EP0579794A1 - Verfahren und vorrichtung zum beurteilen der funktionsfähigkeit einer lambdaregelung. - Google Patents

Verfahren und vorrichtung zum beurteilen der funktionsfähigkeit einer lambdaregelung.

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EP0579794A1
EP0579794A1 EP93901632A EP93901632A EP0579794A1 EP 0579794 A1 EP0579794 A1 EP 0579794A1 EP 93901632 A EP93901632 A EP 93901632A EP 93901632 A EP93901632 A EP 93901632A EP 0579794 A1 EP0579794 A1 EP 0579794A1
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adaptation
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values
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Robert Bosch GmbH
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    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1438—Introducing closed-loop corrections using means for determining characteristics of the combustion gases; Sensors therefor
    • F02D41/1493—Details
    • F02D41/1495—Detection of abnormalities in the air/fuel ratio feedback system
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425—Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429—Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451—Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2454—Learning of the air-fuel ratio control

Definitions

  • the following relates to a method and a device for assessing the operability of a lambda control for an internal combustion engine, which outputs control values FR which are intended to fluctuate by a target value FR TARGET.
  • the pilot control values are determined for a respective internal combustion engine for precisely defined operating values and operating parameters. Now, however, the current operating conditions give way to the practical operation of an internal combustion engine. drive parameters often from those used in determining the pilot values, e.g. E. a different fuel is used. Then the predetermined pre-control values do not exactly match the current operating case. To remedy this deficiency, there are so-called learning or adaptive lambda control systems. These output at least one adaptation value, with the aid of which the pilot control values are corrected. The adaptation value is determined with the aid of the deviation that the control value output by the lambda controller has from a target control value.
  • the object was accordingly to specify a method and a device for assessing the operability of a lambda control, which are able to indicate difficulties in the control which lead to an undesirable increase in the emission of harmful gas.
  • the inventive method for assessing the functional Ability of a lambda control that outputs control values FR that are to fluctuate by a target value FR_SOLL, which lambda control is supported by an adaptation that outputs adaptation values, is characterized in that
  • the current value EW of a decision variable is continuously calculated, which indicates the average amount of deviation of the manipulated values from the setpoint;
  • an error signal is issued if the current value. exceeds the decision size threshold.
  • the decision values are used to assess whether the error signal is to be output, but also the values of the at least one adaptation variable are used.
  • the error signal is output either when the current decision value exceeds the associated threshold value or when an adaptation value exceeds its associated threshold value.
  • the decision value is used in addition to the adaptation values for assessing the functionality, it is further advantageous to determine the decision value with a larger time constant than the at least one adaptation value. Then errors are generally displayed via the adaptation values, while the decision value is only displayed in special cases.
  • the values of the decision size and the adaptation sizes increase. After a maximum of a few 10 seconds, the high load range will be left. Because at least one adaptation value has been increased, a rich mixture is now set, as a result of which the manipulated value deviates from the setpoint manipulated value on the other side than before. The at least one increased adaptation value is therefore reduced again. On the other hand, the decision value is further increased since, in contrast to the adaptation values, what matters is the average deviation of the manipulated values from the target value in terms of the amount.
  • the device according to the invention for assessing the functionality of a lambda control which outputs control values FR, which should fluctuate by a target value FR_S0LL, which lambda control is supported by an adaptation that outputs adaptation values, is characterized by:
  • a calculation device for continuously calculating the current value EW of a decision variable, which indicates the averaged amount of deviation of the manipulated values from the setpoint value;
  • a comparison device which compares the current value with a decision variable threshold value SW_EW and outputs an error signal if the current value exceeds the decision variable threshold value.
  • Block function diagram for explaining a method according to the invention and a device according to the invention for assessing the functionality of a lambda control
  • FIG. 1 shows an internal combustion engine 10 with a lambda control block 11 with pilot-controlled adaptive lambda control and an error message block 12.
