JP4838479B2 - エラーを検出及び修正する方法、及び、エラーを検出及び修正する装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、例えば、内燃機関のノッキング制御部と接続された診断装置内の評価装置で、プローシビリティについて検査される量の監視時のエラー検出及びエラー修正方法であって、非プローシビリティ時にエラーを検出し、所定条件時にエラー修正する方法に関する。
【０００２】
従来技術
種々異なる装置で、構成部品又は構成部品乃至センサによって供給される信号のプローシビリティについて検査して、そのようなプローシビリティ検査を用いて、エラーがあるかないか判定される。エラーが検出された場合、代替手段が作動され、又は、測定された量の代わりに代替量が使用される。エラーが１回検出されても修正されたものと判定されることがあり、即ち、その１回のエラーが比較的早い時点で検出されたが、しかし、最早検出されないという場合がある。この場合には、通常、代替手段も非作動状態にされる。
【０００３】
例えば、内燃機関の制御装置内で作動している公知の診断機能では、内燃機関の制御にとって重要な量のプローシビリティが監視される。そのような量は、例えば、センサによって供給された信号である。検査すべき信号又は当該信号から形成された信号が限界値を超過するか、又は、下回った場合、エラーが検出される。この信号が許容範囲内である場合、エラーは生じていない。その際、限界値は固定する必要はなく、制御装置のメモリ内で特性領域として、又は、内燃機関の種々異なる作動点に依存する特性曲線として記憶することができる。そのようなプローシビリティ検査では、生じているエラーが、一方の作動点で検出され、他方の作動点で検出されないようにすることができる。この結果、検出された、生起しているエラーが第２の作動点で、修正されたものとして検出される。と言うのは、このエラーは、この作動点では生じていないからである。その際、エラーが第１の作動点では未だ生じているにも拘わらず、再度、非作動状態にされる。また、そのようなプローシビリティ検査では、エラーの種類は区別されない。
【０００４】
更に続いて解析されるエラー検出及びエラー修正方法は、ドイツ連邦共和国特許公開第１９７５６０８１．４号公報から公知である。内燃機関のノッキング検出装置の機能上の性能の監視に関する、この公知の、エラー検出及びエラー修正方法では、ノッキング検出及びエラー修正は、種々異なる２つの検査方法に基づいて行われる。第１の検査方法では、所謂０−テストが実施され、このテストでは、信号は、評価回路に供給されず、第２のテストでは、テストパルスが供給される。両テストで、システムのリアクションが評価される。両診断機能の一方がエラーの疑念がある場合、通常の択一選択的な診断から外され、エラーを指示する診断が繰り返される。エラー修正では、同様のやり方が実施され、エラー修正用の、この方法は、最終的なエラー修正で検出される前に先ず繰り返される。
【０００５】
発明の利点
本発明の、エラー検出及びエラー修正方法の利点は、特に安全且つ信頼度の高いエラー修正が可能であり、間違ったエラー修正は排除される点にある。この利点は、請求項１記載の要件を有するエラー検出及びエラー修正用の、本発明の方法により達成される。そのために、評価すべき信号又は特性曲線又はエラー検出及びエラー修正自体が種々異なる領域に分割され、エラー検出自体は、各領域内で行うことができるが、しかし、エラー修正は、エラー及び最早生じていないエラー、つまり、エラー修正が同じ領域内で行われている場合に限って行なうことができる。有利には、この領域には、種々異なる作動点が配属されている。その際、エラー検出は、各作動点で可能である。しかし、エラー修正は、第２の作動点が、第１の作動点と同じ作動領域内にある場合に限って行うことができる。
【０００６】
本発明の別の利点は、従属請求項に記載した要件から得られる。その際、特に有利には、作動領域は、特性曲線及び／又は特性領域に基づいて形成される。そのような特性曲線又は特性領域は、例えばエラー検出限界値であり、このエラー検出限界値は、作動点に依存して設定され、その際、この作動点は、内燃機関の量、例えば、回転数、負荷、温度等に依存する。センサ信号又はセンサ信号から導出された信号が、例えば、エラー検出限界値を超過した場合、エラーが検出される。
