EP1062417B1 - Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer brennkraftmaschine - Google Patents

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EP1062417B1
EP1062417B1 EP00902542A EP00902542A EP1062417B1 EP 1062417 B1 EP1062417 B1 EP 1062417B1 EP 00902542 A EP00902542 A EP 00902542A EP 00902542 A EP00902542 A EP 00902542A EP 1062417 B1 EP1062417 B1 EP 1062417B1
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EP
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torque
internal combustion
combustion engine
fuel
actual torque
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EP00902542A
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Juergen Gerhardt
Arndt Ehrlinger
Torsten Bauer
Winfried Langer
Frank Bederna
Ulrich Schopf
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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    • F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
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    • F02D41/3023—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used a mode being the stratified charge spark-ignited mode
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    • F02D2200/1002—Output torque
    • F02D2200/1004—Estimation of the output torque
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    • F02D2250/18—Control of the engine output torque
    • F02D2250/26—Control of the engine output torque by applying a torque limit

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for operating an internal combustion engine.
  • Modern control systems are used to operate internal combustion engines available, which depends on the input variables the performance the internal combustion engine by controlling performance parameters adjust the internal combustion engine. To avoid unwanted operating situations due to malfunctions, in particular of faults in the electronic control unit of the Motor control, various monitoring measures are to be provided, the safe operation of the internal combustion engine and ensure the availability of the internal combustion engine.
  • DE-A 195 36 038 U.S. Patent 5,692,472
  • the Monitoring the control of an internal combustion engine Torque base shown. There is at least on the Based on the accelerator pedal position, a maximum permissible torque determined. Furthermore, the current torque of the Internal combustion engine depending on engine speed, ignition angle setting and load (air mass, etc.) are calculated. For surveillance the maximum allowable value is calculated with the compared current value.
  • This monitoring strategy offers a reliable one and satisfactory monitoring of internal combustion engines. However, it is based on the measured air mass supplied to the internal combustion engine. For internal combustion engines, who at least in an operating state lean air / fuel mixture, such as directly injected petrol or diesel engines the torque determined from the measured air mass not the actual values, so the one described here Monitoring strategy can only be used to a limited extent is. For example, for gasoline engines with direct injection in stratified operation the recorded air mass and the set ignition angle for calculating the current one Torque is not sufficient.
  • a surveillance measure for gasoline-injected Internal combustion engines is from the unpublished DE 197 29 100.7 known. There is based on the burned Fuel mass is the actual torque of the internal combustion engine determined with one based on the accelerator pedal position permissible maximum torque determined and if the maximum torque is exceeded by the actual torque one Error response initiated.
  • DE-A1 196 20 038 Another individual measure is shown in DE-A1 196 20 038. There becomes a signal for monitoring a fuel metering system of a sensor, which detects the exhaust gas composition, for deviations checked by a predeterminable value.
  • the DE discloses in an internal combustion engine with lean operation to detect an error of a lambda probe in exhaust gas, due to the fact that a probe signal that is extreme lean mixture indicates is not reached. At a Error detection is then on mixture control switched.
  • a procedure is described which is complete Monitoring the control of internal combustion engines allowed those in at least one operating condition with lean Air / fuel mixture are operated. Doing so will be more reliable Wise an impermissible in relation to the driver's request Increase the indicated engine torque of such Internal combustion engine due to a software or hardware failure avoided.
  • the indicated engine torque is that Torque of the internal combustion engine, which is directly through the Combustion of the gas mixture is generated. That from the The engine's output torque is derived from this Consideration of loss moments and consumer moments calculated.
  • Fuel mass determined from the injection time is, or possibly only in certain operating states, when the mass of fuel injected into the cylinder from the air mass supplied to the engine and the exhaust gas composition is determined.
  • certain operating states can be used as additional measures to monitor the internal combustion engine e.g. monitoring based on a Size of the exhaust gas composition (e.g. a measure of the Oxygen content, ⁇ ), which is the moment monitoring secured and thus further improved.
  • monitoring states are also used for monitoring such as active measures for catalyst protection, for heating the catalyst and / or for keeping the catalyst warm be taken into account.
  • FIG. 1 and 2 show a control device for controlling a Internal combustion engine
  • Figure 3 a preferred embodiment the solution according to the invention as a flow chart is sketched, which one in the microcomputer of the control device implemented program represents.
  • the Specification of the permissible torque depending on the speed is for a preferred application in Figure 4 using a Characteristic curve shown.
  • a control unit 10 which as Elements at least one input circuit 12, at least one Microcomputer 14, an output circuit 16 and this one connecting communication system 18 includes.
  • the input circuit 12 are input lines supplied via the signals supplied by appropriate measuring devices which represent company sizes or from which company sizes are derivable.
  • FIG Input line 20 which the control unit with a measuring device 22 which connects the degree of actuation ⁇ representing the size of the accelerator pedal.
  • an input line 24 is provided, which is from a Measuring device 26 originates and via which the engine speed NMOT representative size is supplied.
  • an input line 28 to the control unit 10 Measuring device 30, which is the supplied air mass HFM representing signal.
  • An input line 32 leads from a measuring device 34 a size that the current IGES translation in the drive train corresponds. Further input lines 36 to 40 are provided, the operating variables representative signals from measuring devices Bring 42 to 46. Examples of such company sizes, the use in the control of the internal combustion engine find, are temperature quantities, the position of the throttle valve angle, etc. Go to control the internal combustion engine in the embodiment shown in FIG Output circuit 16 output lines 48 to 52 for control of the injection valves 54 and an output line 56 to control the throttle valve adjustable by electric motor 58 out. In addition, are not shown at least Lines are provided to control the ignition.
  • FIG. 2 shows the basic structure of the microcomputer 14 of the control unit 10 running programs for engine control and to monitor this control.
  • the microcomputer 14 are two separate program levels, Level 1 and level 2 are provided. Run on the first level the control programs, in the second level the monitoring programs.
  • the first level is based on the degree of actuation ⁇ of the accelerator pedal (pedal) the fuel and air supply according to a predetermined air / fuel ratio controlled.
  • ⁇ is possibly a driver's desired torque taking into account the engine speed mdfaw from maps and / or calculations educated.
  • This driver request moment or another one from another control system forms a predetermined target torque the setpoint for the indexed moment is missing. This will into a setpoint rksoll for the fuel mass to be injected implemented.
  • the target value for the fuel mass to be injected will then be considered if necessary of the fuel pressure is converted into an injection time ti.
  • On Pulse of this length is then sent to the final stage of the Injectors (HDEV) issued.
  • the throttle valve (DK) also becomes electric set, which is not shown in Figure la.