  • the lambda control block 11 there are a pilot control map 13, a lambda control 14, an adaptation 15, an adaptation adder 16, an adaptation multiplier 17 and a control multiplier 18.
  • the pilot control map 13 is addressed via speed values n and load values L and outputs pilot values tv for injection times.
  • An adaptive adaptation value AWA is added to a respective pilot control value in the adaptation adder 16, then multiplication is carried out in the adaptation multiplier 17 by a multiplicative adaptation value AWM, and finally multiplication in the regulation multiplier 18 by a regulation factor FR.
  • the latter is formed by the lambda control 14 on the basis of a control deviation between an actual lambda value ⁇ _IST and a sol 1 lambda value ⁇ _SOLL.
  • the control factor FR is the manipulated variable of the lambda control.
  • the setpoint "1" is subtracted from this manipulated value in a subtraction device 19, and the adaptation values AWA and AWM are calculated by the adaptation 15 with the aid of the manipulated value deviation ⁇ FR thus formed.
  • the pre-control values tv can be determined in a variety of ways, e.g. E. also without map.
  • the adaptation adder 16 and the adaptation multiplier 17 can also be located behind the control multiplier 18 instead of in front of it. Instead of two adaptation values, the adaptation 15 can also output only a single or even three safe values or even more.
  • leakage errors can be adapted, which are preferably additive before the link to the derr.
  • St ⁇ i lwert are taken into account.
  • Multiplicative errors such as those caused by changes in air pressure or changes in fuel properties, can be taken into account in a multiplicative manner behind the link with the set value.
  • opening and shooting times can. vcr. Injection valves are adapted at high speed and high load and additively after the link with the. Actual value are taken into account.
  • the error reporting block 12 contains a calculation sheet 20 and a comparison block 21.
  • the calculation device 20 receives the Ste11 value deviation ⁇ FR and uses this to calculate an expected value EW, preferably as a variance, i. H. as the mean of the squares of the deviation from the ste1, i.e. as:
  • the simple absolute mean value can also be calculated as a decision value, i.e.:
  • an event number can be used as a decision value, for example the number that indicates how often within a predetermined period of time or within a predetermined number of examined manipulated value deviations the value j ⁇ FR I exceeds a threshold value, that is:
  • EW frequency of j ⁇ FR "threshold.
  • the decision value EW it is not the specific type of calculation that is essential, but it is important that a deviation averaged in terms of amount be determined. It depends on the use of the amount kcm ⁇ * .t so that set value deviations, such as those caused by the occurrence of an error, as well as those caused by the disappearance of this error, are taken into account.
  • the averaging is of significance, so that not every rapidly passing larger value deviation for the output of an error signal F ⁇ occurs by the comparison block 21, namely the current one.
  • the decision value EW is compared with a decision value threshold value and outputs the error signal when the decision value exceeds the decision size threshold value.
  • the averaging is carried out with the aid of a digital low-pass filter, as explained below with reference to step ⁇ 2 of the flowchart in FIG. 2.
  • a low-pass constant is used which corresponds to a time constant of a few 10 seconds in the case of a corresponding integrating element.
  • a method can be carried out with the functional blocks according to FIG. 1, as will now be described with reference to FIG. 2.
  • the expected value EW is set to "1" in an initialization step si.
  • threshold values SW_EW, SW_AWA and SW_AWM are set up predefined values set. In all three cases, the exemplary embodiment has the value 1.2.
  • the method then enters a loop in which the current one is carried out in a step S1. Values ⁇ FR of the manipulated variable deviation, AWA of the adaptive adaptation variable and AWM of the multiplicative adaptation variable are recorded.
  • the maintenance value EW is determined by digital low-pass filters r. ⁇ from the previously valid value EW and the current manipulated variable deviation ⁇ FR with that specified in the block for step s2.
  • c is the low-pass constant which, for the exemplary embodiment, has the value 0.99 on ice.
  • step ⁇ 5 the l ⁇ r is entered in an error memory, and an error signal is output, which may e.g. B. brings a warning lamp to light up. After step so the end of the procedure is reached.
