1" vorhanden, so ist auch ein Fehlverhalten im Drosselklappenregelsystem vorhanden, so daß das Programm zu einem Schritt 13 springt, in dem zunächst festgelegt wird, ob die Zieldrosselklappenöffnung TH0 den oberen Grenzwert THFS überschreitet. Wird der obere Grenz­ wert THFS nicht Überschritten, so kann die Zieldrosselklap­ penöffnung TH0 wie vorhanden verwendet werden; ist eine Überschreitung vorhanden, so wird in einem Schritt 14 der obere Grenzwert THFS als Zieldrosselklappenöffnung TH0 ver­ wendet.
Ist ein Fehlverhalten im Drosselklappensystem vorhanden (FFS = 1), so bedeutet dies, daß eine obere Grenze der Ziel­ drosselklappenöffnung gesetzt wird.
Dieser obere Grenzwert THFS ist ein kleiner Wert von bei­ spielsweise 10° bis 15°.
Im Schritt 15 wird der Schrittmotor 2 so angesteuert und ge­ regelt, daß die Drosselklappenöffnung gleich der festgeleg­ ten Zieldrosselklappenöffnung TH0 wird.
Die Antriebsregelung des Schrittmotors wird im einzelnen nicht beschrieben. Das Regelsystem regelt den Schrittmotor in offener Schleife so, daß die Drosselklappenöffnung als laufende Drosselklappenstellungsöffnung in einem Speicher gespeichert wird, welcher einen gespeicherten Wert jedesmal dann, wenn die Drosselklappe um einen Schritt geöffnet oder geschlossen wird, um einen Schritt erhöht oder erniedrigt, wählt entweder eine Klappenöffnung oder Klappenschließung des laufenden Schrittbetriebes in Abhängigkeit von einer Beziehung zwischen der laufenden Klappenstellung und dem Betrag der Zielklappenstellung TH0 und ändert gleichzeitig die laufende gespeicherte Drosselklappenöffnung schritt­ weise.
Auf der Seite der FI-CPU 10 wird eine Kraftstoffabschalt­ regelung durchgeführt. Ein Regelprogramm für eine derartige Kraftstoffabschaltregelung wird anhand von Fig. 3 beschrie­ ben.
Zunächst wird in einem Schritt 21 beurteilt, ob ein Fehlver­ halten in den beiden Gaspedalstellungswinkel-Sensoren 3 und 4 aufgetreten ist oder nicht.
Diese Fehlverhaltensinformation wird von der DBW-CPU 11 über das DP-RAM 12 eingegeben.
Sind die Gaspedalstellungswinkel-Sensoren 3 und 4 Nr. 1 und Nr. 2 als fehlerhaft beurteilt worden, so springt das Pro­ gramm zu einem Schritt 22, in dem ein oberer Grenzwert NFCAP (beispielsweise 1500 Umdrehungen pro Minute) als Kraftstoff­ abschalt-Schwellwert NFC der Motordrehzahl eingegeben und eine kleine Drehzahl als Kraftstoffabschalt-Schwellwert aus­ genutzt wird.
Ist im Schritt 21 beurteilt worden, daß kein Fehlverhalten in wenigstens einem der Gaspedalstellungswinkel-Sensoren 3 und 4 Nr. 1 und Nr. 2 vorhanden ist, so schreitet das Pro­ gramm zu einem Schritt 23 fort, in dem beurteilt wird, ob das Zuverlässigkeitskennzeichensignal FFS auf "1" gesetzt ist oder nicht. Ist eine "1" nicht gesetzt, so arbeitet das Drosselklappenregelsystem normal. Daher springt das Programm zu einem Schritt 26, in dem ein geeigneter Wert NFCN auf der Basis des Motorbetriebszustandes, beispielsweise der Motor­ wassertemperatur festgelegt wird. Dieser Wert NFCN wird in einem Schritt 27 als Kraftstoffabschalt-Schwellwert NFC aus­ genutzt.
Dieser Kraftstoffabschalt-Schwellwert wird auf eine Über­ schreitungsvermeidungsdrehzahl gesetzt, um ein mechanisches Bremsen des Motors nach dessen Warmlaufen zu verhindern. Dieser Schwellwert wird so gesetzt, daß die Kraftstoffab­ schaltdrehzahl mit einem Ansteigen der Motortemperatur zur Vermeidung einer Motorüberhitzung in einem Schritt 27 ver­ ringert wird.
