WO2000026523A1 - Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine Download PDF

Info

Publication number
WO2000026523A1
WO2000026523A1 PCT/DE1999/003346 DE9903346W WO0026523A1 WO 2000026523 A1 WO2000026523 A1 WO 2000026523A1 DE 9903346 W DE9903346 W DE 9903346W WO 0026523 A1 WO0026523 A1 WO 0026523A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
internal combustion
combustion engine
throttle valve
operating mode
operating
Prior art date
Application number
PCT/DE1999/003346
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Michael Oder
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2000026523A1 publication Critical patent/WO2000026523A1/de

Links

Classifications

    • 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
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3076—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion with special conditions for selecting a mode of combustion, e.g. for starting, for diagnosing
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D11/00—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated
    • F02D11/06—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance
    • F02D11/10—Arrangements for, or adaptations to, non-automatic engine control initiation means, e.g. operator initiated characterised by non-mechanical control linkages, e.g. fluid control linkages or by control linkages with power drive or assistance of the electric type
    • F02D11/107—Safety-related aspects
    • 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
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/221—Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of actuators or electrically driven elements
    • 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
    • F02D41/22—Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D2041/227—Limping Home, i.e. taking specific engine control measures at abnormal conditions
    • 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
    • F02D41/30—Controlling fuel injection
    • F02D41/3011—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion
    • F02D41/3017—Controlling fuel injection according to or using specific or several modes of combustion characterised by the mode(s) being used
    • 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
    • F02D41/3029—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 further comprising a homogeneous charge spark-ignited mode