  • the method just described can be modified in many ways, as long as it is only ensured that it is examined whether the manipulated variable deviation ⁇ FR averaged exceeds an associated threshold value. In this way, the comparisons made with the aid of the adaptation values can be omitted entirely. Furthermore, a variant It is possible that the end of the procedure is not reached after the error message step, but that the loop mentioned is repeated from step S1 despite the error that has been found, thereby opening up a possibility of error recovery, e.g. E. in that the error entry is deleted again if an error does not occur again after a predetermined high number of runs. If the error message was triggered by the decision value exceeding its assigned threshold value, this error can also be used to store the values of selected operating variables as they existed when the error occurred. If dar ..: The same operating state is started several times without an error message again, the error entry can be deleted again.
  • the manipulated value output by the lambda control deviates from the target value, which means that at least one adaptation value and the decision value change.
  • the target value outputted from the regeiung Lambda ⁇ in the other direction deviates from the desired regulated value. Since these deviations are averaged in terms of amount when calculating the decision value, they have a stronger effect on the decision value than on the at least one adaptation value, which is immediately reduced again as soon as the sign of the deviation in the set value has reversed. Therefore, with the help of the decision value, errors can be determined that cannot be detected with the help of an adaptation value.

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Description

Verfahren und Vorrichtung zum Beurteilen der Funktionsfähiσ- keit einer Lambdaregeiung
Das Folgende betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Beurteilen der Funktionsfähigkeit einer Lambdaregeiung für einen Verbrennungsmotor, die Stellwerte FR ausgibt, die um einen So11stel 1wert FR SOLL schwanken sollen.
Stand der Technik
Um beim Betrieb von Verbrennungsmotoren möglichst wenig Schadgas zu erzeugen, werden diese mit einer Lambdaregeiung mit Vorsteuerung betrieben. Dadurch werden Kraftstoff engen bestimmt, die dem Motor jeweils derart passend zur angesaug¬ ten Luft zuzführen sind, daß ein vorgegebener Lambdawert möglichst genau eingehalten wird. Wenn sich Werte von Be¬ triebsgrößen ändern, wird durch die Vorsteuerung sofort ein an die geänderten Betriebswerte angepaßter Wert für die Kraftstoffzumessung bestimmt, der dann mit Hilfe der Lambda¬ regeiung feineingestellt wird.
Die Vorsteuerwerte werden für einen jeweiligen Verbrennungs¬ motor für jeweils genau festgelegte Betriebswerte und Be¬ triebsparameter bestimmt. Nun weichen jedoch beim prakti¬ schen Betrieb eines Verbrennungsmotors die aktuellen Be- triebsparameter häufig von denen ab, die beim Bestimmen der Vorsteuerwerte verwendet wurden, z . E. wird ein anderer Kraftstoff verwendet. Dann passen die vorbestimmten Vorsteu¬ erwerte nicht genau zum aktuellen Betriebsfall . Um diesem Mangel abzuhelfen, existieren sogenannte lernende oder adap- tive Lambdaregelungssysteme . Diese geben mindestens einen Adaptionswert aus, mit Hilfe dessen die Vorsteuerwerte kor¬ rigiert werden. Der Adaptionswert wird mit Hilfe der Abwei¬ chung bestimmt, die der vom Lambdaregler ausgegebene Stell¬ wert von einem Sollstellwert aufweist.
Während des Betreibens eines Verbrennungsmotors könner. der. Schadgasausstoß erhöhende Fehler auftreten. Die Kaliforni¬ sche Umweltbehörde CARB fordert, daß ein Fehler dann ange¬ zeigt werden soll, wenn beim sogenannten FTF-Zykius der zu¬ lässige Grenzwert für ein Schadgas um 50 % überschritten wird. Sie hat in diesem Zusammenhang vorgeschlagen, minde¬ stens einen Adaptionswert zu überwachen und ein Fehlersignal auszugeben, wenn diesei" einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet .
Es hat sich herausgestellt, daß Verfahren und Verrichtungen gemäß diesem Vorschlag nicht dazu in der Lage sind, alle Fehler anzuzeigen, die dazu führen, daß der Grenzwert für ein Schadgas im FTP-Zyklus um 50 % überschritten wird.
Es bestand demgemäß die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vor¬ richtung zum Beurteilen der Funktionsfähigkeit einer Lambda¬ regeiung anzugeben, die dazu in der Lage sind, Schwierigkei¬ ten bei der Regelung anzuzeigen, die zu einer unerwünschten Erhöhung des Schadgasausstoßes führen.
Darstellung der Erfindungen
Das erfindurigsgemäße Verfahren zum Beurteilen der Funktions- fähigkeit einer Lambdaregeiung, die Stellwerte FR ausgibt, die um einen Sol 1stel lwert FR_SOLL schwanken sollen, welche Lambdaregeiung von einer Adaption unterstützt wird, die Adaptionswerte ausgibt, ist dadurch gekennzeichnet, daß
- fortlaufend der aktuelle Wert EW einer Entscheidungsgröße berechnet wird, die die gemittelte betragsmäßige Abweichung der Stellwerte vo Sollstellwert anzeigt;
- der aktuelle Wert mit einem Entscheidungsgrößen-Schwellen¬ wert SW_EW verglichen wird; und
- ein Fehlersignal ausgegeben wird, wenn der aktuelle Wert . den Entscheidungsgrößen-Schwellenwert überschreitet.
Vorzugsweise werden zum Beurteilen, ob das Fehlersignal aus¬ gegeben werden soll, nicht nur die Entscheidungswεrte ver¬ wendet, sondern auch die Werte der mindestens einen Adap¬ tionsgröße werden hinzugezogen. In diesem Fall wird das Feh¬ lersignal entweder dann ausgegeben, wenn der aktuelle Ent¬ scheidungswert den zugehörigen Schwellenwert überschreitet oder wenn ein Adaptionswert seinen zugehörigen Schwellenwert überschreitet. In diesem Fall, wo der Entscheidungswert zu¬ sätzlich zu den Adaptionswerten zum Beurteilen der Funk¬ tionsfähigkeit verwendet wird, ist es von weiterem Vorteil, den Entscheidungswert mit größerer Zeitkonstante zu bestim¬ men als den mindestens einen Adaptionswert. Dann werden Feh¬ ler in der Regel über die Adaptionswerte angezeigt, während ein Anzeigen über den Entscheidungswert nur in Sonderfällen erfolgt.
Die Erkenntnis, die dem genannten Verfahren zugrunde liegt, sei nun anhand eines Beispiels veranschaulicht. Es sei ange¬ nommen, daß bei hohen Lasten die Kraftstoffpumpe am lambda- geregelten Verbrennungsmotor nicht mehr die angeforderte Kraftstoffmenge liefern kann. Dann stellt sich ein mageres Luft/Kraftstoff-Gemisch ein. Dies hat zur Folge, daß der von der Lambdaregeiung ausgegebene Stel lwert vo Sol 1stellwert _ Λ -
abweicht. Infolgedessen erhöhen sich die Werte der Entschei- dungsgröße und der Adaptionsgrößen. Nach einer Zeitspanne von maximal einigen 10 Sekunden werde der hohe Lastbereich wieder verlassen. Dadurch, daß mindestens ein Adaptionswert vergrößert wurde, wird jetzt ein fettes Gemisch eingestellt, wodurch nun der Stellwert nach der anderen Seite vom Soll¬ stellwert abweicht als zuvor. Der mindestens eine erhöhte Adaptionswert wird daher wieder erniedrigt. Dagegen wird der Entscheidungswert weiter erhöht, da es bei ihm ja, im Gegen¬ satz zu den Adaptionswerten, auf die gemittelte bεtragsmäßi- ge Abweichung der Stellwerte vom Sol 1stel lwert ankommt.