  • control unit described in Figure 2 is used depending on the embodiment for the control of an engine with intake manifold injection, which is operated lean to control a Engine with gasoline direct injection or to control a Diesel engine.
  • the injected fuel mass rk is based on the injection time ti output by the control unit and possibly other sizes such as determined the fuel pressure (UFRKTI). With regard to the injection time, measured values or the content of memory cells of the control unit for calculation used. Then the determined one is injected Fuel mass rk into a given engine torque mi below Consideration of efficiencies such as that Efficiency of the injection timing, the ignition timing, the exhaust gas composition (determined by a ⁇ probe LSU), converted to the degree of dethrottling, etc. (UFMIST). The Efficiency takes into account the extent of the influence an operating size that deviates from standard values the torque of the internal combustion engine.
  • the allowable torque mizul becomes at least from driver request (or accelerator pedal position ⁇ ) and / or speed, if applicable, by means of a map or a simplified functional model (UFMZUL).
  • the basic course of the permissible moment is such that at small pedal angles, e.g. smaller 2% the maximum allowable torque to a torque at the Output shaft of the internal combustion engine with little zero load or Zero torque leads, for example at larger pedal angles up to 10% maximum zero load (zero torque, thrust monitoring).
  • Zero load is the load of the internal combustion engine, at which the internal combustion engine is no longer a positive moment emits. With larger pedal angles, e.g. it will be greater than 10% permissible torque specified so that load values greater than zero load arise.
  • the allowable indexed moment taking into account consumer and loss moments the internal combustion engine into the torque output and thus converted into a load value of the internal combustion engine become.
  • the determined torque mi becomes the maximum permissible Torque compared mizul (UFMVER).
  • UFMVER maximum permissible Torque compared mizul
  • it will determined torque with the target torque and that Target torque measured compared with the allowable torque.
  • an error is detected when the actual torque is greater than the allowable moment.
  • An error is recognized when the determined actual torque is greater than the predetermined target torque and / or at the same time the specified target torque is greater than the permissible one Moment is.
  • the internal combustion engine in this regard monitor that no fuel is injected. This Monitoring takes place when there are no exceptions such as. Catalyst protection, catalyst heating or - warming measures are active. An error is detected if fuel is injected under these conditions.
  • the permitted lambda range is calculated under Taking into account positive and negative tolerance the lambda probe from the measured air mass (determined by the air mass meter HFM), which is supplied to the engine, and the target or the determined fuel mass.
  • the actual torque is then from the air mass instead of being calculated from the fuel mass and for monitoring operation known from the prior art Monitoring strategy carried out.
  • FIG. 3 shows a flow diagram which is a preferred one Embodiment of the monitoring concept as Represents computer program.
  • the program shown is in run through predetermined time intervals.
  • the injection time ti output read. It is the injection time output is either a measured signal, for example in the Area of each injector or in the area of the outlet the control unit or the one output by the microprocessor Injection time stored in a memory cell is.
  • the Step 102 the actually injected relative fuel mass rk determined. The calculation of the relative fuel mass, i.e. the fuel mass related to a standard value, depending on the injection time is preferred Embodiment based on a fuel pressure characteristic curve in the rail.
  • Step 104 checks whether the injection time is zero, i.e. there is an operating state in which the fuel injection is switched off.
  • step 106 determines leaks, Power stage errors, unwanted fuel supply from one Tank ventilation or monitoring from the crankcase on the basis of the measured value for the oxygen content performed in the exhaust gas ( ⁇ ).
  • ⁇ threshold a predetermined threshold
  • step 106 an operation of the internal combustion engine initiated in which the air / fuel mixture is stoichiometric, i.e. the ⁇ value is 1.
  • the internal combustion engine is therefore operated in homogeneous operation. Further monitoring then takes place on the basis of the actual torque, which is based on the relative fill, i.e. the supplied air mass, as in the stand mentioned at the beginning the technology shown is calculated. After that, the program finished and run through in the next interval.
  • the Lambda monitoring not only at zero injection time but also carried out with injection times greater than zero.
  • the ⁇ value is dependent on an operating point Tolerance band lies.
  • it is calculated taking into account the permissible tolerance band for the lambda value the positive and negative tolerance of the Lambda probe from the measured air mass supplied to the engine and the target or determined fuel mass.
  • the measured lambda value exceeds or falls below the specified tolerance range, the measure is according to Step 110 initiated, otherwise as in the case of a yes answer proceeded to step 108.
  • the injection time is not zero (no answer in step 104) or fulfills the lambda condition checked in step 108, so, according to step 112, the accelerator pedal angle ⁇ or The driver's desired torque derived therefrom is read in.
  • the area small accelerator pedal angle that checks in step 114 in a preferred embodiment is the range of the accelerator pedal angle, which is less than 2% (complete released accelerator pedal 0%, fully actuated accelerator pedal 100 %) and represents a released accelerator pedal. in the subsequent step 114 checks whether the accelerator pedal angle is greater than a certain lower limit, the one area of small accelerator pedal angles or driver request torques differentiated from the rest of the operating area.
  • a Exceptional operating state is present, which does not lead to one scheduled fuel injection leads.
  • Such operating areas are e.g. Operating areas in which to protect the catalyst or to heat or keep the catalyst warm a larger amount of fuel contrary to the current operating state is injected. Is such an exceptional operating situation before, it is described with the following Torque monitoring in lean or stratified charge operation proceed according to steps 118 to 124. If there is no such exceptional operating state, it is located the internal combustion engine in overrun mode. In this Operating state is at least at speeds above one Limit the injection time or the injected fuel mass Zero as a result of those operating in normal operation Fuel cut-off in overrun mode.
  • step 126 checks whether the injection time or the fuel mass Is zero when the engine speed is a certain speed has exceeded. Is the injection time or the fuel mass not zero, there is an error, so that according to Step 124 initiates an error response.
  • This is in the preferred embodiment, for example, in the limitation of the air supply to the internal combustion engine, in one Transition to homogeneous operation with stoichiometric Mixture or in a limitation of engine power.
  • Step 124 ends the program and the next interval run through.
  • step 116 In the exceptional operating state according to step 116, with accelerator pedal angles above the limit angle ⁇ 0 according to step 114 and with an injection time or a fuel mass the same
  • the torque monitoring described below becomes zero carried out.
  • the maximum permissible in step 118 Moment based on at least the engine speed and the Driver request, i.e. the driver's desired torque or accelerator pedal angle ⁇ determined.
  • a predefined map is created used, whose tendency to look at the example of a constant engine speed outlined below with reference to Figure 3 is. If the monitoring is only carried out at ⁇ ⁇ threshold a characteristic curve is sufficient, permissible torque 100% up to max. Idling speed and from 1500 / min no load or less No load.