Arbeitet wenigstens einer der beiden Gaspedalstellungswin­ kel-Sensoren 3 und 4 normal und ist das Zuverlässigkeits­ kennzeichensignal FFS auf "1" gesetzt, so ist eine gewisse Unregelmäßigkeit im Drosselklappenregelsystem vorhanden. Dabei schreitet das Programm zu einem Schritt 24 fort, in dem die Motordrehzahl NFCFS, welche in Abhängigkeit vom Gas­ pedalwinkel THAP auf der Basis des normal arbeitenden Gas­ pedalstellungswinkel-Sensors vorgegeben ist, aus der Tabelle nach Fig. 6 ausgelesen wird. Diese Größe NFCFS wird in einem Schritt 25 als Kraftstoffabschalt-Schwellwert NFC gesetzt.
Der so festgesetzte Kraftstoffabschalt-Schwellwert NFC wird in einem Schritt 28 mit der tatsächlichen Motordrehzahl NE verglichen, wobei der Kraftstoff in einem Schritt 30 abge­ schaltet wird, wenn die tatsächliche Motordrehzahl NE den Kraftstoffabschalt-Schwellwert NFC überschreitet, wodurch dem Kraftstoffeinspritzventil kein Kraftstoff mehr zugeführt wird. Wird der Schwellwert NFC nicht überschritten, so wird dagegen die Kraftstoffzufuhr in einem Schritt 29 fortge­ führt.
Selbst wenn eine Unregelmäßigkeit im Drosselklappenregel­ system vorhanden ist (FFC = 1), so wird die Kraftstoffzufuhr lediglich dann abgeschaltet, wenn die Motordrehzahl NE den in Abhängigkeit vom normalen Gaspedalstellungswinkel festge­ legten Kraftstoffabschalt-Schwellwert NFC überschritten hat. Ist der Schwellwert NFC nicht überschritten worden, so er­ folgt keine Kraftstoffzufuhr, so daß das Fahrzeug mit kleiner Motordrehzahl weiterlaufen kann.
Im Auslesediagramm nach Fig. 6 ist die Drosselklappenöffnung THAP entsprechend dem Gaspedalstellungswinkel THAP auf der Abszisse und die Motordrehzahl NE auf der Ordinate aufgetra­ gen. Die Polygonkurve zeigt den Kraftstoffabschalt-Schwell­ wert NFCFS.
Bei einem kleinen und einem großen Wert von THAP wird der Kraftstoffabschalt-Schwellwert auf eine feste spezielle Motordrehzahl und zwischen diesen beiden Werten auf eine generell zu THAP proportionale motordrehzahl gesetzt.
Der so gesetzte Kraftstoffabschalt-Schwellwert ist daher gewöhnlich proportional zur THAP; nimmt THAP zu und über­ steigt einen bestimmten Wert, so wird ein bestimmter Kraftstoffabschalt-Schwellwert gesetzt.
Eine dem Gaspedalstellungswinkel entsprechende Kraftstoff­ zufuhr erfolgt daher in einem Bereich eines bestimmten Maßes von kleinen Motordrehzahlen NE, selbst wenn aufgrund des Vorhandenseins einer Unregelmäßigkeit im Drosselklappen­ regelsystem die Zufuhr einer großen Ansaugluftmenge bei­ behalten bleibt.
Nachfolgend wird anhand der Fig. 4 und 5 ein Gaspedalsen­ sor-Prüfprogramm im Schritt 2 der Prüfschritte 2 bis 6 zur Detektierung von Unregelmäßigkeiten im Drosselklappenregel­ system beschrieben, wodurch das Zuverlässigkeitskennzei­ chensignal FFS festgelegt wird.
In Schritten 41 und 42 nach Fig. 4 wird ein Fehlverhalten der Gaspedalstellungswinkel-Sensoren 3 und 4 durch das gleiche Verarbeitungsprogramm entschieden. Es wird daher le­ diglich ein Unregelmäßigkeitsentscheidungsprogramm für den Gaspedalstellungswinkel-Sensor 3 anhand von Fig. 5 erläu­ tert.