Mit Hilfe der .Adaptionswerte können alsc nur Fehler ange¬ zeigt werden, die sich im gesamten Eetriebsbereich eines Verbrennungsmotors auswirken, sei es auch in einzelnen Teil¬ bereichen etwas mehr oder etwas weniger. Dagegen kennen mit Hilfe des Entscheidungswertes nicht nur diese Fehler, son¬ dern auch solche erkannt werden, die sich nur in einem Teil¬ bereich auswirken.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zum Beurteilen der Funk¬ tionsfähigkeit einer Lambdaregeiung, die Stellwerte FR aus¬ gibt, die um einen Sol 1stel lwert FR_S0LL schwanken sollen, welche Lambdaregeiung von einer Adaption unterstützt wird, die Adaptionswerte ausgibt, ist gekennzeichnet durch:
- eine Berechnungseinrichtung zum fortlaufenden Berechnen des aktuellen Wertes EW einer Entscheidungsgröße, die die gemittelte betragsmäßige Abweichung der Stellwerte vom Soll- stel lwert anzeigt; und
- eine Vergleichseinrichtung, die den aktuellen Wert mit einem Entscheidungsgrößen-Schwel lenwert SW_EW vergleicht und ein Fehlersignal ausgibt, wenn der aktuelle Wert den Ent¬ scheidungsgrößen-Schwel lenwert überschreitet . Ze i chnung
Fig. 1: Blockfunktionsdiagramm zum Erläutern eines erfin¬ dungsgemäßen Verfahrens und einer erfindungsgemäßen Vorrich¬ tung zum Beurteilen der Funktionsfähigkeit einer Lambdare¬ geiung; und
Fig. 2: Flußdiagramm zum Beschreiben eines Verfahrens zum Beurteilen der Funktionsf higkeit einer Lambdaregeiung.
Beschreibung von Ausführungsbeispieler.
Das Blockdiagramm von Fig. 1 zeigt einen Verbrennungsmotor 10 mit einem Lambdaregelungsblock 11 mit vorgesteuerter adaptiver Lambdaregeiung sowie einen Fehlermeldeblock 12.
Im Lambdaregelungsblock 11 sind ein Vorsteuerkennfeld 13, eine Lambdaregeiung 14, eine Adaption 15, ein Adaptionsad¬ dierer 16, ein Adaptionsmultipl izierer 17 und ein Regelungs- multiplizierer 18 vorhanden. Das Vorsteuerkennfeld 13 wird über Drehzahlwerte n und Lastwerte L adressiert und gibt Vorsteuerwerte tv für Einspritzzeiten aus. Zu einem jeweili¬ gen Vorsteuerwert wird im Adaptionsaddierer 16 ein adaptiver Adaptionswert AWA addiert, dann wird im Adaptionsmultipli- zierer 17 mit einem multipl ikativen Adaptionswert AWM multi¬ pliziert, und schließlich wird im Regelungmultiplizierer 18 mit einem Regelungsfaktor FR multipliziert. Letzterer wird von der Lambdaregeiung 14 aufgrund einer Regelabweichung zwischen einem Ist-Lambdawert λ_IST und einem Sol 1-Lambda- wert λ_SOLL gebildet. Der Regelungsfaktor FR ist der Stell¬ wert der Lambdaregeiung. In einer Subtraktionseinrichtung 19 wird von diesem Stellwert der Sollstellwert "1" abgezogen, und mit Hilfe der so gebildeten Stellwertabweichung ΔFR wer¬ den von der Adaption 15 die Adaptionswerte AWA und AWM be¬ rechnet. Es wird darauf hingewiesen, daß es in der Praxis zahlreiche Varianten von Lambdaregelungsblöcken gibt, die jedoch alle im wesentlichen dieselbe Funktion aufweisen wie der vorste¬ hend erläuterte. So können schon die Vorsteuerwerte tv auf unterschiedlichste Weise bestimmt werden, z . E. auch ohne Kennfeld. Der Adaptionsaddierer 16 und der Adaptionsmuiti- plizierer 17 können auch hinter dem Regelungsmultipi i zierer 18 liegen statt davor. Statt zweier Adaptionεwerte kann die Adaption 15 auch nur einen einzigen oder auch drei scicher Werte oder noch mehr ausgeben. So können bei niederer Dreh¬ zahl und hoher Last Lecklu tfehler adaptiert werden, die vorzugsweise additiv vor der Verknüpfung mit derr. Stεi lwert berücksichtigt werden. Multipl ikative Fehler, wie sie durch Luftdruckänderungen oder Änderungen in Kraftstoffeigenschaf- ten verursacht werden, können multipl ikativ vcr cder hinter der Verknüpfung mit dem Stel lwert berücksich igt werden. Schließlich können öffnungs- und Schi ießzeiter. vcr. Ein¬ spritzventilen bei hoher Drehzahl und hoher Last adaptiert werden und additiv nach der Verknüpfung mit derr. Stel iwert berücksichtigt werden.