Definitions

  • the invention relates to a method for operating an internal combustion engine, in particular a motor vehicle, in which fuel in a first operating mode during a
  • Compression phase and in a second operating mode during a suction phase is injected directly into a combustion chamber, and in which the air supplied to the combustion chamber is influenced by a throttle valve.
  • the invention relates to an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, with a combustion chamber into which fuel can be directly injected in a first operating mode during a compression phase and in a second operating mode during an intake phase, with a throttle valve with which the air supplied to the combustion chamber can be influenced is, and with a control device for controlling and / or regulating operating variables of the internal combustion engine.
  • Such a method and such an internal combustion engine are known under the term direct petrol injection.
  • the fuel is injected directly into the combustion chamber of the internal combustion engine by means of an injection valve in each case in the case of gasoline direct injection.
  • a lean air / fuel mixture is achieved in the first operating mode by injecting the fuel directly into the combustion chamber in the compression phase of the internal combustion engine.
  • Throttle valve arranged in the internal combustion engine is essentially opened.
  • This first operating mode is also called stratified charge or stratified charge mode.
  • the fuel is injected into the combustion chamber during the intake phase. It can be a stoichiometric or rich air / fuel mixture with which the required torque, e.g. is generated for an acceleration of the motor vehicle. The air / fuel ratio and thus the torque generated in this case largely depends on the position of the throttle valve.
  • This second operating mode is also called homogeneous operation.
  • a control unit switches between the two operating modes. The switching takes place depending on, in particular, the driver's request and the operating parameters or state parameters of the internal combustion engine.
  • the object of the invention is to provide a method and an internal combustion engine, in particular for a motor vehicle, which enable safe internal combustion engine emergency operation even in the event of a malfunction of the throttle valve.
  • This object is achieved according to the invention in a method of the type mentioned at the outset by checking the function of the throttle valve and by operating the internal combustion engine in the first operating mode if the throttle valve is faulty.
  • the object is achieved according to the invention in that the function of the throttle valve can be checked by the control device and that the internal combustion engine can be operated by the control device in the first operating mode if the throttle valve functions incorrectly.
  • the position of the throttle valve is largely irrelevant for the torque generated by the internal combustion engine.
  • This torque is essentially in shift operation. determined only by the fuel mass injected into the combustion chamber of the internal combustion engine during the compression phase. If the throttle valve thus malfunctions, the internal combustion engine can continue to be operated in the first operating mode without the malfunction having serious consequences or even presenting a danger.
  • This property of shift operation is exploited by the invention.
  • the Internal combustion engine operated by the method according to the invention in shift operation. There the internal combustion engine can continue to be operated despite the faulty throttle valve. The internal combustion engine therefore does not have to be shut down as in the case of intake manifold injection, but can at least continue to be operated in an emergency operation.
  • the internal combustion engine remains fully controllable during this emergency operation in the first operating state of shift operation.
  • the throttle valve is checked whether the throttle valve is in its open state. This is the most dangerous fault situation in intake manifold injection. If this case does not exist, then the internal combustion engine can be controlled according to the invention in an emergency operation mode, which corresponds to the known emergency operation in intake manifold injection for this case. However, if the throttle valve is clamped in its open state, the internal combustion engine would - as explained - be shut down during intake manifold injection. As already explained, this is not necessary due to the invention.
  • the internal combustion engine - if it is in the second operating mode - is switched to the first operating mode.
  • the internal combustion engine is therefore switched over to stratified operation, in particular when the throttle valve is clamped in its open state. This safely avoids the dangerous state, namely the operating state of homogeneous operation when the throttle valve is clamped.
  • the first operating mode that is to say stratified operation, represents emergency running for the internal combustion engine, which was previously not possible, particularly in the case of manifold injection.
  • the internal combustion engine is operated in the first operating mode with a limited speed and / or a limited torque. This ensures that the internal combustion engine and thus the motor vehicle can only be operated in the detected fault case in a limited area provided for emergency operation. This represents a further security for the internal combustion engine and also for the driver of the motor vehicle.
  • the second operating mode is no longer permitted. This reliably avoids the dangerous state already mentioned, namely the operating state of homogeneous operation with a throttle valve clamped.
  • a program is stored on the control element, which is executable on a computing device, in particular on a microprocessor, and is suitable for executing the method according to the invention.
  • the invention is thus implemented by a program stored on the control element, so that this control element provided with the program represents the invention in the same way as the method, for the execution of which the program is suitable.
  • an electrical storage medium for example a read-only memory, can be used as the control element.
  • Figure 1 shows a schematic block diagram of an embodiment of an inventive
  • FIG. 2 shows a schematic flow diagram of an exemplary embodiment of a method according to the invention for operating the internal combustion engine of FIG. 1.
  • FIG. 1 shows an internal combustion engine 1 with direct gasoline injection, in which a piston 2 can be moved back and forth in a cylinder 3.
  • the cylinder 3 is provided with a combustion chamber 4, to which an intake pipe 6 and an exhaust pipe 7 are connected via valves 5. Furthermore, an injection valve 8 that can be controlled with a signal TI and a spark plug 9 that can be controlled with a signal ZW are assigned to the combustion chamber 4.
  • the intake pipe 6 is provided with an air mass sensor 10 and the exhaust pipe 7 is provided with a lambda sensor 11.
  • the air mass sensor 10 measures the air mass of the fresh air supplied to the intake pipe 6 and generates a signal LM as a function thereof.
  • the lambda sensor 11 measures the
  • Oxygen content of the exhaust gas in the exhaust pipe 7 and generates a signal ⁇ as a function thereof.
  • a throttle valve 12 is accommodated in the intake pipe 6, the rotational position of which can be set by means of a signal DK.
  • the throttle valve 12 In a first operating mode, the stratified operation of the internal combustion engine 1, the throttle valve 12 is opened wide.
  • the fuel is injected from the injection valve 8 into the combustion chamber 4 during a compression phase caused by the piston 2, specifically locally in the immediate vicinity of the spark plug 9 and at a suitable time before the ignition point. Then the fuel is ignited with the aid of the spark plug 9, so that the piston 2 is driven in the now following working phase by the expansion of the ignited fuel.
  • the throttle valve 12 In a second operating mode, the homogeneous operation of the internal combustion engine 1, the throttle valve 12 is partially opened or closed depending on the desired air mass supplied.
  • the fuel is injected into the combustion chamber 4 by the injection valve 8 during an induction phase caused by the piston 2.
  • the injected fuel is swirled by the simultaneously sucked-in air and thus in the
  • Combustion chamber 4 is distributed substantially uniformly.
  • the fuel / air mixture is then compressed during the compression phase in order to then be ignited by the spark plug 9.
  • the piston 2 is driven by the expansion of the ignited fuel.
  • the driven piston sets a crankshaft 14 into a rotary movement, via which the wheels of the motor vehicle are ultimately driven.
  • a speed sensor 15 is assigned to the crankshaft 14 and generates a signal N as a function of the rotary movement of the crankshaft 14.
  • Fuel mass is in particular from a control unit 16 controlled and / or regulated with a view to low fuel consumption and / or low pollutant development.
  • the control device 16 is provided with a computing device, in particular a microprocessor, which is in a control element, in particular in a
  • Memory module for example a read-only memory, has stored a program which is suitable for carrying out the aforementioned control and / or regulation.
  • the control device 16 is acted upon by input signals which represent operating variables of the internal combustion engine measured by means of sensors.
  • the control unit 16 is connected to the air mass sensor 10, the lambda sensor 11 and the speed sensor 15.
  • the control unit 16 is connected to an accelerator pedal sensor 17 which generates a signal FP which indicates the position of an accelerator pedal which can be actuated by a driver.
  • the control unit 16 generates output signals with which the behavior of the internal combustion engine can be influenced via actuators in accordance with the desired control and / or regulation.
  • the control unit 16 is connected to the injection valve 8, the spark plug 9 and the throttle valve 12 and generates the signals TI, ZW and DK required to control them.
  • the control device 16 carries out the method described below with reference to FIG. 2 for operating the internal combustion engine 1.
  • the blocks 21 to 28 shown in FIG. 2 represent functions of the method, for example in the form of
  • the internal combustion engine 1 is in a normal homogeneous or stratified operation. This is the starting point of the process from which the process is started. This starting point can be approached by the control device 16 at certain, in particular the same time intervals or when certain operating states of the internal combustion engine 1 occur or as a function of other conditions.
  • control unit 16 checks the function of the throttle valve 12. In particular, it is checked whether the throttle valve 12 is freely rotatable and is therefore not clamped. This monitoring or
  • Checking can be carried out, for example, with the aid of a sensor, for example with the aid of potentiometers, which are assigned to the throttle valve 12. It is also possible to draw conclusions about an error using plausibility calculations. If, for example, the intake air mass available as signal LM exceeds a maximum permissible value, it can be concluded that the throttle valve is stuck in its open state. Such checks are also carried out by the control unit 16.
  • the method is continued with block 21, which - as already explained - e.g. is run through again after a predetermined period of time. If, on the other hand, a faulty function of the throttle valve 12 is found in the block 22, the method is continued with a block 23.
  • control unit 16 checks whether throttle valve 12 is clamped in its open state. As explained, this can e.g. be determined by appropriate plausibility checks.
  • the internal combustion engine 1 continues to be operated in a homogeneous emergency operation, which essentially corresponds to that emergency operation which is also known to be carried out in such a state in internal combustion engines with an intake manifold injection.
  • control device 16 checks whether the internal combustion engine 1 is in homogeneous operation. If this is the case, the internal combustion engine 1 is immediately switched to shift operation by the control device 16 in a block 26. However, if the internal combustion engine 1 is not in homogeneous operation, the block 26, that is, the switchover to the
  • the internal combustion engine 1 is now located in the
  • Shift operation the control device 16 according to a Block 27 performed an emergency operation of the internal combustion engine 1.
  • This emergency operation is that shift operation is maintained.
  • the internal combustion engine 1 is therefore not shut down, but is operated in shift operation.
  • the position of the throttle valve 12 is largely insignificant for the torque generated. There is therefore no risk of generating excessive torque due to the open throttle valve 12 in shift operation. An emergency run is possible despite the clamped throttle valve 12.
  • Internal combustion engine 1 and its generated torque limited in the present emergency operation can be achieved, for example, by a correspondingly low injection of fuel into the combustion chamber 4 of the internal combustion engine 1 during the compression phase.
  • any further switchover to homogeneous operation is prevented in the present emergency operation.
  • This can be achieved within the control unit 16, for example, by setting a corresponding error bit, which can only be reset after an error has been rectified.
  • a warning display e.g. a warning lamp is activated with which the driver of the motor vehicle is informed of the fault.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