【０００７】
エラー形式を区別する手段は、本発明の別の特別な利点を形成する。エラー形式と、エラーが最早生起しない作動点とが一致する場合に限って、エラー修正は許容されるので、特に信頼度の高いエラー修正が達成され、このエラー修正では、間違ったエラー検出及びエラー修正を著しくなくすことができる。
【０００８】
図面
以下、本発明について図示の実施例を用いて詳細に説明する。第１の実施例は、図１に略示されている内燃機関のノッキング検出装置でのエラー検出及びエラー修正に関している。図２には、ノッキングセンサの出力信号、乃至、それから形成された量（例えば、基準レベル）（Ｊ）用の許容範囲の経過が、図１の実施例での回転数（ｎ）に亘って示されている。この信号経過特性は、本発明のエラー検出及びエラー修正のために評価される。図３の他の実施例は、内燃機関のノッキング限界値の状態の評価に関しており、その際、最終的には、目標角度と実際角度との偏差が検査されて、エラー検出及びエラー修正される。エラー検出及びエラー修正の正確なやり方について、以下詳細に説明する。
【０００９】
実施例の説明
図１には、内燃機関のノッキング検出装置が図示されており、この装置では、本発明の、エラー検出及びエラー修正方法を用いることができる。その際、診断機能は、内燃機関の制御装置１５で実行される。
【００１０】
図１に示された、内燃機関のノッキング検出装置用の実施例では、２つのノッキングセンサ１０，１１が設けられており、このノッキングセンサは、内燃機関の所定のシリンダに配属されていて、信号Ｓ１及びＳ２を送出する。このノッキングセンサ１０，１１は、評価回路１３を介してコンピュータ１４の入力側Ｅ１と接続されており、このコンピュータ１４は、詳細に図示していない、内燃機関の制御装置１５の構成要素である。評価回路１３は、制御装置の同じ構成部にしてもよい。本発明の方法は、その際、制御装置内で実行される。
【００１１】
本来のノッキング検出は、図１の実施例では、コンピュータ１４で行われる。評価回路１３は、増幅係数を調整可能な増幅器１５を有しており、この増幅器には、交番的に出力信号Ｓ１及びＳ２が供給される。接続されているバンドパス１６では、増幅された信号が、有利には、ノッキングに典型的な信号が供給されるようにフィルタリングされる。バンドパスには、整流器１７が接続されており、この整流器の出力信号は、例えば、積分器１８で積分される。積分された信号ＫＩは、コンピュータに供給され、コンピュータで、基準信号が形成される。基準信号の形成は、ここには明示的には記述されていない。積分信号ＫＩが基準信号を所定のように超過すると、ノッキング状態であることが検出される。基準信号の形成の際に、内燃機関の作動状態に依存する信号を考慮することができる。
【００１２】
コンピュータ１４には、入力側Ｅ２を介して、例えば、内燃機関の作動状態を特徴付ける別の信号が供給される。そのような信号は、例えば、内燃機関の回転数ｎ又はアクセルペダル位置又は吸い込み空気量等である。この信号は、適切なセンサ（２０）を用いて測定され、適切な処理後、コンピュータ１４により、ノッキング検出及びエラー検出並びにエラー修正のために評価される。コンピュータ１４は、評価回路１３の出力信号並びに入力側Ｅ２に供給される別の信号に依存して、内燃機関１２の点火終段１９及び／又は場合によっては内燃機関の別の装置を、例えば、出力側Ａ１又はＡ２に相応の信号を送出することによって調整する。コンピュータ１４には、所要のメモリ手段（図には明示的に示されていない）が配属されており、このメモリ手段には、ノッキング検出に必要な特性領域又は特性曲線が記憶されている。ノッキング検出は、通常、処理されたセンサ信号が所定の、殊に可変の限界値乃至基準値を超過した場合に、ノッキングが検出されるようにして行われる。
【００１３】