Der Fehlermeldeblock 12 beinhaltet einen Berechnungsbleck 20 und einen Vergleichsblock 21, Die Berechnungseinrichtung 20 erhält die Ste11Wertabweichung ΔFR und berechnet aus dieser einen Erwartungswert EW vorzugsweise als Varianz, d. h. als Mittelwert der Quadrate der Ste1 iwertabweichung, also als:
EW = (ΔF**PR*).2
Statt der Varianz kann jedoch auch der einfache betragsmäßi- ge Mittelwert als Entscheidungswert berechnet werden, also:
EW *= i ΔFRl . Weiterhin kann als Entscheidungswert eine Ereigniszahl ver¬ wendet werden, z.B. die Zahl, die angibt, wie oft innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne oder innerhalb einer vorgege¬ benen Anzahl untersuchter Stellwertabweichungen der Wert j ΔFR I einen Schwellenwert überschreitet, also:
EW = Häufigkeit von j ΔFR " Schwellenwert.
Wesentlich für die Bestimmung des Entscheidungswertes EW nicht die konkrete Berechnungsart , sondern es ist von Eedeu- tung, daß eine betragsmäßig gemittelte Abweichung bestimmt wird. Auf das Verwenden des Eetrags kcmτ*.t es an, damit so¬ wohl Stel lwertabweichunge , wie sie durch das Auftreten eines Fehlers verursacht werden, wie auch selche, die durch das Verschwinden dieses Fehlers bedingt sind, ber cksichtigt werden. Die Mittelung ist ven Eedeutung, damit nicht jede schnell vorübergehende größere Ste11 ertabweichu g zur Aus¬ gabe eines Fehlersignal FΞ durch den Vergleichsblock 21 er¬ folgt, der nämlich den jeweils aktueller. Entscheidungswert EW mit einem Entscheidungsgrößen-Schwellenwert vergleicht und das genannte Fehlerεignal ausgibt, wenn der Entschei¬ dungswert den Entscheidungs roßen-Ξchwe11enwert berschrei¬ tet. Beim Ausführungsbeispiel wird die Mittelung mit Hilfe eines digitalen Tiefpaßfilters vorgenommen, wie weiter unten anhand von Schritt ε2 des Flußdiagramms von Fig. 2 erläu¬ tert. Dabei wird eine Tiefpaßkonstante verwendet, die einer Zeitkonstante von einigen 10 Sekunden im Fall eines entspre¬ chenden Integriergliedes entspricht.
Mit den Funktionsblöcken gemäß Fig. 1 ist ein Verfahren aus¬ führbar, wie es nun anhand von Fig. 2 beschrieben wird.
Nach dem Start des Verfahrens von Fig. 2 wird in einem Ini¬ tialisierschritt si der Erwartungswert EW auf "1" gesetzt. Außerdem werden Schwellenwerte SW_EW, SW_AWA und SW_AWM auf vorgegebene Werte gesetzt. Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich in allen drei Fällen um den Wert 1,2.