Es wird eine Brennkraftmaschine (1), insbesondere für ein Kraftfahrzeug beschrieben, die mit einem Brennraum (4) versehen ist, in den Kraftstoff in einer ersten Betriebsart während einer Verdichtungsphase und in einer zweiten Betriebsart während einer Ansaugphase direkt einspritzbar ist. Es ist eine Drosselklappe (12) vorgesehen, mit der die dem Brennraum (4) zugeführte Luft beeinflußbar ist. Ebenfalls ist ein Steuergerät (16) zur Steuerung und/oder Regelung von Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine (1) vorgesehen. Die Funktion der Drosselklappe (12) wird durch das Steuergerät (16) überprüft, und es wird die Brennkraftmaschine (1) bei einer fehlerhaften Funktion der Drosselklappe (12) von dem Steuergerät (16) in der ersten Betriebsart betrieben.

Description

Verfahren ziim Betreiben einer Brenn raftmaschine
Stand der Technik
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei dem Kraftstoff in einer ersten Betriebsart während einer
Verdichtungsphase und in einer zweiten Betriebsart während einer Ansaugphase direkt in einen Brennraum eingespritzt wird, und bei dem die dem Brennraum zugeführte Luft mit einer Drosselklappe beeinflußt wird. Des weiteren betrifft die Erfindung eine Brennkraftmaschine insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Brennraum, in den Kraftstoff in einer ersten Betriebsart während einer Verdichtungsphase und in einer zweiten Betriebsart während einer Ansaugphase direkt einspritzbar ist, mit einer Drosselklappe, mit der die dem Brennraum zugeführte Luft beeinflußbar ist, und mit einem Steuergerät zur Steuerung und/oder Regelung von Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine.
Ein derartiges Verfahren und eine derartige Brennkraftmaschine sind unter dem Begriff der Benzin- Direkteinspritzung bekannt. Im Unterschied zu der ebenfalls bekannten Saugrohreinspritzung wird der Kraftstoff bei der Benzin- Direkteinspritzung mittels jeweils eines Einspritzventils direkt in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt. Zur Reduzierung des Kraftstoffverbrauchs und zur Verminderung von schadstoffhaltigen Abgasen wird in der ersten Betriebsart ein mageres Luft-/Kraftstoffgemisch dadurch erreicht, daß der Kraftstoff in der Verdichtungsphase der Brennkraftmaschine direkt in den Brennraum eingespritzt wird. Eine in dem Ansaugrohr der
Brennkraftmaschine angeordnete Drosselklappe wird dabei im wesentlichen geöffnet. Diese erste Betriebsart wird auch Schichtbetrieb oder Schichtladungsbetrieb genannt . In der zweiten Betriebsart wird - wie bei der Saugrohreinspritzung - der Kraftstoff während der Ansaugphase in den Brennraum eingespritzt. Es kann sich dabei um ein stöchiometrisches oder fettes Luft-/Kraftstoffgemisch handeln, mit dem insbesondere das erforderliche Drehmoment z.B. für eine Beschleunigung des Kraftfahrzeugs erzeugt wird. Das Luft- /Kraftstoff-Verhältnis und damit das erzeugte Drehmoment hängt in diesem Fall weitgehend von der Stellung der Drosselklappe ab. Diese zweite Betriebsart wird auch Homogenbetrieb genannt .
Bei der beschriebenen Benzin-Direkteinspritzung wird durch ein Steuergerät zwischen den beiden Betriebsarten umgeschaltet. Die Umschaltungen erfolgen in Abhängigkeit von insbesondere dem Fahrerwunsch und den Betriebsgrößen bzw. Zustandsparametern der Brennkraftmaschine.
Insbesondere von der schon erwähnten Saugrohreinspritzung ist es bekannt, daß eine fehlerhafte Funktion der Drosselklappe zu einem fehlerhaften Betrieb der Brennkraftmaschine führen kann. Insbesondere ein Festklemmen der geöffneten Drosselklappe kann bei der Saugrohreinspritzung dazu führen, daß die Brennkraftmaschine ein nicht erwünschtes, zu großes Drehmoment erzeugt. In diesem Fall muß die Brennkraftmaschine von dem Steuergerät abgestellt werden. Ein Notlauf ist in diesem Fall bei der Saugrohreinspritzung nicht möglich.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren und eine Brennkraftmaschine insbesondere für ein Kraftfahrzeug zu schaffen, das bzw. die auch bei einer Fehlfunktion der Drosselklappe einen sicheren Notlauf der Brennkraftmaschine ermöglichen .
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Funktion der Drosselklappe überprüft wird, und daß die Brennkraftmaschine bei einer fehlerhaften Funktion der Drosselklappe in der ersten Betriebsart betrieben wird. Bei einer Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art wird die Aufgabe erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Funktion der Drosselklappe durch das Steuergerät überprüfbar ist, und daß die Brennkraftmaschine bei einer fehlerhaften Funktion der Drosselklappe von dem Steuergerät in der ersten Betriebsart betreibbar ist.