In einem Schritt 61 wird der Gaspedalstellungswinkel als Digitalwert AP1AD ausgelesen. In diesem Schritt 61 wird be­ urteilt, ob ein Kennzeichensignal FAP12 für eine Unregel­ mäßigkeit des Gaspedalstellungswinkel-Sensors Nr. 1 (AP1- unregelmäßig) auf "1" gesetzt ist oder nicht. Wird zunächst keine "1" gesetzt, so schreitet das Programm zu einem Schritt 63 fort, in dem beurteilt wird, ob der detektierte Wert AP1S des ersten Gaspedalstellungswinkel-Sensors 3 den oberen Grenzwert APFSH überschreitet oder nicht. Wird der obere Grenzwert überschritten, so besteht die Gefahr einer Unterbrechung und eines Kurzschlusses; das Programm springt daher zu einem Schritt 69. Wird der obere Grenzwert nicht überschritten, so schreitet das Programm zu einem Schritt 64 fort, in dem beurteilt wird, ob der detektierte Wert AP1S des ersten Gaspedalstellungswinkel-Sensors 3 unter dem unte­ ren Grenzwert APFSL liegt oder nicht. Ist dies der Fall, so besteht die Gefahr eines Kurzschlusses. In diesem Fall springt das Programm zum Schritt 69. Liegt der detektierte Wert nicht unter dem unteren Grenzwert, so besteht keine Ge­ fahr für eine Unterbrechung und einen Kurzschluß; daher schreitet das Programm zu einem Schritt 65 fort.
Im Schritt 65 wird ein normaler detektierter Wert AP1S des ersten Gaspedalstellungswinkel-Sensors 3 auf den Gaspedal­ stellungswinkel AP1AD gesetzt, im Schritt 6 ein Unregel­ mäßigkeits-Zwischenzeitkennzeichensignal FAP1MS auf "0" gesetzt, T1 in einem Schritt 67 auf den Zeitgeber TAP1 und ein erstes AP1-Unregelmäßigkeitskennzeichensignal FAP11 auf "0" gesetzt. In einem nächsten Schritt 76 wird AP1AD auf der Basis des Gaspedalstellungswinkels im Leerlauf auf den ersten Gaspedalstellungswinkel AP1 gesetzt.
Besteht in den Schritten 63 und 64 eine Gefahr einer Unter­ brechung oder eines Kurzschlusses, so springt das Verfahren zu einem Schritt 69, in dem das AP1-Unregelmäßigkeits-Zwi­ schenzeitkennzeichensignal FAP1MS auf "1" gesetzt wird; in einem Schritt 70 wird beurteilt, ob für den Zeitgeber TAP1 seine zugeordnete Zeit abgelaufen ist oder nicht. Bis zum Ablauf dieser zugeordneten Zeit springt das Programm auf einen Schritt 75; nach Ablauf der zugeordneten Zeit wird in einem Schritt 71 beurteilt, ob das erste AP1-Unregelmäßig­ keitskennzeichensignal FAP11 auf "1" gesetzt ist oder nicht. Da zunächst keine "1" gesetzt wird, schreitet das Programm zu einem Schritt 72 fort, in dem der Zeitgeber TAP1 auf T1 rückgesetzt wird, um das erste AP1-Unregelmäßigkeitskenn­ zeichensignal FAP11 in einem Schritt 73 auf "1" zu setzen.
In einem Schritt 75 wird ein spezieller Winkel AP0, der nahe beim Winkel für volles Schließen liegt, als Gaspedalstel­ lungswinkel AP1AD eingegeben.
Ist weiterhin eine Unterbrechung oder ein Kurzschluß vor­ handen, so werden die Programmschritte 63 oder 64, 69, 70 und 75 wiederholt, wobei das Programm vom Schritt 70 zum Schritt 71 springt, wenn die zugeordnete Zeit des Zeitge­ bers TAP1 abgelaufen ist. Ist das erste AP1-Unregelmäßig­ keitskennzeichensignal FAP11 bereits auf "1" gesetzt, so springt das Programm zu einem Schritt 74, in dem das zweite AP1-Unregelmäßigkeitskennzeichensignal FAP12 auf "1" ge­ setzt wird.