Das Verfahren tritt dann in eine Schleife ein, bei der zu¬ nächst in einem Schritt sl die aktueller. Werte ΔFR der Stellgrößenabweichung, AWA der adaptiven Adaptionsgröße und AWM der multiplikativen Adaptionsgröße erfaßt werden. Im an¬ schließenden, oben bereits erwähnten Schritt ≤2 wird der Ξr- wartungswert EW durch digitale Tiefpaßfi lter r.σ aus den zu¬ vor geltenden Wert EW und der aktuellen Stellgrößenabwei¬ chung ΔFR mit der im Block für Schritt s2 angegeg bener. Fcr- mel berechnet. Darin ist c die Tiefpaßkonstante die fceir Ausführungsbεispiel den Wert 0,99 auf eis .
Es feigen nun Entscheidungsschritte s:__ bis sr, i dene_. ;.-_ Reihe nach abgefragt wird, C D die Werte A , A M bzw. EW je¬ weils größer sind als der zugeordnete Schwellenwert SW_.-W.-. SW_AWM bzw. SW_EW . Wird keine dieser Frager. bejaht, wird i einem abschließenden Schritt se untersucht, c eine Endebe¬ dingung erfüllt ist. Ist dies der Fall wird das Verfahre. abgebrochen, während andernfalls die Schleife ab Schritt sl
in den Schritten ε3 bis s5 heraus, werte überschritten wird, wird in einem Schritt ε5 der lεr in einen Fehlerspeicher eingetragen, und ein Fehlersig¬ nal wird ausgegeben, das z. B. eine Warniampe zum Aufleuch¬ ten bringt. Nach Schritt so wird das Ende des Verfahrens erreicht .
Das eben beschriebene Verfahren kann in vielfacher Weise ab¬ gewandelt werden, solange nur gewährleistet ist, daß unter¬ sucht wird, ob die betragsmäßig gemittelte Stellgrößenabwei¬ chung ΔFR einen zugehörigen Schwellenwert überschreitet. So können die mit Hilfe der Adaptionswerte vorgenommenen Ver¬ gleiche ganz weggelassen werden. Weiterhin ist eine Abwand- lung dahingehend möglich, daß nach dem FehlemeIdeschritt so nicht das Ende des Verfahrens erreicht wird, sondern daß die genannte Schleife ab Schritt sl trotz des festgestellten Fehlers immer wieder durchlaufen wird und dadurch eine Feh- lerheilmöglichkeit eröffnet wird, z. E. dahingehend, daß der Fehlereintrag wieder gelöscht wird, wenn nach einer vorgege¬ benen hohen Anzahl von Durchläufen nicht erneut ein Fehler auftrat. Wenn die Fehlermeldung dadurch ausgelöst wurde, daß der Entscheidungswert seinen zugeordneten Schwellenwert überschritt, können mit diesem Fehler auch zugleich die Wer¬ te ausgesuchter Betriebsgrößen, wie sie beim Auftreten des Fehlers vorlagen, abgespeichert werden. Wenn dar..: derselbe Eetriebszustand wieder mehrfach angefahren wird, ohne daß erneut eine Fehlermeldung erfolgt, kann der Fehlereir.trag wieder gelöscht werden.