In der ersten Betriebsart, also im Schichtbetrieb, ist die Stellung der Drosselklappe weitgehend ohne Bedeutung für das von der Brennkraftmaschine erzeugte Drehmoment . Dieses Drehmoment wird im Schichtbetrieb im wesentlichen . nur von der während der Verdichtungsphase in den Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzten Kraftstoffmasse bestimmt. Weist somit die Drosselklappe eine Fehlfunktion auf, so kann die Brennkraftmaschine in der ersten Betriebsart weiterbetrieben werden, ohne daß die Fehlfunktion schwerwiegende Folgen hätte oder gar eine Gefahr darstellen würde. Diese Eigenschaft des Schichtbetriebs wird von der Erfindung ausgenutzt. Im Fehlerfall wird die Brennkraftmaschine durch das erfindungsgemäße Verfahren in dem Schichtbetrieb betrieben. Dort kann die Brennkraftmaschine trotz der fehlerhaften Drosselklappe weiterbetrieben werden. Die Brennkraftmaschine muß also nicht wie bei der Saugrohreinspritzung stillgelegt werden, sondern kann zumindest in einem Notlauf weiterbetrieben werden. Die Brennkraftmaschine bleibt dabei während dieses Notlaufs in dem ersten Betriebszustand des Schichtbetriebs voll steuerbar.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird geprüft, ob sich die Drosselklappe in ihrem offenen Zustand befindet. Dies stellt bei der Saugrohreinspritzung den gefährlichsten Fehlerfall dar. Ist dieser Fall nicht vorhanden, so kann die Brennkraftmaschine erfindungsgemäß in einen Notlaufbetrieb gesteuert werden, der dem bekannten Notlaufbetrieb bei der Saugrohreinspritzung für diesen Fall entspricht. Ist die Drosselklappe jedoch in ihrem offenen Zustand festgeklemmt, so würde bei der Saugrohreinspritzung die Brennkraftmaschine - wie erläutert - stillgelegt werden. Dies ist durch die Erfindung - wie ebenfalls bereits erläutert - nicht erforderlich.
Bei einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Brennkraftmaschine - sofern sie sich in der zweiten Betriebsart befindet - in die erste Betriebsart umgeschaltet . Die Brennkraftmaschine wird also insbesondere bei einer in ihrem offenen Zustand festgeklemmten Drosselklappe in den Schichtbetrieb umgeschaltet. Damit wird der gefährliche Zustand, nämlich der Betriebszustand des Homogenbetriebs bei einer festgeklemmten Drosselklappe, sicher vermieden. Die erste Betriebsart, also der Schichtbetrieb, stellt in diesem Fall einen Notlauf für die Brennkraftmaschine dar, der bisher insbesondere bei der Saugrohreinspritzung nicht möglich war. Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird die Brennkraftmaschine in der ersten Betriebsart mit einer begrenzten Drehzahl und/oder einem begrenzten Drehmoment betrieben. Damit wird gewährleistet, daß die Brennkraftmaschine und damit das Kraftfahrzeug in dem erkannten Fehlerfall nur in einem für den Notlauf vorgesehenen, begrenzten Bereich betrieben werden kann. Dies stellt eine weitere Sicherheit für die Brennkraftmaschine und auch für den Fahrer des Kraftfahrzeugs dar.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die zweite Betriebsart nicht mehr zugelassen wird. Damit wird der bereits genannte, gefährliche Zustand, nämlich der Betriebszustand des Homogenbetriebs bei einer festgeklemmten Drosselklappe, sicher vermieden.
Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des erfindungsgemäßen Verfahrens in der Form eines Steuerelements, das für ein Steuergerät einer
Brennkraftmaschine, insbesondere eines Kraftfahrzeugs, vorgesehen ist. Dabei ist auf dem Steuerelement ein Programm abgespeichert, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor, ablauffähig und zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet ist. In diesem Fall wird also die Erfindung durch ein auf dem Steuerelement abgespeichertes Programm realisiert, so daß dieses mit dem Programm versehene Steuerelement in gleicher Weise die Erfindung darstellt wie das Verfahren, zu dessen Ausführung das Programm geeignet ist. Als Steuerelement kann insbesondere ein elektrisches Speichermedium zur Anwendung kommen, beispielsweise ein Read-Only-Memory.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.
Figur 1 zeigt ein schematisches Blockschaltbild eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Brennkraftmaschine für ein Kraftfahrzeug, und Figur 2 zeigt ein schematisches Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben der Brennkraftmaschine der Figur 1.
In der Figur 1 ist eine Brennkraftmaschine 1 mit Benzin- Direkteinspritzung dargestellt, bei der ein Kolben 2 in einem Zylinder 3 hin- und herbewegbar ist. Der Zylinder 3 ist mit einem Brennraum 4 versehen, an den über Ventile 5 ein Ansaugrohr 6 und ein Abgasrohr 7 angeschlossen sind. Des weiteren sind dem Brennraum 4 ein mit einem Signal TI ansteuerbares Einspritzventil 8 und eine mit einem Signal ZW ansteuerbare Zündkerze 9 zugeordnet .