  • step 120 the actual torque based on the calculated relative fuel mass, which is injected, as well as efficiencies regarding the injection timing, the ignition timing, the current lambda setting and the current throttle valve position (Dethrottling), etc. calculated. This calculation is done by multiplying the fuel mass by the efficiencies, the percentage influence of the deviation represent the respective company size from a standard size, for which the relationship between the relative Fuel mass and the actual torque is described.
  • step 120 it is checked in step 122 whether the actual torque is less than the maximum permissible torque. is if this is the case, correct operation of the Control went out and the program ended. exceeds the actual torque is the maximum permissible torque, then the Error response initiated according to step 140 and the program then ended and again in the next interval run through.
  • This error response is the preferred one Embodiment in a shutdown of the internal combustion engine e.g. by switching off the fuel supply and / or the ignition, at least until the actual torque returns has dropped below the permissible moment.
  • Embodiment determines the determined engine torque with the compared to the desired torque specified by the driver's desired torque and the specified target torque with the maximum permissible Moment. In this case there is an error response initiated when the determined engine torque the predetermined Target torque exceeds and / or the target torque at the same time is above the maximum permissible torque.
  • a map is provided for driver request and speed a simplified functional model of the control unit, by which assigns the measured variables to the maximum permissible torque become. It tends to be provided that the permissible Moment with small pedal angles always smaller than that Is zero moment, i.e. the motor does not give a positive moment may. With larger pedal angles where there is overrun, the maximum permissible torque is at most the zero torque. At larger pedal angles, the allowable moment shows a course increasing with the driver's request. Below one Accelerator pedal angle of 2% (released accelerator pedal) only one maximum negative moment allowed. Up to one Accelerator pedal angle of 10% (also accelerator pedal released) the zero torque of an acceptable maximum speed is allowed. Above the accelerator pedal angle of 10% (actuated Pedal) shows an increase with the accelerator pedal angle Course of the maximum permissible torque.
  • FIG 4. A preferred embodiment in which monitoring only with an accelerator pedal position smaller than one Threshold is carried out is shown in Figure 4. This shows the course of a characteristic curve, the maximum permissible torque mizul converted to that of the internal combustion engine torque delivered to the output shaft the engine speed is plotted. The allowable moment is 100% to max. Idling speed (1500 / min) and from 1500 / min Zero load or less than zero load.
  • the monitoring measure described above is both in gasoline internal combustion engines, which with lean Air / fuel mixture operated, for example Internal combustion engines with gasoline direct injection, applicable, as well as with diesel engines.

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Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine vorgeschlagen, welche in wenigstens einem Betreibszustand mit magerem Luft-/Kraftstoff-Gemisch betreiben wird. Dabei wird die einzuspritzende Kraftstoffmasse bzw. die auszugebende Einspritzzeit abhängig von einem Sollwert bestimmt. Zur Über wachung der Funktionsfähigkeit wird auf der Basis der einzuspritzenden Kraftstoffmasse bzw. der auszugebenden Einspritzzeit oder der ausgegebenen Einspritzzeit das Istdrehmoment der Brennkraftmschine bestimmt, mit einem maximal zulässigen Moment verglichen und eine Fehlerreaktion eingeleitet, wenn das Istdrehmoment das maximal zulässige überschreitet. Parallel dazu wird eine die Sauerstoffkonzentration im Abgas repräsentierende Größe mit wenigstens einem vorgegebenen Grenzwert verglichen und eine Fehlerreaktion eingeleitet, wenn diese den Grenzwert überschreitet.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine.
Zum Betreiben von Brennkraftmaschinen sind moderne Steuersysteme vorhanden, welche abhängig von Eingangsgrößen die Leistung der Brennkraftmaschine durch Steuerung von Leistungsparametern der Brennkraftmaschine einstellen. Zur Vermeidung von ungewollten Betriebssituationen infolge von Störungen, insbesondere von Störungen im elektronischen Steuergerät der Motorsteuerung, sind vielfältige Überwachungsmaßnahmen vorzusehen, die einen sicheren Betrieb der Brennkraftmaschine sowie die Verfügbarkeit der Brennkraftmaschine sicherstellen. In der DE-A 195 36 038 (US-Patent 5 692 472) wird die Überwachung der Steuerung einer Brennkraftmaschine auf Drehmomentenbasis dargestellt. Dort wird wenigstens auf der Basis der Fahrpedalstellung ein maximal zulässiges Drehmoment ermittelt. Ferner wird das aktuelle Drehmoment der Brennkraftmaschine abhängig von Motordrehzahl, Zündwinkeleinstellung und Last (Luftmasse, etc.) berechnet. Zur Überwachung wird der maximal zulässige Wert mit dem berechneten aktuellen Wert verglichen. Fehlerreaktionsmaßnahmen werden eingeleitet, wenn der aktuelle Wert den maximal zulässigen überschreitet. Diese Überwachungsstrategie bietet eine zuverlässige und zufriedenstellende Überwachung von Brennkraftmaschinen. Allerdings beruht sie auf der gemessenen, der Brennkraftmaschine zugeführten Luftmasse. Bei Brennkraftmaschinen, die zumindest in einem Betriebszustand mit magerem Luft-/Kraftstoff-Gemisch betrieben werden, wie z.B. direkteingespritzte Benzinmotoren oder Dieselmotoren, entspricht das aus der gemessenen Luftmasse ermittelte Drehmoment nicht den tatsächlichen Werten, so daß hier die beschriebene Überwachungsstrategie nur bedingt einsatzfähig ist. So ist z.B. bei Benzinbrennkraftmaschinen mit Direkteinspritzung im Schichtbetrieb die erfaßte Luftmasse und der eingestellte Zündwinkel zur Berechnung des aktuellen Drehmoments nicht ausreichend.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Konzept zur Überwachung der Steuerung einer Brennkraftmaschine anzugeben, die zumindest in einigen Betriebszuständen mit einem mageren Luft-/Kraftstoff-Gemisch betrieben wird.
Dies wird durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils der unabhängigen Patentansprüche erreicht.
Eine Überwachungsmaßnahme für benzindirekteingespritzte Brennkraftmaschinen ist aus der nicht vorveröffentlichten DE 197 29 100.7 bekannt. Dort wird auf der Basis der verbrannten Kraftstoffmasse das Ist-Drehmoment der Brennkraftmaschine ermittelt, mit einem auf der Basis der Fahrpedalstellung ermittelten zulässigen Maximalmoment verglichen und bei Überschreiten des Maximalmoments durch das Istmoment eine Fehlerreaktion eingeleitet.