Das zweite AP1-Unregelmäßigkeitskennzeichensignal FAP12 wird schließlich zu einem Kennzeichensignal, das ein Fehlverhal­ ten des ersten Gaspedalstellungswinkel-Sensors anzeigt.
Bei einem zeitweisen Fehlverhaltenszustand und einem defi­ nierten Fehlverhaltenszustand wird der Gaspedalstellungs­ winkel AP1AD im Schritt 75 auf einen kleinen Winkel AP0 ge­ setzt und danach im Schritt 76 in den Wert AP1 überführt.
Die AP2-Unregelmäßigkeitsentscheidung für den zweiten Gas­ pedalstellungswinkel-Sensor 4 wird entsprechend dem oben be­ schriebenen AP1-Unregelmäßigkeitsentscheidungsprogramm im Schritt 42 nach Fig. 4 durchgeführt, in dem der Gaspedal­ stellungswinkel AP2 festgelegt wird. Befindet sich der Sen­ sor 4 in einem zeitweisen Fehlverhaltenszustand, so wird das AP2-Fehlverhaltens-Zwischenzeitkennzeichensignal FAP2MS auf "1" gesetzt, wobei bei Entscheidung einer Unregelmäßigkeit das AP2-Unregelmäßigkeitskennzeichensignal FAP22 auf "1" gesetzt wird.
Nach der Entscheidung über Fehlverhalten in den beiden Gas­ pedalstellungswinkel-Sensoren 3 und 4 im oben beschriebenen Sinne schreitet das Programm zu einem Schritt 43 nach Fig. 4 fort, in dem entschieden wird, ob das AP1-Unregelmäßigkeits- Zwischenzeitkennzeichensignal FAP1MS auf "1" steht oder nicht. Ist eine "1" vorhanden, so besteht die Gefahr eines Fehlverhaltens des Gaspedalstellungswinkel-Sensors 3 Nr. 1, so daß das Programm zu einem Schritt 50 springt, in dem der Winkel AP2 vom zweiten Gaspedalstellungswinkel-Sensor 4 als Gaspedalstellungswinkel AP für die nachfolgende Regelung ge­ nommen wird.
Besteht auch die Gefahr eines Fehlverhaltens im zweiten Gas­ pedalstellungswinkel-Sensor 4, so setzt der im Schritt 50 angenommene Wert AP2 einen speziellen Winkel AP0 nahe beim Winkel für voll geschlossene Drosselklappe als letztendlich gewählten Gaspedalstellungswinkel AP, weil der Winkel AP0 nahe beim Winkel für voll geschlossene Drosselklappe bereits für den Winkel AP2 eingegeben wurde.
Ist keine Gefahr eines Fehlverhaltens des ersten Gaspedal­ stellungswinkel-Sensors 3 jedoch die Gefahr eines Fehlver­ haltens des zweiten Gaspedalstellungswinkel-Sensors 4 vor­ handen, so schreitet das Programm weiterhin vom Schritt 43 über einen Schritt 44 zu einem Schritt 49 fort. Im Schritt 49 wird der Winkel AP1 vom ersten Gaspedalstellungswinkel- Sensor 3, für den keine Gefahr eines Fehlverhaltens be­ steht, als Gaspedalstellungswinkel AP gesetzt.
Zeigt wenigstens einer der beiden Gaspedalstellungswinkel- Sensoren 3 und 4 ein Fehlverhalten, so schreitet das Pro­ gramm vom Schritt 49 oder 50 zu einem Schritt 56 fort.
Besteht weiterhin für die beiden Gaspedalstellungswinkel- Sensoren 3 und 4 keine Gefahr eines Fehlverhaltens in Form einer Unterbrechung oder eines Kurzschlusses, so schreitet das Programm zu einem Schritt 45 fort, in dem eine Entschei­ dung dahingehend gefällt wird, ob AP1 um eine den zulässi­ gen Wert DAB Überschreitende Differenz größer als AP2 ist. Ist AP1 größer als AP2, so schreitet das Programm zu einem Schritt 47 fort, in dem AP2 kleineren wertes als Gaspedal­ stellungswinkel AP gewählt wird; ist andererseits AP1 nicht größer als AP2, so schreitet das Programm zu einem Schritt 46 fort, in dem eine Entscheidung gefällt wird, ob AP1 um eine den zulässigen Wert DAP übersteigende Differenz kleiner als AP2 ist. Ist AP kleiner als AP2, so schreitet das Pro­ gramm zu einem Schritt 48 fort, in dem AP1 kleineren Wertes als Gaspedalstellungswinkel AP gewählt wird. Bewirkt in die­ sem Fall AP1 keine große Differenz, so schreitet das Pro­ gramm zum Schritt 49 fort, um AP1 als Gaspedalstellungswin­ kel AP zu wählen.