付加的に実行されるエラー検出は、例えば、検査すべき信号乃至測定量又は測定量から導出される量、例えば、基準値が、別の限界値、例えば、上側限界値を超過するか、又は、下側限界値を下まわる場合に、エラーが検出されるようにして行われる。それに対して、信号が許容された領域内である場合には、エラーは生じていない。限界値は、特性領域又は特性曲線内で、例えば、回転数、負荷又は温度等に依存する作動点に依存して設定される。回転数に依存して可変の、ノッキングセンサ信号用の許容範囲の例は、図２に示されている。その際、許容はんいは、上側限界値ＳＣＨＯ及び下側限界値ＳＣＨＵによって限定される。
【００１４】
エラー検出乃至それに続くエラー修正は、以下説明する手段によって補完される。エラー修正は、その際制限され、所定の周縁条件下でのみ許容される。そのために、特性領域及び特性曲線は、領域Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，．．．に分割されており、エラー修正は、エラーが検出された領域に対してだけ許容される。その際、付加的に、エラーの形式を考慮してもよい。エラーは、エラーの形式も同じである場合に限って修正される。このようなやり方によって、作動点で垂直方向の直線ＢＰ１が、作動点ＢＰ２で正確に検出されたエラーを間違って修正されたものと見なして、場合によって代替手段を再度遮断してしまうのが阻止される。従って、本発明の方法によると、作動点で正確に検出されたエラーが、他の作動点で間違って、修正されたものと検出されるのを阻止するこができる。と言うのは、作動点で正確に検出されたエラーは、この他の作動点では生起していないからである。本発明のエラー検出乃至エラー修正は、センサ出力信号自体に対してのみならず、センサ出力信号から導出された量、例えば、基準値に対しても行うことができる。
【００１５】
エラー検出及びエラー修正時の具体的なやり方について、以下、実施例を用いて詳細に説明する。
【００１６】
実施例 １：
作動点１及び診断特性領域の範囲１内で、生起しているエラーを正確に検出することができる。作動点２及び診断特性領域の範囲２内で、生起しているエラーを検出することはできない。
【００１７】
この条件下では、作動点ＢＰ１でエラーが検出されず、代替手段が作動状態にされる。ノッキング検出の実施例に関しては、例えば、ノッキングセンサのエラーが検出され、点火角度は、センサの出力信号に依存して調整されず、所定の代替値に依存して調整される。エラー検出後、作動点が切り換えられる。作動点ＢＰ２では、エラーは検出することができない。しかし、エラー修正は遮断される。と言うのは、エラー検出は、領域Ｂ１で行われるからである。従って、エラーは、検出され続け、エラー代替手段は作動している。エラーの別の作動の経過中、エラーが再度低減すると、エラー修正は、実際の作動点ＢＰ２では行なうことができない。と言うのは、エラー検出は、領域１で行われていたからである。作動点ＢＰ１への切換後初めて、最早エラーがない場合、エラー修正及び代替手段が遮断される。このやり方は、別の領域に拡張してもよい。それから、各領域で、エラーがそこで検出されるかどうか判定することができる。エラーがその領域で検出される場合、エラー修正は、その領域内でだけ行うことができる。しかし、エラー修正は、エラーが検出された各領域内で行うことができ、エラーが最初に生起して発見された領域内に限って行うことができない。
【００１８】
実施例２：
作動点ＢＰ１及び作動点ＢＰ３、つまり、診断識別領域の領域Ｂ１及びＢ３内では、生起しているエラーを正確に検出することができる。しかし、診断検出領域の作動点ＢＰ２及び領域Ｂ２内では、生起しているエラーを検出することができない。
【００１９】
この場合には、作動点ＢＰ１内でエラーが検出され、代替手段が作動される。続いて、作動点ＢＰ２に切り換えられる。作動点ＢＰ２では、エラーは、前述の例のようには検出することができない。エラー検出は領域Ｂ１内で行われるので、エラー修正は遮断される。従って、エラーは、その限りで作動点ＢＰ２に位置し続け、検出され、代替手段が作動される。続いて作動点ＢＰ３に切り換えられると、エラーを検出することができる。エラーは既に領域Ｂ１内で検出されていて、代替手段が既に作動されているので、エラーが領域Ｂ３内でも検出され、この領域内でエラー修正を行うことができる点にこそ注目する必要がある。続いて、再度作動点ＢＰ２に切り換えられる。後続の作動の経過中、エラーが再度なくなると、実際の作動点ＢＰ２でエラー修正を行うことができない。と言うのは、エラー検出は領域Ｂ１内で行われるからである。しかし、領域Ｂ３内でもエラー検出は行われるので、作動点ＢＰ１又は作動点ＢＰ３への切換後初めて、エラー修正を行うことができ、代替手段を中断することができる。作動点ＢＰ３でのエラー修正は、この例では可能である。と言うのは、エラーは、そこでも、つまり、作動領域ＢＰ３内でも、生じているエラーでの作動点Ｂが作動状態にならなかった場合に検出され、この領域内でエラー修正は行う必要はない。