Ferner ist aus der ebenfalls nicht vorveröffentlichten DE 198 41 151.0 bekannt, zur Überwachung einer Brennkraftmaschine, die in wenigstens einem Betriebszustand mit einem mageren Luft-/Kraftstoff-Verhältnis betrieben wird, in wenigstens einem Betriebszustand nur einen Betrieb der Brennkraftmaschine mit einem näherungsweisen stöchiometrischen oder fetten Luft-/Kraftstoff-Verhältnis oder nur einen Betrieb mit begrenzter Luftzufuhr zuzulassen und den Betrieb der Brennkraftmaschine dann auf der Basis wenigstens einer Betriebsgröße der Brennkraftmaschine zu überwachen.
Eine weitere Einzelmaßnahme zeigt die DE-A1 196 20 038. Dort wird zur Überwachung eines Kraftstoffzumeßsystems ein Signal eines Sensors, der die Abgaszusammensetzung erfaßt, auf Abweichungen von einem vorgebbaren Wert überprüft.
Die DE offenbart bei einer Brennkraftmaschine mit Magerbetrieb einen Fehler einer Lambda-Sonde in Abgas festzustellen, dadurch daß ein Sondensignal, das extrem mageres Gemisch anzeigt nicht erreicht wird. Bei einer Fehlererkennung wird anschließend auf Gemisch-Steuerung umgeschaltet.
Alle diese Einzelmaßnahmen zeigen nur Lösungen für einzelnen Problempunkte bzw. schränken die Verfügbarkeit des Steuersystems ein. Ein mit Blick auf Verfügbarkeit und Vollständigkeit zufriedenstellendes Überwachungskonzept wird nicht beschrieben.
Vorteile der Erfindung
Es wird eine Vorgehensweise beschrieben, welche eine vollständige Überwachung der Steuerung Brennkraftmaschinen erlaubt, die in wenigstens einem Betriebszustand mit magerem Luft-/Kraftstoffgemisch betrieben werden. Dabei wird in zuverlässiger Weise eine gegenüber dem Fahrerwunsch unzulässige Erhöhung des indizierten Motormoments einer solchen Brennkraftmaschine infolge eines Software- oder Hardware-Fehlers vermieden. Das indizierte Motormoment ist das Drehmoment der Brennkraftmaschine, welches direkt durch die Verbrennung des Gasgemisches erzeugt wird. Das von der Brennkraftmaschine abgegebene Drehmoment wird daraus unter Berücksichtigung von Verlustmomenten und Verbrauchermomenten berechnet.
Besonders vorteilhaft ist, daß die Genauigkeit der Überwachung verbessert wird, da nicht die über die Drosselklappe strömende Luft als Indikator für das indizierte Motormoment verwendet wird, sondern die in den Zylinder eingespritzte Kraftstoffmasse, welches bei den mageren und stöchiometrischen Betriebszuständen dieser Motoren die momentenbestimmende Größe ist.
Von besonderem Vorteil ist, wenn die in den Zylinder eingespritzte Kraftstoffmasse aus der Einspritzzeit ermittelt wird oder , eventuell auch nur in bestimmten Betriebszuständen, wenn die in den Zylinder eingespritzte Kraftstoffmasse aus der dem Motor zugeführten Luftmasse und der Abgaszusammensetzung ermittelt wird. In bestimmten Betriebszuständen kann als zusätzliche Maßnahmen zur Überwachung der Brennkraftmaschine z.B. eine Überwachung auf der Basis einer Größe für die Abgaszusammensetzung (z.B. ein Maß für den Sauerstoffgehalt, λ) erfolgen, welche die Momentenüberwachung absichert und somit weiter verbessert.
Vorteilhaft ist ferner die Vorgabe eines Verlaufs des zulässigen Drehmoments in Abhängigkeit von mindestens einer der Größen Drehzahl, Motortemperatur und Fahrerwunsch, d.h. der Fahrpedalstellung, bei welchem bei sehr kleinen Pedalwinkeln ein maximal zulässiges Moment kleiner als die Null-Last, bei mittleren Pedalwinkeln bis maximal Null-Last und bei größeren Pedalwinkeln gemäß einem vorgegebenen Zusammenhang zugeordnet wird. Dadurch wird ein zufriedenstellendes Ansprechen der Momentenüberwachung bei einem Fehler erreicht.
Vorteilhaft ist ferner, daß bei der Überwachung auch Sonderbetriebszustände wie beispielsweise aktive Maßnahmen zum Katalysatorschutz, zum Katalysatorheizen und/oder zum Katalysatorwarmhalten berücksichtigt werden.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen bzw. aus den abhängigen Patentansprüchen.
Zeichnung
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen näher erläutert. Die Figuren 1 und 2 zeigen eine Steuereinrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine, während in Figur 3 ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung als Flußdiagramm skizziert ist, welches ein im Mikrocomputer der Steuereinrichtung implementiertes Programm repräsentiert. Die Vorgabe des zulässigen Moments abhängig von Drehzahl ist für einen bevorzugten Anwendungsfall in Figur 4 anhand einer Kennlinie dargestellt.
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
In Figur 1 ist eine Steuereinheit 10 dargestellt, welche als Elemente zumindest eine Eingangsschaltung 12, wenigstens einen Mikrocomputer 14, eine Ausgangsschaltung 16 und ein diese verbindendes Kommunikationssystem 18 umfaßt. Der Eingangsschaltung 12 werden Eingangsleitungen zugeführt, über die von entsprechenden Meßeinrichtungen Signale zugeführt werden, die Betriebsgrößen repräsentieren oder aus denen Betriebsgrößen ableitbar sind. In Bezug auf die nachfolgend beschriebene erfindungsgemäße Lösung sind in Figur 1 eine Eingangsleitung 20 dargestellt, welche die Steuereinheit mit einer Meßeinrichtung 22 verbindet, die ein den Betätigungsgrad β des Fahrpedals repräsentierende Größe ermittelt. Ferner ist eine Eingangsleitung 24 vorgesehen, die von einer Meßeinrichtung 26 stammt und über die ein die Motordrehzahl NMOT repräsentierende Größe zugeführt wird. Ferner verbindet eine Eingangsleitung 28 die Steuereinheit 10 mit einer Meßeinrichtung 30, welche ein die zugeführte Luftmasse HFM repräsentierendes Signal abgibt. Eine Eingangsleitung 32 führt von einer Meßeinrichtung 34 eine Größe zu, die der aktuellen Übersetzung IGES im Antriebsstrang entspricht. Ferner sind Eingangsleitungen 36 bis 40 vorgesehen, die Betriebsgrößen repräsentierende Signale von Meßeinrichtungen 42 bis 46 herbeiführen. Beispiele für derartige Betriebsgrößen, die bei der Steuerung der Brennkraftmaschine Verwendung finden, sind Temperaturgrößen, die Stellung des Drosselklappenwinkels, etc. Zur Steuerung der Brennkraftmaschine gehen in dem in Figur dargestellten Ausführungsbeispiel von der Ausgangsschaltung 16 Ausgangsleitungen 48 bis 52 zur Steuerung der Einspritzventile 54 sowie eine Ausgangsleitung 56 zur Steuerung der elektromotorisch verstellbaren Drosselklappe 58 aus. Daneben sind zumindest nicht dargestellte Leitungen zur Steuerung der Zündung vorgesehen.