Im Bereich des Gaspedalstellungswinkels ist eine einfache Beurteilung des Normalzustandes möglich.
Das bedeutet, daß eine relative Unregelmäßigkeit vorhanden ist, wenn die Differenz zwischen AP1 und AP2 den zulässigen Wert DAP überschreitet; ein Gaspedalwinkel kleineren Wertes wird als Gaspedalwinkel AP gewählt, wobei das Programm zu einem Schritt 51 fortschreitet.
Da das kleinere Ausgangssignal der beiden Gaspedalstellungs­ winkel-Sensoren 3 und 4 gewählt wird, werden die Sensoren durch Rauschen nicht beeinflußt.
Ist die Differenz zwischen AP1 und AP2 kleiner als DAP, so ist darüber hinaus kein Unterschied zwischen den detektier­ ten Werten der beiden Gaspedalstellungswinkel-Sensoren 3 und 4 vorhanden, so daß keine relative Differenz festgestellt wird. Das bedeutet, daß AP1 immer als Gaspedalstellungswin­ kel AP genommen wird, weil die Gaspedalstellungswinkel richtig sind, wobei das Programm zum Schritt 56 fortschrei­ tet.
Im Schritt 56 wird beurteilt, ob das zweite relative Unre­ gelmäßigkeitskennzeichensignal FNGAP2 auf "1" steht oder nicht. Da eine "1" zunächst nicht vorhanden ist, schreitet das Programm zu einem Schritt 57 fort, in dem eine "0" für das erste relative Unregelmäßigkeitskennzeichensignal FNGAP1 eingegeben wird, wonach der Aufwärtszeitgeber TNG in einem Schritt 58 rückgesetzt wird.
Ist FNGAP2 = 1, so springt das Programm vom Schritt 56 zum Schritt 58.
Wird aufgrund einer Differenz zwischen AP1 und AP2 ein relatives Fehlverhalten festgestellt, so schreitet das Programm zu einem Schritt 51 fort, in dem beurteilt wird, ob der Aufwärtszeitgeber TNG den speziellen Wert T2 überschrei­ tet oder nicht. Bleibt der Aufwärtszeitgeber innerhalb der speziellen Zeit T2, so wird in einem Schritt 52 beurteilt, ob das erste relative Unregelmäßigkeitskennzeichensignal FNGAP1 auf "1" steht oder nicht. Im Anfangszustand, in dem eine "1" nicht gesetzt ist, wird im Schritt 52 das erste relative Unregelmäßigkeitskennzeichensignal FNGAP1 auf "1" gesetzt und der Aufwärtszeitgeber TNG im Schritt 54 rück­ gesetzt.
Steht im Schritt 52 das erste relative Unregelmäßigkeits­ kennzeichensignal FNGAP1 bereits auf "1", so springt das Programm zum Schritt 55, in dem das zweite relative Unre­ gelmäßigkeitskennzeichensignal FNGAP2 auf "1" gesetzt wird. Das bedeutet, daß bei Fortbestehen der relativen Unregel­ mäßigkeit für die spezielle Zeit T2 zunächst das erste re­ lative Unregelmäßigkeitskennzeichensignal FNGAP1 im Schritt 53 auf "1" steht und das zweite relative Unregelmäßigkeits­ kennzeichensignal FNGAP2 im Schritt 55 zunächst auf "1" ge­ setzt wird. Das zweite relative Kennzeichensignal FNGAP2 wird schließlich ein Kennzeichensignal, das ein relatives Fehlverhalten der beiden Gaspedalstellungswinkel-Sensoren 3 und 4 Nr. 1 und Nr. 2 anzeigt.