Das Ansaugrohr 6 ist mit einem Luftmassensensor 10 und das Abgasrohr 7 ist mit einem Lambda-Sensor 11 versehen. Der Luftmassensensor 10 mißt die Luftmasse der dem Ansaugrohr 6 zugeführten Frischluft und erzeugt in Abhängigkeit davon ein Signal LM. Der Lambda-Sensor 11 mißt den
Sauerstoffgehalt des Abgases in dem Abgasrohr 7 und erzeugt in Abhängigkeit davon ein Signal λ.
In dem Ansaugrohr 6 ist eine Drosselklappe 12 untergebracht, deren Drehstellung mittels eines Signals DK einstellbar ist . In einer ersten Betriebsart, dem Schichtbetrieb der Brennkraftmaschine 1, wird die Drosselklappe 12 weit geöffnet. Der Kraftstoff wird von dem Einspritzventil 8 während einer durch den Kolben 2 hervorgerufenen Verdichtungsphase in den Brennraum 4 eingespritzt, und zwar örtlich in die unmittelbare Umgebung der Zündkerze 9 sowie zeitlich in einem geeigneten Abstand vor dem Zündzeitpunkt. Dann wird mit Hilfe der Zündkerze 9 der Kraftstoff entzündet, so daß der Kolben 2 in der nunmehr folgenden Arbeitsphase durch die Ausdehnung des entzündeten Kraftstoffs angetrieben wird.
In einer zweiten Betriebsart, dem Homogenbetrieb der Brennkraftmaschine 1, wird die Drosselklappe 12 in Abhängigkeit von der erwünschten, zugeführten Luftmasse teilweise geöffnet bzw. geschlossen. Der Kraftstoff wird von dem Einspritzventil 8 während einer durch den Kolben 2 hervorgerufenen Ansaugphase in den Brennraum 4 eingespritzt. Durch die gleichzeitig angesaugte Luft wird der eingespritzte Kraftstoff verwirbelt und damit in dem
Brennraum 4 im wesentlichen gleichmäßig verteilt. Danach wird das Kraftstoff-/Luft-Gemisch während der Verdichtungsphase verdichtet, um dann von der Zündkerze 9 entzündet zu werden. Durch die Ausdehnung des entzündeten Kraftstoffs wird der Kolben 2 angetrieben.
Im Schichtbetrieb wie auch im Homogenbetrieb wird durch den angetriebenen Kolben eine Kurbelwelle 14 in eine Drehbewegung versetzt, über die letztendlich die Räder des Kraftfahrzeugs angetrieben werden. Der Kurbelwelle 14 ist ein Drehzahlsensor 15 zugeordnet, der in Abhängigkeit von der Drehbewegung der Kurbelwelle 14 ein Signal N erzeugt.
Die im Schichtbetrieb und im Homogenbetrieb von dem Einspritzventil 8 in den Brennraum 4 eingespritzte
Kraftstoffmasse wird von einem Steuergerät 16 insbesondere im Hinblick auf einen geringen Kraftstoffverbrauch und/oder eine geringe Schadstoffentwicklung gesteuert und/oder geregelt. Zu diesem Zweck ist das Steuergerät 16 mit einem Rechengerät, insbesondere einem Mikroprozessor versehen, der in einem Steuerelement, insbesondere in einem
Speicherbaustein, beispielsweise einem Read-Only-Memory ein Programm abgespeichert hat, das dazu geeignet ist, die genannte Steuerung und/oder Regelung durchzuführen.
Das Steuergerät 16 ist von Eingangssignalen beaufschlagt, die mittels Sensoren gemessene Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine darstellen. Beispielsweise ist das Steuergerät 16 mit dem Luftmassensensor 10, dem Lambda- Sensor 11 und dem Drehzahlsensor 15 verbunden. Des weiteren ist das Steuergerät 16 mit einem Fahrpedalsensor 17 verbunden, der ein Signal FP erzeugt, das die Stellung eines von einem Fahrer betätigbaren Fahrpedals angibt. Das Steuergerät 16 erzeugt Ausgangssignale, mit denen über Aktoren das Verhalten der Brennkraftmaschine entsprechend der erwünschten Steuerung und/oder Regelung beeinflußt werden kann. Beispielsweise ist das Steuergerät 16 mit dem Einspritzventil 8, der Zündkerze 9 und der Drosselklappe 12 verbunden und erzeugt die zu deren Ansteuerung erforderlichen Signale TI , ZW und DK.
Von dem Steuergerät 16 wird das nachfolgend anhand der Figur 2 beschriebene Verfahren zum Betreiben der Brennkraftmaschine 1 durchgeführt. Die in der Figur 2 gezeigten Blöcke 21 bis 28 stellen dabei Funktionen des Verfahrens dar, die beispielsweise in der Form von
Softwaremodulen oder dergleichen in dem Steuergerät 16 realisiert sind.
Gemäß dem Block 21 befindet sich die Brennkraftmaschine 1 in einem normalen Homogen- oder Schichtbetrieb. Dies ist der Ausgangspunkt des Verfahrens, von dem das Verfahren begonnen wird. Dieser Ausgangspunkt kann in bestimmten, insbesondere gleichen zeitlichen Abständen oder bei Auftreten von bestimmten Betriebszuständen der Brennkraftmaschine 1 oder in Abhängigkeit von sonstigen Bedingungen von dem Steuergerät 16 angefahren werden.