Figur 2 zeigt die grundsätzliche Struktur von im Mikrocomputer 14 der Steuereinheit 10 ablaufenden Programme zur Motorsteuerung und zur Überwachung dieser Steuerung. Im Mikrocomputer 14 sind zwei voneinander getrennte Programmebenen, Ebene 1 und Ebene 2, vorgesehen. In der ersten Ebene laufen die Steuerungsprogramme ab, in der zweiten Ebene die Überwachungsprogramme.
In der ersten Ebene wird auf der Basis des Betätigungsgrads β des Fahrpedals (Pedal) die Kraftstoff- und die Luftzufuhr nach Maßgabe eines vorbestimmtenLuft-/Kraftstoffverhältnisses gesteuert. Abhängig vom Betätigungsgrad β wird gegebenenfalls unter Berücksichtigung der Motordrehzahl ein Fahrerwunschmoment mdfaw aus Kennfeldern und/oder Berechnungen gebildet. Dieses Fahrerwunschmoment oder ein anderes, von einem anderen Steuersystem vorgegebenes Sollmoment bildet den Sollwert für das indizierte Moment misoll. Dieses wird in einen Sollwert rksoll für die einzuspritzende Kraftstoffmasse umgesetzt. Der Sollwert für die einzuspritzende Kraftstoffmasse wird dann gegebenenfalls unter Berücksichtigung des Kraftstoffdrucks in eine Einspritzzeit ti umgesetzt. Ein Impuls dieser Länge wird dann an die Endstufe des oder der Einspritzventile (HDEV) ausgegeben. In ausgewählten Betriebszuständen wird auch die Drosselklappe (DK) elektrisch eingestellt, was in Figur la jedoch nicht dargestellt ist.
Die in Figur 2 beschriebene Steuereinheit dient je nach Ausführungsbeispiel für die Steuerung eines Motors mit Saugrohreinspritzung, der mager betrieben wird, zur Steuerung eines Motors mit Benzindirekteinspritzung oder zur Steuerung eines Dieselmotors.
Zur Sicherstellung der Betriebssicherheit dieser Steuerung bzw. der Verfügbarkeit dieser Steuerung ist die oben dargestellte Funktionsweise der Steuerung zu überwachen. Dabei wird im bevorzugten Ausführungsbeispiel folgendes Überwachungskonzept eingesetzt. Das entsprechende Programm läuft in Ebene 2 ab.
Zunächst wird die eingespritzte Kraftstoffmasse rk anhand der vom Steuergerät ausgegebenen Einspritzzeit ti und eventuell weiterer Größen wie z.B. dem Kraftstoffdruck ermittelt (UFRKTI). Bezüglich der Einspritzzeit werden Meßwerte oder der Inhalt von Speicherzellen des Steuergeräts zur Berechnung verwendet. Danach wird die ermittelte eingespritzte Kraftstoffmasse rk in ein abgegebenes Motormoment mi unter Berücksichtigung von Wirkungsgraden wie beispielsweise dem Wirkungsgrad des Einspritzzeitpunktes, des Zündzeitpunktes, der Abgaszusammensetzung (erfaßt durch eine λ-Sonde LSU), dem Maß der Entdrosselung, etc. umgerechnet (UFMIST). Der Wirkungsgrad berücksichtigt dabei das Ausmaß des Einflusses einer gegenüber Normwerten abweichenden Betriebsgröße auf das Drehmoment der Brennkraftmaschine. Das zulässige Drehmoment mizul wird wenigstens aus Fahrerwunsch (oder Fahrpedalstellung β) und/oder gegebenenfalls Drehzahl durch ein Kennfeld oder ein vereinfachtes Funktionsmodell ermittelt (UFMZUL). Der prinzipielle Verlauf des zulässigen Moments ist dabei derart, daß bei kleinen Pedalwinkeln, z.B. kleiner 2 % das maximal zulässige Moment zu einem Drehmoment an der Ausgangswelle der Brennkraftmaschine kleiner Null-Last bzw. Nullmoment führt, bei größeren Pedalwinkeln beispielsweise bis zu 10 % maximal Null-Last (Nullmoment, Schubüberwachung). Null-Last ist dabei die Last der Brennkraftmaschine, bei der die Brennkraftmaschine kein positives Moment mehr abgibt. Bei größeren Pedalwinkeln, z.B. größer 10 % wird das zulässige Moment so vorgegeben, daß Lastwerten größer Null-Last entstehen. Zusätzlich kann das zulässige indizierte Moment unter Berücksichtigung von Verbraucher- und Verlustmomenten der Brennkraftmaschine in das abgegebene Drehmoment und damit in einem Lastwert der Brennkraftmaschine umgerechnet werden.
Das ermittelte Drehmoment mi wird mit dem maximal zulässigen Drehmoment mizul verglichen (UFMVER). Alternativ wird das ermittelte Drehmoment mit dem Sollmoment misoll und das Sollmoment misoll mit dem zulässigen Moment verglichen. Bei der ersten Ausführung wird ein Fehler erkannt, wenn das Istmoment größer als das zulässige Moment ist. Bei der Alternative wird ein Fehler erkannt, wenn das ermittelte Istmoment größer als das vorgegebene Sollmoment ist und/oder gleichzeitig das vorgegebene Sollmoment größer als das zulässige Moment ist.
Zusätzlich zu dieser Überwachungsmaßnahme ist bei kleinen Pedalwinkeln vorgesehen, die Brennkraftmaschine dahingehend zu überwachen, daß kein Kraftstoff eingespritzt wird. Diese Überwachung findet dann statt, wenn keine Ausnahmebedingungen wie z.B. Katalysatorschutz, Katalysatorheiz- oder - warmhaltmaßnahmen aktiv sind. Ein Fehler wird erkannt, wenn bei diesen Bedingungen Kraftstoff eingespritzt wird.