【００２０】
各領域に対して付加的に、エラー修正時にエラーの形式を考慮してもよい。領域内で同じエラー形式のエラーが検出された場合に限って、エラー修正すればよい。この場合には、エラー検出は、この領域内だけでは十分でない。エラー領域とエラー形式とが一致する場合に限って、エラー修正が可能であり、そうでない場合には、エラー修正は遮断され、代替手段は作動状態のままである。
【００２１】
実施例 ３
エラー修正時のエラー形式の考慮について、例３で詳細に説明する。例３の前提は、監視すべき信号は、２つの限界値ＳＣＨＯとＳＣＨＵとの間に位置しているという点である。この信号が上側限界値を超過すると、エラー形式ＭＡＸエラーのエラーが検出される。下側限界値が下回られると、エラー形式ＭＩＮエラーのエラーが検出される。作動点ＢＰ１では、即ち、領域Ｂ１内では、ＭＩＮエラーもＭＡＸエラーも検出することができる。作動点ＢＰ２では、ＭＩＮエラーだけを検出することができる。
【００２２】
作動点ＢＰ１では、信号は下側限界値を下回り、エラー形式ＭＩＮエラーのエラーが検出され、代替手段が作動される。続いて、作動点ＢＰ２に切り換えられる。そこでは、同様にエラー形式ＭＩＮエラーのエラーが検出される。従って、エラーは検出され続け、代替手段は作動状態である。続いて作動点ＢＰ１に切り換えられると、信号は変化し、上側限界値を超過する。この作動点では、更にエラーが検出されるが、エラー形式ＭＡＸエラーであり、作動点ＢＰ２への後続の切換時には、このエラーは最早検出することができず、エラー修正は行われない。というのは、領域Ｂ１内ではエラーはエラー形式ＭＡＸエラーで検出されるからである。しかし、作動点ＢＰ２では、予めＭＩＮエラーだけが検出され、従って、エラー修正は可能でない。後続の作動の経過中、エラーが再度消滅すると、実際の作動点ＢＰ２で、エラー修正はエラー形式に基づいて行うことができない。作動点１に切り換えられた後初めて、エラーが修正され、及び、代替手段が中止される。
【００２３】
本発明について、ノッキング検出装置を用いて前述したが、本発明の方法は、他のエラー検出用にも用いることができる。内燃機関のエラー検出とエラー修正と共に、本発明の方法は、内燃機関の制御装置のコンピュータ内で実行される。
【００２４】
図３に示した、コンポーネントの作動点に依存するエラー修正用の例は、原理的に実施例３に相応する。実施例３は、内燃機関のカムシャフトの位置の評価用に示されている。そのような評価の際、コンポーネントのエラーのある状態の検出の際、作動点に相応するエラーが、例えば、コンポーネントの目標値がＭＡＸ−ＭＩＮ−又はＮＰ−エラーとして記憶され、コンポーネントがエラーありと診断される。ＭＡＸ／ＭＩＮは、許容可能な値の超過／下回りを意味し、ＮＰ−は、ゼロ点エラーである。
【００２５】
作動点から離れた場合、繰り返しエラー修正を行うことができるが、それにも拘わらずコンポーネントは更にエラー状態となる。例えば、これは、カムシャフトが係合されている場合に遅相制御に該当する。
【００２６】
そのような誤ったエラー修正を高い信頼度で回避するために、コンポーネントのエラー状態を検出する際、このエラーは、生起している作動点に相応してＭＡＸ−、ＮＩＮ−、又は、ＮＰ−エラーとして記憶される。更に、作動点が記憶されて、コンポーネントがエラー状態として診断される。一方では、エラーが検出された作動点、他方では、エラーがセットされるエラー状態が最早生起していない場合に初めて、エラーが消去される。その際、エラー修正のために、同じエラー（ＭＡＸ−、ＭＩＮ−、又は、ＮＰ−エラー）が最早生起していないということが必要である。
【００２７】