Das Prüfprogramm für die Gaspedalstellungswinkel-Sensoren ist nunmehr abgeschlossen; wird dabei ein Fehlverhalten des ersten Gaspedalstellungswinkel-Sensors 3 festgestellt, so wird das AP1-Unregelmäßigkeitskennzeichensignal FAP12 auf "1" gesetzt. Wird ein Fehlverhalten des zweiten Gaspedal­ stellungswinkel-Sensors 4 festgestellt, so wird das AP2- Unregelmäßigkeitskennzeichensignal FAP22 auf "1" gesetzt. Wird ein relatives Fehlverhalten der beiden Gaspedalstel­ lungswinkel-Sensoren 3 und 4 festgestellt, so steht das re­ lative Unregelmäßigkeitskennzeichensignal FNGAP2 auf "1".
Steht eines der Kennzeichensignale des Drosselklappenregel­ systems, wie beispielsweise das Gaspedalstellungswinkel- Sensorunregelmäßigkeitskennzeichensignal FAP12 und FAP22 sowie das relative Unregelmäßigkeitskennzeichensignal FNGAP2 im Gaspedal-Prüfprogramm auf "1", so steht das Zuverlässig­ keitskennzeichensignal FFS auf "1", wobei ein spezieller tiefer oberer Grenzwert THHS zur Begrenzung der Drossel­ klappenöffnung erzeugt wird (Schritte 13 und 14 in Fig. 2), wobei im Schritt 24 nach Fig. 3 eine Tabellenauslesung für die Motordrehzahl NFCSF entsprechend der Drosselklappen­ öffnung THAP auf der Basis des normalen Gaspedalstellungs­ winkels durchgeführt wird, um im Schritt 25 einen Kraft­ stoffabschalt-Schwellwert NFC zu setzen. Hat die Motordreh­ zahl NE diesen Kraftstoffabschalt-Schwellwert überschritten, so wird die Kraftstoffzufuhr im Schritt 30 abgeschaltet. Hat die Motordrehzahl NE den Kraftstoffabschalt-Schwellwert nicht überschritten, so besteht die Kraftstoffzufuhr fort (Schritt 29); wird ein relatives Fehlverhalten in den beiden Gaspedalstellungswinkel-Sensoren 3 und 4 festgestellt, so ist es daher möglich, eine plötzliche Zunahme der Motoraus­ gangsgröße zu vermeiden.
Da erfindungsgemäß das kleinere Ausgangssignal der beiden Gaspedalstellungswinkel-Sensoren genommen wird, kann der Einfluß von Rauschen verhindert werden und der Betrieb des Verbrennungsmotors konstant fortbestehen.
Liegt die Differenz zwischen den Ausgangssignalen der beiden Gaspedalstellungswinkel-Sensoren in einem zulässigen Be­ reich, so wählt die Normal-Auswahlanordnung das Ausgangs­ signal des ersten Gaspedalstellungswinkel-Sensors aus, wo­ durch eine normale Entscheidung erfolgt und die Detektierung eines Fehlverhaltens im Bereich des Gaspedalstellungswinkels möglich wird. Ist eine spezielle Zeitdauer abgelaufen, nachdem die Normal-Auswahlanordnung die Auswahl beendet hat, wird durch die Einstellanordnung für den oberen Grenzwert eine obere Grenze als Zielwert gesetzt, wodurch eine Fort­ setzung des Fahrzeugbetriebs in einem gewissen Maß möglich wird, selbst wenn ein Fehlverhalten in den Gaspedalstel­ lungswinkel-Sensoren auftritt.