Zur Absicherung der Momentenüberwachung im Falle von Fehlerzuständen wie Leckagen, Endstufenfehlern ungewollte Kraftstoff Zuführung aus der Tankentlüftung oder aus dem Kurbelwellengehäuse ist vorgesehen, bei abgeschalteter Kraftstoffeinspritzung (ti = 0 und/oder rk = 0) einen Meßwert λ für den Sauerstoffgehalt des Abgases auf das Erreichen eines Schwellenwertes (Schwelle) zu überwachen (UFRKC). Der Schwellenwert dieser Lambdaüberwachung ergibt sich dabei aus der Toleranz der Lambdasonde LSU. Die Lambdasonde LSU wird bei Betriebspunkten, bei denen ein Lambda < oder = 1 ist, mit einer Zweipunkt-Lambdasonde auf Fehler überprüft. Alternativ wird bei Einspritzzeiten größer Null überwacht, ob das gemessene Lambda in einem betriebspunktabhängigen, erlaubten Bereich liegt. Der erlaubte Lambdabereich berechnet sich unter Berücksichtigung der positiven und negativen Toleranz der Lambdasonde aus der gemessenen Luftmasse (erfaßt durch den Luftmassenmesser HFM), die dem Motor zugeführt wird, und der Soll- oder der ermittelten Kraftstoffmasse. Beim Ansprechen der Lambdaüberwachung wird eine Fehlerreaktion durchgeführt, z.B. wird als Ersatzfunktion ein λ=1-Betrieb ausgeführt und überwacht. Das Istmoment wird dann aus der Luftmasse statt aus der Kraftstoffmasse berechnet und zur Überwachung des Betriebs die aus dem Stand der Technik bekannte Überwachungsstrategie durchgeführt. Alternativ wird eine eingespritzte Kraftstoffmasse aus zugeführter, gemessener Luftmasse (HFM) und Abgaszusammensetzung ermittelt und mit einem zumindest für einem Betriebszustand vorgegebenen Grenzwert (z.B. rk = 0) verglichen.
In Figur 3 ist ein Flußdiagramm dargestellt, welches ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Überwachungskonzepts als Rechnerprogramm darstellt. Das dargestellte Programm wird in vorgegebenen Zeitintervallen durchlaufen.
Im ersten Schritt 100 wird die ausgegebene Einspritzzeit ti eingelesen. Bei der ausgegebenen Einspritzzeit handelt es sich entweder um ein gemessenes Signal, beispielsweise im Bereich jedes Einspritzventils oder im Bereich des Ausgangs der Steuereinheit oder um die von dem Mikroprozessor ausgegebene Einspritzzeit, die in einer Speicherzelle abgelegt ist. Auf der Basis der eingelesenen Einspritzzeit wird im Schritt 102 die tatsächlich eingespritzte relative Kraftstoffmasse rk ermittelt. Die Berechnung der relativen Kraftstoffmasse, d.h. die auf einen Normwert bezogene Kraftstoffmasse, in Abhängigkeit der Einspritzzeit erfolgt im bevorzugten Ausführungsbeispiel auf der Basis einer vom Kraftstoffdruck im Rail abhängigen Kennlinie. Im darauffolgenden Schritt 104 wird überprüft, ob die Einspritzzeit Null ist, d.h. ein Betriebszustand vorliegt, in dem die Kraftstoffeinspritzung abgeschaltet ist. Ist die Kraftstoffzufuhr abgeschaltet, wird im Schritt 106 zur Feststellung von Leckagen, Endstufenfehlern, ungewollter Kraftstoffzufuhr aus einer Tankentlüftung oder aus dem Kurbelwellengehäuse eine Überwachung auf der Basis des Meßwertes für den Sauerstoffgehalt im Abgases (λ) durchgeführt. Dazu wird im Schritt 106 von der Lambdasonde der Meßwert λ oder ein aus dem Meßsignal abgeleiteter Wert eingelesen und im darauffolgenden Schritt 108 dahingehend überprüft, ob er eine vorgegebene Schwelle (λSchwelle) überschreitet. Dieser Schwellenwert ergibt sich aus der Toleranz der Lambdasonde und wird im Rahmen der Applikation festgelegt. Ist die Lambdaschwelle nicht überschritten, so ist davon auszugehen, daß einer der obengenannten Fehler vorliegt und trotz fehlender Einspritzzeit Kraftstoff in die Zylinder der Brennkraftmaschine gelangt.
In diesem Fall wird gemäß Schritt 106 ein Betrieb der Brennkraftmaschine eingeleitet, in dem das Luft-/Kraftstoff-Gemisch stöchiometrisch ist, d.h. der λ-Wert 1 ist. Die Brennkraftmaschine wird also im homogenen Betrieb betrieben. Die weitere Überwachung erfolgt dann auf der Basis des Istmoments, welches auf der Basis der relativen Füllung, d.h. der zugeführten Luftmasse, wie im eingangs genannten Stand der Technik gezeigt, berechnet wird. Danach wird das Programm beendet und im nächsten Intervall durchlaufen.
In einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel wird die Lambdaüberwachung nicht nur bei Einspritzzeit Null sondern auch bei Einspritzzeiten größer Null durchgeführt. In diesem Fall wird überprüft, ob der λ-Wert in einem betriebspunktabhängigen Toleranzband liegt. In diesem Fall berechnet sich das zulässige Toleranzband für den Lambdawert unter Berücksichtigung der positiven und negativen Toleranz der Lambdasonde aus der gemessenen Luftmasse, die dem Motor zugeführt wird, und der Soll- oder ermittelten Kraftstoffmasse. Über- oder unterschreitet der gemessene Lambdawert den vorgegebenen Toleranzbereich, wird die Maßnahme gemäß Schritt 110 eingeleitet, ansonsten wie im Falle einer Ja-Antwort im Schritt 108 fortgefahren.