コンポーネントの、そのような作動点依存のエラー修正が実施され、その際、ブロック３０内で、目標値が実際値と比較され、この比較結果が限界値ＳＣＨＷと比較される。目標値−実際値比較の差が限界値ＳＣＨＷよりも大きい場合、エラーが検出されて、フリップ／フロップ３１の入力側Ｓが相応に制御される。それと同時に、この時点で検出されたエラーの場合、サンプル／ホールド部３２の目標値ＳＷトリガ部３３によって転送される。比較器３４で、この目標値が、測定された実際値と比較される。この比較結果により、ブロック３５で、比較器３６で別の限界値ＳＣＨＷＨと比較される値が形成される。目標値−実際角度の値が限界値ＳＣＷＨよりも大きい、この比較により、エラーが更に生じて、フリップ／フロップ３１の入力側Ｒに、検出されたエラーが修正された相応の信号が供給される。それに対して、この値が限界値ＳＣＨＷＨよりも小さい場合、エラー修正、即ち、フリップ／フロップ３１の出力側で、エラー信号が減衰される。
【図面の簡単な説明】
【図１】 内燃機関のノッキング検出装置でのエラー検出及びエラー修正に関する第１の実施例を示す図。
【図２】 本発明のエラー検出及びエラー修正のために評価される、ノッキングセンサの出力信号、乃至、それから形成された量用の許容範囲の経過を、図１の実施例での回転数（ｎ）に亘って示した図。
【図３】 内燃機関のノッキング限界値の状態の評価に関する他の実施例を示す図。

Claims (7)

1. エラーを検出及び修正する方法であって、
   評価装置において、特性図または特性曲線を用いてプローシビリティが検査される内燃機関の変数を監視時に、非プローシビリティ発生時にエラーが検出され、所定条件のもとでエラーが修正される方法において、
   前記特性図または前記特性曲線を少なくとも２つの領域に分割し、前記特性図または前記特性曲線の各領域内でエラーの検出が行われ、
   既にエラーが検出された前記特性図または前記特性曲線の前記領域内でのみ前記エラーの修正が行われることを特徴とする、エラーを検出及び修正する方法。
2. 前記内燃機関の変数が、所定の限界値を上回るか（ＭＡＸエラー）又は下回るか（ＭＩＮエラー）又はゼロ点位置が非プロージブルであれば、前記エラーの検出が行われることを特徴とする、請求項１項記載のエラーを検出及び修正する方法。
3. 種々異なったエラー形式のエラーが検出され、前記特性図または前記特性曲線の前記領域内で、同じエラー形式のエラーが検出されかつ該エラーが最早生じていない場合に限って、前記エラーが修正されることを特徴とする、請求項１又は２記載のエラーを検出及び修正する方法。
4. エラーが検出された場合、測定変数のための等価変数が形成されて、前記エラー修正が検出されるまで前記等価変数を持続し続けることを特徴とする、請求項１乃至３のいずれか１項記載のエラーを検出及び修正する方法。
5. エラーの検出も修正も行わない、前記内燃機関の動作条件の少なくとも１つのさらなる付加的な範囲が定義されることを特徴とする、請求項１乃至４のいずれか１項記載のエラーを検出及び修正する方法。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項記載の方法でエラーの検出及び修正を行う、少なくとも１つの計算装置を有することを特徴とする、エラーを検出及び修正する装置。
7. 目標値と実際値との差を形成する手段（３０）を有しており、該手段は、フリップ／フロップ（３１）のセット入力側（Ｓ）と接続されていて、且つ、トリガ手段（３３）を介して、サンプル−アンド−ホールド装置（３２）内に記憶された目標値を比較手段（３４）に転送し、該比較手段により、実際値と目標値との差が形成され、当該差から値を形成する値形成器（３５）及び限界値段を有しており、該限界値段で、前記値が限界値（ＳＣＨＷＨ）と比較され、その際、前記比較器の出力側が前記フリップ／フロップ（３１）のリセット入力側（Ｒ）と接続されており、前記フリップ／フロップ（３１）に、場合により前記フリップ／フロップ（３１）の出力側に生じているエラーを消去する信号が供給されることを特徴とする、エラーを検出及び修正する装置。

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