In einem nachfolgenden Block 22 wird von dem Steuergerät 16 die Funktion der Drosselklappe 12 überprüft. Insbesondere wird geprüft, ob die Drosselklappe 12 frei drehbar und damit nicht festgeklemmt ist. Diese Überwachung bzw.
Überprüfung kann beispielsweise mit Hilfe eines Sensors, beispielsweise mit Hilfe von Potentiometern, vorgenommen werden, die der Drosselklappe 12 zugeordnet sind. Ebenfalls ist es möglich, mit Hilfe von Plausibilitätsberechnungen auf einen Fehlerfall zu schließen. Überschreitet beispielsweise die als Signal LM zur Verfügung stehende, angesaugte Luftmasse einen maximal zulässigen Wert, so kann daraus auf ein Festklemmen der Drosselklappe in ihrem geöffneten Zustand geschlossen werden. Derartige Überprüfungen werden ebenfalls von dem Steuergerät 16 durchgeführt .
Wird in dem Block 22 eine fehlerhafte Funktion der Drosselklappe 12 nicht erkannt, so wird das Verfahren mit dem Block 21 fortgesetzt, der - wie bereits erläutert - z.B. nach einer vorgegebenen Zeitdauer wieder durchlaufen wird. Wird hingegen in dem Block 22 eine fehlerhafte Funktion der Drosselklappe 12 festgestellt, so wird das Verfahren mit einem Block 23 fortgesetzt.
In dem Block 23 wird von dem Steuergerät 16 überprüft, ob die Drosselklappe 12 in ihrem offenen Zustand festgeklemmt ist. Dies kann - wie erläutert - z.B. durch entsprechende Plausibilitätskontrollen festgestellt werden.
Ist dies nicht der Fall, ist die Funktion der Drosselklappe 12 einerseits fehlerhaft, klemmt die Drosselklappe 12 jedoch andererseits nicht in ihrem geöffneten Zustand fest, so bedeutet dies, daß die Brennkraftmaschine 1 auch nicht zuviel Luft über die Drosselklappe 12 ansaugen kann. Damit besteht keine unmittelbare Gefahr eines nicht kontrollierbaren Zustands . In einem Block 24 wird die Brennkraftmaschine 1 in einem homogenen Notlauf weiterbetrieben, der im wesentlichen demjenigen Notlauf entspricht, der bei Brennkraftmaschinen mit einer Saugrohreinspritzung bekannterweise in einem derartigen Zustand ebenfalls durchgeführt wird.
Wird jedoch von dem Steuergerät 16 erkannt, daß die Drosselklappe 12 in ihrem offenen Zustand festgeklemmt ist, so stellt dies eine Gefahr dar. Aufgrund des Fehlers, daß die Drosselklappe 12 nicht mehr geschlossen werden kann, besteht die Möglichkeit, daß die Brennkraftmaschine 1 zu viel Luft ansaugt und damit ein zu großes Drehmoment erzeugt. Dies kann zu einem für den Fahrer nicht mehr kontrollierbaren Zustand der Brennkraftmaschine 1 und damit des Kraftfahrzeugs führen. Ebenfalls kann dies einen Schaden an der Brennkraftmaschine 1 zur Folge haben.
In einem nachfolgenden Block 25 wird daraufhin von dem Steuergerät 16 überprüft, ob sich die Brennkraftmaschine 1 im Homogenbetrieb befindet. Ist dies der Fall, so wird die Brennkraftmaschine 1 in einem Block 26 von dem Steuergerät 16 sofort in den Schichtbetrieb umgeschaltet. Befindet sich die Brennkraftmaschine 1 jedoch nicht im Homogenbetrieb, so wird der Block 26, also die Umschaltung in den
Schichtbetrieb übergangen. In diesem letztgenannten Fall befindet sich die Brennkraftmaschine 1 bereits in dem Schichtbetrieb .
Befindet sich nunmehr die Brennkraftmaschine 1 in dem
Schichtbetrieb, so wird von dem Steuergerät 16 gemäß einem Block 27 ein Notlauf der Brennkraftmaschine 1 durchgeführt. Dieser Notlauf besteht darin, daß der Schichtbetrieb aufrechterhalten wird. Die Brennkraftmaschine 1 wird also trotz der im offenen Zustand festgeklemmten Drosselklappe 12 nicht stillgelegt, sondern sie wird im Schichtbetrieb weiterbetrieben. In diesem Schichtbetrieb ist die Stellung der Drosselklappe 12 für das erzeugte Drehmoment weitgehend unbedeutend. Die Gefahr der Erzeugung eines zu großen Drehmoments aufgrund der offenen Drosselklappe 12 besteht somit im Schichtbetrieb nicht. Ein Notlauf ist damit trotz der festgeklemmten Drosselklappe 12 möglich.
Ebenfalls wird im Block 27 die Drehzahl der
Brennkraftmaschine 1 und deren erzeugtes Drehmoment in dem vorliegenden Notlauf begrenzt . Dies kann beispielsweise durch eine entsprechend geringe Einspritzung von Kraftstoff während der Verdichtungsphase in den Brennraum 4 der Brennkraftmaschine 1 erreicht werden.
Als weitere Maßnahme wird in dem vorliegenden Notlauf jegliche weitere Umschaltung in den Homogenbetrieb unterbunden. Dies kann innerhalb des Steuergeräts 16 beispielsweise dadurch erreicht werden, daß ein entsprechendes Fehlerbit gesetzt wird, das erst wieder nach einer Fehlerbehebung zurückgesetzt werden kann. Ebenfalls kann durch dieses Fehlerbit eine Warnanzeige, z.B. eine Warnlampe aktiviert werden, mit der der Fahrer des Kraftf hrzeugs auf den Fehlerfall hingewiesen wird. Diese Möglichkeiten sind in der Figur 2 in dem Block 28 angegeben.