Ist im in Figur 3 gezeigten bevorzugten Ausführungsbeispiel die Einspritzzeit nicht Null (Nein-Antwort im Schritt 104) oder die im Schritt 108 überprüfte Lambdabedingung erfüllt, so wird gemäß Schritt 112 der Fahrpedalwinkel β oder das daraus abgeleitete Fahrerwunschmoment eingelesen. Der Bereich kleiner Fahrpedalwinkel, der in Schritt 114 überprüft wird, ist in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Bereich des Fahrpedalwinkels, der kleiner 2 % (vollständig losgelassenes Fahrpedal 0 %, voll betätigtes Fahrpedal 100 %) ist und ein losgelassenes Fahrpedal repräsentiert. Im darauffolgenden Schritt 114 wird überprüft, ob der Fahrpedalwinkel größer als ein bestimmter unterer Grenzwert ist, der einen Bereich kleiner Fahrpedalwinkeln bzw. Fahrerwunschmomente gegenüber dem übrigen Betriebsbereich abgrenzt. Ist dies der Fall, wird im Schritt 116 überprüft, ob ein Ausnahmebetriebszustand vorliegt, welcher zu einer nicht planmäßigen Einspritzung von Kraftstoff führt. Derartige Betriebsbereiche sind z.B. Betriebsbereiche, in denen zum Katalysatorschutz oder zum Katalysatorheizen oder -warmhalten eine größere Kraftstoffmenge entgegen dem aktuellen Betriebszustand eingespritzt wird. Liegt eine derartige Ausnahmebetriebssituation vor, so wird mit der nachfolgend beschriebenen Momentenüberwachung im Mager- bzw. Schichtladungsbetrieb gemäß den Schritten 118 bis 124 fortgefahren. Liegt kein derartiger Ausnahmebetriebszustand vor, so befindet sich die Brennkraftmaschine im Schubbetrieb. In diesem Betriebszustand ist zumindest bei Drehzahlen oberhalb eines Grenzwertes die Einspritzzeit bzw. die eingespritzte Kraftstoffmasse Null infolge der im Normalbetrieb wirkenden Kraftstoffabschaltung im Schubbetrieb. Daher wird im Schritt 126 überprüft, ob die Einspritzzeit bzw. die Kraftstoffmasse Null ist, wenn die Motordrehzahl eine bestimmte Drehzahl überschritten hat. Ist die Einspritzzeit bzw. die Kraftstoffmasse nicht Null, liegt ein Fehler vor, so daß gemäß Schritt 124 eine Fehlerreaktion eingeleitet wird. Diese liegt im bevorzugten Ausführungsbeispiel beispielsweise in der Begrenzung der Luftzufuhr zur Brennkraftmaschine, in einem Übergang auf einen Homogenbetrieb mit stöchiometrischem Gemisch oder in einer Begrenzung der Motorleistung. Nach Schritt 124 wird das Programm beendet und zum nächsten Intervall durchlaufen.
Im Ausnahmebetriebszustand gemäß Schritt 116, bei Fahrpedalwinkeln oberhalb des Grenzwinkels β0 gemäß Schritt 114 sowie bei einer Einspritzzeit bzw. einer Kraftstoffmasse gleich Null wird die nachfolgend beschriebene Momentenüberwachung durchgeführt. Dazu wird im Schritt 118 das maximal zulässige Moment auf der Basis wenigstens der Motordrehzahl und des Fahrerwunsches, d.h. des Fahrerwunschmomentes oder Fahrpedalwinkels β bestimmt. Dazu wird ein vorgegebenes Kennfeld verwendet, dessen tendenzielles Aussehen am Beispiel einer konstanten Motordrehzahl nachfolgend anhand Figur 3 skizziert ist. Wenn die Überwachung nur bei β<Schwelle ausgeführt wird reicht eine Kennlinie aus, zulässiges Moment 100% bis max. Leerlaufdrehzahl und ab 1500/min Nullast bzw. kleiner Nullast. Ein solcher Verlauf des zulässigen Moments für diesen Betriebszustand ist in Figur 4 dargestellt. Nach Bestimmung des maximal zulässigen Moments wird im Schritt 120 das Istmoment auf der Basis der berechneten relativen Kraftstoffmasse, die eingespritzt wird, so wie Wirkungsgraden bezüglich des Einspritzzeitpunktes, des Zündzeitpunkts, der aktuellen Lambdaeinstellung sowie der aktuellen Drosselklappenstellung (Entdrosselung), etc. berechnet. Diese Berechnung erfolgt durch Multiplikation der Kraftstoffmasse mit den Wirkungsgraden, die den prozentualen Einfluß der Abweichung der jeweiligen Betriebsgröße von einer Normgröße darstellen, für die der Zusammenhang zwischen der relativen Kraftstoffmasse und dem Istmoment beschrieben ist.
Nach Schritt 120 wird in Schritt 122 überprüft, ob das Istmoment kleiner als das maximal zulässige Moment ist. Ist dies der Fall, so wird von einem korrekten Betrieb der Steuerung ausgegangen und das Programm beendet. Überschreitet das Istmoment das maximal zulässige Moment, so wird die Fehlerreaktion gemäß Schritt 140 eingeleitet und das Programm danach beendet sowie im nächsten Intervall erneut durchlaufen. Diese Fehlerreaktion besteht im bevorzugten Ausführungsbeispiel in einer Stillegung der Brennkraftmaschine z.B. durch Abschalten der Kraftstoffzufuhr und/oder der Zündung, zumindest so lange, bis das Istmoment wieder unter das zulässige Moment abgesunken ist.
Neben dem Vergleich von Istmoment und maximal zulässigem Moment gemäß Schritt 122 wird in einem anderen vorteilhaften Ausführungsbeispiel das ermittelte Motormoment mit dem abhängig vom Fahrerwunschmoment vorgegebenen Sollmoment verglichen und das vorgegebene Sollmoment mit dem maximal zulässigen Moment. In diesem Fall wird eine Fehlerreaktion eingeleitet, wenn das ermittelte Motormoment das vorgegebene Sollmoment überschreitet und/oder gleichzeitig das Sollmoment über dem maximal zulässigen Moment liegt.
Zur Bestimmung des maximal zulässigen Moments abhängig von Fahrerwunsch und Drehzahl ist ein Kennfeld vorgesehen oder ein vereinfachtes Funktionsmodell des Steuergeräts, durch welches die Meßgrößen den maximal zulässigen Moment zugeordnet werden. Tendenziell ist dabei vorgesehen, daß das zulässige Moment bei kleinen Pedalwinkeln immer kleiner dem Nullmoment ist, d.h. der Motor kein positives Moment abgeben darf. Bei größeren Pedalwinkeln, bei denen Schubbetrieb vorliegt, ist das maximal zulässige Moment höchstens das Nullmoment. Bei größeren Pedalwinkeln zeigt das zulässige Moment ein mit dem Fahrerwunsch ansteigenden Verlauf. Unterhalb eines Fahrpedalwinkels von 2 % (losgelassenes Fahrpedal) wird nur ein maximal negatives Moment zugelassen. Bis zu einem Fahrpedalwinkel von 10 % (auch noch losgelassenes Fahrpedal) wird das Nullmoment einer akzeptablen maximalen Drehzahl zugelassen. Oberhalb des Fahrpedalwinkels von 10 % (betätigtes Pedal) zeigt sich ein mit dem Fahrpedalwinkel steigender Verlauf des maximal zulässigen Moments.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel, bei dem eine Überwachung lediglich bei einer Fahrpedalstellung kleiner als einer Schwelle durchegführt wird, ist in Figur 4 dargestellt. Diese zeigt den Verlauf einer Kennlinie, wobei das maximal zulässige Moment mizul umgerechnet auf das von der Brennkraftmaschine an die Ausgangswelle abgegebene Moment über der Motordrehzahl aufgetragen ist. Das zulässige Moment ist 100% bis max. Leerlaufdrehzahl (1500/min) und ab 1500/min Nullast bzw. kleiner Nullast.