Claims (3)

1. Regeleinrichtung für eine Brennkraftmaschine, um­ fassend:
  • 1. - einen Regler (1) zum Regeln der der Brennkraftma­ schine zuzuführenden Ansaugluftmenge oder Kraft­ stoffmenge,
  • 2. - ein Betätigungsorgan (2) zur Ansteuerung des Reg­ lers (1),
  • 3. - eine Zielwert-Einstellanordnung (10, 11) zum Vor­ sehen eines Zielwertes für das Betätigungsorgan (2),
  • 4. - eine Treiberanordnung (7) zum Betreiben des Betä­ tigungsorgans (2) in Abhängigkeit von dem von der Zielwert-Einstellanordnung vorgesehen Zielwert,
  • 5. - einen ersten Gaspedalwinkelsensor (3) zum Erfassen eines ersten Gaspedalstellungswinkels,
  • 6. - einen zweiten Gaspedalwinkelsensor (4) zum Erfas­ sen eines zweiten Gaspedalstellungswinkels,
  • 7. - eine erste Fehlererfassungseinrichtung zum Erfas­ sen einer Fehlfunktion des ersten Gaspedalwinkel­ sensors (3),
  • 8. - eine zweite Fehlererfassungseinrichtung zum Erfas­ sen einer Fehlfunktion des zweiten Gaspedalwinkel­ sensors (4),
  • 9. - eine Relativabweichungs-Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer relativen Abweichung zwischen dem ersten und dem zweiten Gaspedalstellungswinkel,
  • 10. - eine Gaspedalwinkel-Auswahleinrichtung zum Aus­ wählen des ersten oder des zweiten Gaspedals-Lei­ tungswinkels zur Bestimmung des Zielwertes durch die Zielwert-Einstellanordnung beruhend auf dem ausgewählten Gaspedalstellungswinkel,
dadurch gekennzeichnet, daß die Gaspedalwinkel-Auswahleinrichtung dann, wenn bei keinem der beiden Gaspedalwinkelsensoren eine Fehlfunktion erfaßt wird und wenn die Relativabwei­ chungs-Erfassungseinrichtung eine Abweichung zwi­ schen dem ersten und dem zweiten Gaspedalstellungs­ winkel erfaßt, welche größer ist als ein zulässiger Abweichungswert (DAP), den kleineren Gaspedalstel­ lungswinkel von erstem und zweitem Gaspedalstel­ lungswinkel auswählt.
2. Regeleinrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine Zeitmeßanordnung (10, 11) zur Messung einer nach dem Ende der Auswahl des ersten Gaspedal- Stellungswinkels durch die Gaspedalwinkel-Auswahl­ einrichtung abgelaufenen Zeit und durch eine Ein­ stellanordnung (10, 11) zur Einstellung eines oberen Grenzwertes für den durch die Zielwert-Einstellan­ ordnung (10, 11) eingestellten Zielwert, wenn eine Entscheidung über das Ablaufen einer bestimmmten Zeit nach dem Abschluß der Auswahl durch die Zeit­ meßanordnung (10, 11) durchgeführt wird.
3. Verfahren zum Regeln einer Brennkraftmaschine, ins­ besondere durch eine Regeleinrichtung nach Anspruch 1, umfassend die folgenden Schritte:
  • a) Erfassen eines ersten Gaspedalstellungswinkels,
  • b) Erfassen eines zweiten Gaspedalstellungswin­ kels,
  • c) Auswählen des ersten Gaspedalstellungswinkels oder des zweiten Gaspedalstellungswinkels und Bestimmen eines Zielwertes, beruhend auf dem ausgewählten Gaspedalstellungswinkel,
  • d) Regeln der der Brennkraftmaschine zuzuführenden Ansaugluftmenge oder Kraftstoffmenge in Abhän­ gigkeit von dem Zielwert,
  • e) Überprüfen, ob der erste Gaspedalstellungswinkel einem Fehler unterliegt,
  • f) Überprüfen, ob der zweite Gaspedalstellungs­ winkel einem Fehler unterliegt,
  • g) Bestimmen einer Relativabweichung zwischen dem ersten Gaspedalstellungswinkel und dem zweiten Gaspedalstellungswinkel und
  • h) dann, wenn bezüglich des ersten Gaspedalstel­ lungswinkels und des Gaspedalstellungswinkels keine Fehlfunktion vorliegt und wenn die Rela­ tivabweichung zwischen dem ersten Gaspedalstel­ lungswinkel und dem zweiten Gaspedalstellungs­ winkel einen zulässigen Abweichungswert über­ schreitet, Auswählen des kleineren Winkels von erstem Gaspedalstellungswinkel und zweitem Gaspedalstellungswinkel durch die Gaspedalstel­ lungswinkel-Auswahleinrichtung zur Bestimmung des Zielwertes.
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