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (1) insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei dem Kraftstoff in einer ersten Betriebsart während einer Verdichtungsphase und in einer zweiten Betriebsart während einer Ansaugphase direkt in einen Brennraum (4) eingespritzt wird, und bei dem die dem Brennraum (4) zugeführte Luft mit einer
Drosselklappe (12) beeinflußt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion der Drosselklappe (12) überprüft wird, und daß die Brennkraftmaschine (1) bei einer fehlerhaften Funktion der Drosselklappe (12) in der ersten Betriebsart betrieben wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß geprüft wird, ob sich die Drosselklappe (12) in ihrem offenen Zustand befindet.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2 , dadurch gekennzeichnet, daß - sofern sich die Brennkraftmaschine
(1) in der zweiten Betriebsart befindet - in die erste Betriebsart umgeschaltet wird.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Brennkraftmaschine (1) in der ersten Betriebsart mit einer begrenzten Drehzahl und/oder einem begrenzten Drehmoment betrieben wird.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Betriebsart nicht mehr zugelassen wird.
6. Steuerelelement, insbesondere Read-Only-Memory, für ein Steuergerät (16) einer Brennkraftmaschine (1) insbesondere eines Kraftfahrzeugs, auf dem ein Programm abgespeichert ist, das auf einem Rechengerät, insbesondere auf einem Mikroprozessor, ablauffähig und zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 5 geeignet ist.
7. Brennkraftmaschine (1) insbesondere für ein Kraftfahrzeug, mit einem Brennraum (4) , in den Kraftstoff in einer ersten Betriebsart während einer Verdichtungsphase und in einer zweiten Betriebsart während einer Ansaugphase direkt einspritzbar ist, mit einer Drosselklappe (12), mit der die dem Brennraum (4) zugeführte Luft beeinflußbar ist, und mit einem Steuergerät (16) zur Steuerung und/oder Regelung von Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine (1) , dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion der Drosselklappe (12) durch das Steuergerät (16) überprüfbar ist, und daß die Brennkraftmaschine (1) bei einer fehlerhaften Funktion der Drosselklappe (12) von dem Steuergerät (16) in der ersten Betriebsart betreibbar ist .
PCT/DE1999/003346 1998-10-30 1999-10-19 Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine WO2000026523A1 (de)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1998150107 DE19850107A1 (de) 1998-10-30 1998-10-30 Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE19850107.2 1998-10-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2000026523A1 true WO2000026523A1 (de) 2000-05-11