Die vorstehend beschriebene Überwachungsmaßnahme ist sowohl bei Benzinbrennkraftmaschinen, welche mit mageren Luft-/Kraftstoff-Gemisch betrieben werden, zum Beispiel Brennkraftmaschinen mit Benzindirekteinspritzung, anwendbar, als auch bei Dieselmotoren.

Claims (12)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, welche in wenigstens einem Betriebszustand mit magerem Luft-/Kraftstoff-Gemisch betrieben wird, wobei ein Istdrehmoment aus der tatsächlich eingespritzten Kraftstoffmasse und unter Berücksichtigung von Wirkungsgraden berechnet wird und das Istdrehmoment mit einem zulässigen Drehmoment verglichen wird und eine Fehlerreaktion eingeleitet wird, wenn das Istdrehmoment größer als das zulässige Drehmoment ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine die Sauerstoffkonzentration im Abgas repräsentierende Größe mit einem betriebspunktabhängigen erlaubten Bereich verglichen wird, und wenn die Größe den erlaubten Bereich verlässt, als Fehlerreaktion die Brennkraftmaschine mit stöchiometrischem Gemisch betrieben wird.
  2. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, welche in wenigstens einem Betriebszustand mit magerem Luft-/Kraftstoff-Gemisch betrieben wird, wobei ein Istdrehmoment aus der tatsächlich eingespritzten Kraftstoffmasse und unter Berücksichtigung von Wirkungsgraden berechnet wird und das Istdrehmoment mit einem zulässigen Drehmoment verglichen wird und eine Fehlerreaktion eingeleitet wird, wenn das Istdrehmoment größer als das zulässige Drehmoment ist,
    dadurch gekennzeichnet, dass eine Überwachung einer Sauerstoffkonzentration im Abgas erfolgt, wenn ein Betriebszustand vorliegt, in dem keine Einspritzzeit ausgegeben wird, dass überprüft wird, ob eine die Sauerstoffkonzentration des Abgases der Brennkraftmaschine repräsentierende Größe einen vorbestimmten Grenzwert überschreitet, dass, wenn der Messwert den Grenzwert nicht überschreitet, als Fehlerreaktion die Brennkraftmaschine mit stöchiometrischem Luft-/Kraftstoff-Gemisch betrieben wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wirkungsgrade sich auf Betriebsgrößen wie Einspritzzeitpunkt, Zündwinkel, Entdrosselung, Abgaszusammensetzung etc. beziehen.
  4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die eingespritzte Kraftstoffmasse auf der Basis der Einspritzzeit, ggf. unter Berücksichtigung des Kraftstoffdruckes, bestimmt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das maximal zulässige Drehmoment wenigstens auf der Basis des Fahrerwunsches und der Motordrehzahl derart bestimmt wird, dass bei kleinsten Fahrerwunschwerten die Brennkraftmaschine nur negatives Moment abgibt, und bei kleinen Fahrerwunschwerten nur maximal Nullmoment abgibt und bei größeren Fahrerwunschwerten eine Fahrerwunschabhängigkeit des maximal zulässigen Drehmoments im Bereich positiver Drehmomente vorgegeben ist.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten des maximal zulässigen Drehmoments durch das berechnete Istdrehmoment die Kraftstoffzufuhr abgeschaltet wird, wenigstens bis das Istdrehmoment das maximal zulässige Drehmoment wieder unterschreitet.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die eingespritzte Kraftstoffmasse aus zugeführter Luftmasse und Abgaszusammensetzung ermittelt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich bei kleinsten Pedalwinkeln die Einspritzzeit auf den Wert Null überwacht wird, wenn kein Ausnahmebetriebszustand wie z.B. Katalysatorschutz, Katalysatorheizen und/oder -warmhalten vorliegt.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das ermittelte Istdrehmoment mit dem vorgegebenen Sollmoment und das vorgegebene Sollmoment mit dem maximal zulässigen Drehmoment verglichen wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Betrieb der Brennkraftmaschine mit stöchiometrischem Luft-/Kraftstoff Gemisch aufgrund einer unerlaubten Sauerstoffkonzentration das Istmoment aus der Luftmasse berechnet wird.
  11. Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, welche in wenigstens einem Betriebszustand mit mageren Luft-/Kraftstoff-Gemisch betrieben wird, mit einer Steuereinheit, die wenigstens einen Mikrocomputer umfasst, welche ein Istdrehmoment aus der tatsächlich eingespritzten Kraftstoffmasse und unter Berücksichtigung von Wirkungsgraden berechnet und das Istdrehmoment mit einem maximal zulässigen Drehmoment vergleicht und eine Fehlerreaktion einleitet, wenn das Istdrehmoment das maximal zulässige Drehmoment überschreitet, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner eine Größe, die die Sauerstoffkonzentration des Abgas repräsentiert, empfängt und diese mit einem betriebspunktabhängigen erlaubten Bereich vergleicht, und wenn die Größe den erlaubten Bereich verlässt, als Fehlerreaktion die Brennkraftmaschine mit stöchiometrischem Gemisch betrieben wird.
  12. Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine, welche in wenigstens einem Betriebszustand mit mageren Luft-/Kraftstoff-Gemisch betrieben wird, mit einer Steuereinheit, die wenigstens einen Mikrocomputer umfasst, welche ein Istdrehmoment aus der tatsächlich eingespritzten Kraftstoffmasse unter Berücksichtigung von Wirkungsgraden berechnet und das Istdrehmoment mit einem maximal zulässigen Drehmoment vergleicht und eine Fehlerreaktion einleitet, wenn das Istdrehmoment das maximal zulässige Drehmoment überschreitet, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ferner eine Größe, die die Sauerstoffkonzentration des Abgas repräsentiert, empfängt und bei Vorliegen eines Betriebszustands, in dem keine Einspritzzeit ausgegeben wird, diese Größe mit wenigstens einem vorgegeben Grenzwert vergleicht, und wenn dieser Grenzwert nicht überschritten wird, als Fehlerreaktion die Brennkraftmaschine mit stöchiometrischem Luft-/Kraftstoff-Gemisch betrieben wird.
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