Für das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung ist wesentlich, daß beim Anfahren eines Bereichs mit fehlerhafter Versteuerung der von der Lambdaregeiung ausgegebene Stellwert vom So11ste1 lwert abweicht, was dazu führt, daß sich mindestens ein Adapticnswert und der Ent¬ scheidungswert verändern. Wird der fehlerhafte Bereich wie¬ der verlassen, paßt der geänderte Adaptionswert nichtι mehr zum fehlerfreien Eereich, weswegen nun der von der Lambda¬ regeiung ausgegebene Sollwert nach der anderen Richtung vom Sollstellwert abweicht. Da diese Abweichungen beim Berechnen des Entscheidungswertes betragsmäß gemittelt werden, wirken sie sich beim Entscheidungswert stärker aus als bei dem min¬ destens einen Adaptionswert, der sofort wieder erniedrigt wird, sobald sich das Vorzeichen der Stel lwertabweichung umgekehrt hat. Daher lassen sich mit Hilfe des Entschei- dungswertes Fehler feststellen, die mit Hilfe eines Adap- tionswertes nicht erfaßbar sind.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahre.n zum Beurteilen der Funktionsfähigkeit einer Lambdaregeiung, die Stellwerte FE ausgibt, die um einer. Sol 1ste11wert FR_SOLL schwanken sollen, welche Lambdarege¬ iung von einer Adaption unterstützt wird, die Adap ionswerte ausgibt, dadurch gekennzeichnet, daß
- fortlaufend der aktuelle Wert EW einer EntscheidungsgröEe berechnet wird, die die gemittelte bεtragsmäßige Abweichung der Stellwerte vom So11ste1 lwert anzeigt;
- der aktuelle Wert mit einem Entscheidungsgrößer.-Schwe11 er¬ wert SW_EW verglichen wird; und
- ein Fehlersignal (FS) ausgegeben wird, wenn der aktuelle Wert den Entscheidungsgrößen-Schwellenwert überschreitet (EW > SW_EW) .
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entscheidungswerte EW wie folgt berechnet werden:
EW = I (FR - FR SOLL)
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entscheidungswerte wie folgt berechnet werden:
EW = (FR - FR_SOLL)2
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Entscheidungswerte EW wie folgt berechnet werden:
EW = Häufigkeit von j (FR - FR_SOLL) : .
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß die Mittelung durch digitale Tiefpaßfi 1 e- rung erfolgt.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch ge¬ kennzeichnet, daß das Fehlersignal (FS) auch dann ausgegeben wird, wenn zumindest ein Adaptionswert eine zugeordneten Adaptionsschwe11enwert (SW_AWA, SW_AWM) überschreitet.
7. Verfahren' nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Erwartungswert (Ξ ) mit größerer Zeitkonstante bestimmt wird als der mindestens eine Adaptionswert (AWA, AWM) .
8. Vorrichtung zum Beurteilen der Funktionsfähigkeit einer Lambdaregeiung, die Stellwerte F? ausgibt, die um einen Sol 1ste1 lwert FR_SOLL schwanken sollen, weiche Lambdarege¬ iung von einer Adaption unterstützt wird, die Adaptionswerte ausgibt, gekennzeichnet durch:
- eine Berechnungseinrichtung (20) zum fortlaufenden Berech¬ nen des aktuellen Wertes EW einer Entscheidungsgröße, die die gemittelte betragsmäßige Abweichung der Stellwerte vom Sollstellwert anzeigt; und
- eine Vergleichseinrichtung (21), die den aktuellen Wert mit einem Entscheidungsgrößen-Schwellenwert SW_EW vergleicht und ein Fehlersignal ausgibt, wenn der aktuelle Wert den Entscheidungsgrößen-Schwel lenwert überschreitet .
EP93901632A 1992-02-07 1993-01-14 Verfahren und vorrichtung zum beurteilen der funktionsfähigkeit einer lambdaregelung Expired - Lifetime EP0579794B1 (de)

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DE4203502A DE4203502A1 (de) 1992-02-07 1992-02-07 Verfahren und vorrichtung zum beurteilen der funktionsfaehigkeit einer lambdaregelung
DE4203502 1992-02-07
PCT/DE1993/000017 WO1993016277A1 (de) 1992-02-07 1993-01-14 Verfahren und vorrichtung zum beurteilen der funktionsfähigkeit einer lambdaregelung

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EP0579794A1 true EP0579794A1 (de) 1994-01-26
EP0579794B1 EP0579794B1 (de) 1995-12-06

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ID=6451149

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