Family

ID=7886189

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/DE1999/003346 WO2000026523A1 (de) 1998-10-30 1999-10-19 Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE19850107A1 (de)
WO (1) WO2000026523A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7623328B2 (en) 2004-02-03 2009-11-24 Hitachi, Ltd. Driving control apparatus for motion mechanism and control method of driving control apparatus

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10299555A (ja) * 1997-04-25 1998-11-10 Mitsubishi Motors Corp 電子スロットル制御装置付き内燃機関の制御装置
JP2003065140A (ja) * 2001-08-29 2003-03-05 Yamaha Motor Co Ltd エンジン制御装置
US7240658B2 (en) * 2005-06-23 2007-07-10 Caterpillar Inc Limp home operating method for internal combustion engines

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2312763A (en) * 1996-04-29 1997-11-05 Ford Motor Co Cylinder cut-out control system
EP0874146A2 (de) * 1997-04-25 1998-10-28 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Gerät zur Regelung einer Verbrennungskraftmaschine, ausgerüstet mit einem elektronischen Drosselklappensteuergerät
EP0874148A2 (de) * 1997-04-25 1998-10-28 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Steuerungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4221065A1 (de) * 1992-06-26 1994-01-05 Pierburg Gmbh Überwachungseinrichtung für eine elektronisch gesteuerte Drosselklappeneinrichtung für Fahrzeug-Brennkraftmaschinen

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2312763A (en) * 1996-04-29 1997-11-05 Ford Motor Co Cylinder cut-out control system
EP0874146A2 (de) * 1997-04-25 1998-10-28 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Gerät zur Regelung einer Verbrennungskraftmaschine, ausgerüstet mit einem elektronischen Drosselklappensteuergerät
EP0874148A2 (de) * 1997-04-25 1998-10-28 Mitsubishi Jidosha Kogyo Kabushiki Kaisha Steuerungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7623328B2 (en) 2004-02-03 2009-11-24 Hitachi, Ltd. Driving control apparatus for motion mechanism and control method of driving control apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
DE19850107A1 (de) 2000-05-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69833709T2 (de) Gerät zur Regelung einer Verbrennungskraftmaschine, ausgerüstet mit einem elektronischen Drosselklappensteuergerät
DE69827189T2 (de) Steuereinrichtung für eine Brennkraftmaschine
EP1292764B1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
WO2000026526A1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
EP0995025B1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine insbesondere eines kraftfahrzeugs
EP1066458B1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
WO1999067526A1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine insbesondere eines kraftfahrzeugs
EP1252425B1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
DE19727297A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs
EP1165953B1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
EP1206635B1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
WO2000026523A1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
DE19828085A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
EP0985089B1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine insbesondere eines kraftfahrzeugs
DE10029858A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
WO1999067524A2 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
DE10114376A1 (de) Verfahren zur Funktionsdiagnose mindestens eines Ladungsbewegungselements durch Auswertung der Laufunruhe
EP1046803B1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
EP1192347B1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
DE19748745A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs
DE10147163C1 (de) Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
DE19828774A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs
WO2004022958A1 (de) Verfahren zum betreiben einer brennkraftmaschine
DE10302615A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs
DE10040243A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): JP KR US

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LU MC NL PT SE

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase