WO2002012699A1 - Verfahren zur steuerung einer brennkraftmaschine - Google Patents

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combustion engine
internal combustion
sensor
substitute
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PCT/DE2001/002748
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Otwin Landschoff
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Robert Bosch Gmbh
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    • F02D2200/0406—Intake manifold pressure
    • F02D2200/0408—Estimation of intake manifold pressure

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for controlling an internal combustion engine.
  • a method and a device for controlling an internal combustion engine is known from DE-40 32 451 AI.
  • a method and a device for controlling an internal combustion engine are described there.
  • a sensor for detecting a pressure variable that characterizes the pressure of the air supplied to the internal combustion engine The functionality of the sensor is monitored and a replacement signal is used in the event of a defect. In the event of a defect, the output signal from a second sensor serves as a substitute value.
  • a substitute value can be obtained in a simple and cost-effective manner to determine the substitute signal provided. It is particularly advantageous if the static substitute value determined in this way is filtered to form the substitute signal by means of a filter which has a delaying component. This filtering allows dynamic effects to be taken into account. For example, the boost pressure responds with a delay to a change in the fuel quantity / and or the speed. A precise simulation is therefore only possible if the output variable of the simulation changes with a delay when the input variables change.
  • the speed of the internal combustion engine and / or the time derivative of the pressure variable are particularly suitable for this purpose. At different speeds, different time constants are selected for the filter. Accordingly, different time constants are selected for increasing and falling speeds. This allows the simulation to be more precisely adapted to the real behavior of the signal,
  • FIG. 1 shows a block diagram of the system for detecting the boost pressure
  • FIG. 2 shows a detailed illustration of the monitoring of the boost pressure
  • FIG. 3 shows a block diagram for illustrating the formation of a substitute value for the boost pressure.
  • the procedure according to the invention is described below using the example of a boost pressure sensor.
  • the procedure according to the invention can be used with all sensors in which a change in an operating parameter results in a corresponding change in the output signal of the sensor.
  • the procedure according to the invention can also be used with a sensor for detecting the amount of air or a variable correlated with the boost pressure or a variable characterizing the boost pressure.
  • the procedure can also be used with a sensor for detecting the amount of air.
  • a sensor for detecting the boost pressure and the associated analog / digital converter is designated 100.
  • This delivers a signal UP, which corresponds to the boost pressure, to a characteristic curve 110.
  • this variable is converted into a signal PR, which in turn is fed to a filter 120.
  • the output signal P of the filter 120 passes through a first switching means 130 to a 'controller 140, which then further processes this signal to the internal combustion engine or the internal combustion engine controller arranged to control accordingly.
  • An output signal PS of a simulation 135 is present at the second input of the first switching means 130. This simulation 135 calculates a simulated boost pressure PS based on various sizes.
  • the switching means 130 can be controlled by a first monitoring device 150. This means that if a fault is detected, the first monitoring switches the first switching means 130 into such a position that the output signal PS of the simulation 135 reaches the controller 140.
  • the first monitoring 150 evaluates signals from various sensors 160, which for example characterize the fuel quantity QK to be injected and / or the speed N of the internal combustion engine. Furthermore, this is preferably
  • Output signal PR of the map 110 evaluated for error monitoring can also be processed directly.
  • a second switching device 170 is arranged between the first switching device 130 and the controller 140, which is controlled by a second monitoring device 180.
  • the second monitor 180 controls the switching means 170 in such a way that the output signal PA of a delay 175 reaches the controller 140. This means that if a defect is detected, the value last recognized as error-free is used further.
  • the output signal of the sensor which is provided by an A / D converter, is converted by characteristic curve 110 into a variable PR, which corresponds to the pressure.
  • a substitute value PS or a previously stored value PA can be used as a substitute value in the event of a detected fault for controlling the internal combustion engine by the controller 140.
  • the delay 175 stores the value last recognized as error-free. This old value PA stored in the delay 175 is then used to control the internal combustion engine.
  • a signal range check can be provided for a minimum and / or a maximum value for the signal ÜP or the signal PR.
  • a plausibility check with a further sensor such as an atmospheric pressure sensor can be carried out in certain
  • a plausibility check is carried out with the injection quantity and / or another operating parameter which has a significant influence on the boost pressure.
  • This plausibility check is preferably carried out in such a way that an error is detected if a change in the operating parameter does not result in a corresponding change in the output variable of the sensor.
  • a size that characterizes the injected fuel quantity is preferably used as the operating characteristic size.
  • the activation period of an electromagnetic valve or a piezo actuator is suitable. This monitoring is shown in more detail in FIG. 2.
  • the first switchover 130 switches over to the simulated replacement signal PS.
  • Variables that characterize the operating state of the internal combustion engine are used to determine the substitute signal.
  • the value thus formed is additionally filtered with a filter that has a delaying component. A detailed representation of the formation of the substitute value can be found in FIG. 3.
  • the first monitoring 150 is shown in more detail by way of example in FIG. 2.
  • the boost pressure value UP remains constant even though the actual boost pressure changes.
  • Such an error is also called freezing the sensor.
  • the error monitoring shown in Figure 2 is carried out.
  • monitoring takes place only in certain operating states. If such an operating state is present, in which the charge air temperature is below a threshold value TLS, and the speed and the amount of fuel to be within certain ranges of values, the current amount present, and the currently present boost pressure as after a change of sign in the change of the injected 'fuel quantity old QKA or PA values saved. At the same time, a time counter starts. After a waiting period, the Differences QKD between the old stored value QKA and the current value QK of the injection quantity are formed. The change PD in the pressure during this waiting time is also determined accordingly.
  • FIG. 1 An embodiment of such a monitoring device is shown by way of example in FIG.
  • the output signal TL of a temperature sensor 160c which provides a signal that corresponds to the charge air temperature, is fed to a first comparator 200.
  • a threshold value TLS is fed to the comparator 200 from a threshold value specification 205.
  • the comparator 200 applies an appropriate signal to an AND gate 210.
  • a second comparator 230 will be described below.
  • the characteristic diagram 220 also processes a quantity QK which characterizes the fuel quantity to be injected and which is preferably provided by a quantity control 160b.
  • a threshold value BPS is fed to the comparator 230 from a threshold value specification 235.
  • the comparator 230 also applies a corresponding signal to the AND gate 210.
  • the variable QK also comes to a sign recognition 250 and a filter 260.
  • the output signal of the sign recognition 250 is applied to a time counter 270 as well as a first memory 262 and a second memory 265.
  • the output signal of the filter 260 arrives directly at a node 285 with a positive sign and, on the other hand, via the first memory 262 with a negative sign at the second input of the node
  • the node 285 applies a switching means 275 with a quantity QKD.
  • the output signal of the switching means 275 QKD reaches a third comparator 280, at the second input of which the output signal QKDS is applied to a threshold value specification 285.
  • the evaluation 240 is also applied to the output signal of the comparator 280.
  • the output signal P of the filter 120 reaches a node 287 directly with a positive sign and, on the other hand, via the second memory 265 with a negative sign to the second input of the node 287.
  • the node 287 applies a switching means 276 with a variable PD.
  • the output signal of the switching means 276 PD reaches a fourth comparator 290, at the second input of which the output signal PDS is applied to a threshold 295.
  • the evaluation signal 240 is also applied to the output signal of the comparator 290.
  • the first comparator 200 compares the measured charge air temperature TL with the threshold TLS. If the measured charge air temperature TL is lower than the threshold value TLS, a corresponding signal is sent to the AND gate 210
  • a characteristic value that characterizes the operating state of the internal combustion engine This characteristic value is compared in the comparator 230 with the threshold value BTS. If the characteristic value for the operating state is greater than the threshold value BPS, then A corresponding signal is sent to the AND gate 210. If both conditions are met, ie if the temperature of the air is lower than the threshold TLS and certain operating conditions exist, monitoring is possible.
  • This logic unit consisting of the comparators 200 and 230, the threshold values 205 and 235, the characteristic diagram 220 and the AND gate, cause the sensor signal to be monitored depending on the presence of certain operating states. Monitoring takes place only if the air temperature is less than a threshold value and if certain values for the speed and / or the injected fuel quantity are available.
  • the sign recognition 250 checks whether a
  • the time counter 270 is activated simultaneously with the recognized sign change. Starting from the current value QK and the old value QKA for the fuel quantity, a difference value QKD is formed in node 285, which is the
  • a corresponding differential value PD for the pressure is formed in node 287, which characterizes the change in the boost pressure since the last change of sign. If the time counter has expired, ie a certain waiting time has been fulfilled since the last change of sign, the difference signal QKD is compared by the comparator 280 with a threshold value QKDS. Correspondingly, the differential pressure PD is compared with a corresponding threshold value PDS in the node 290. If the two values for the difference in the fuel quantity QKD and the differential pressure PD are each greater than the threshold value, the device does not recognize errors.
  • the device detects errors.
  • the monitoring 150 ie the evaluation 240, specifies a corresponding signal for actuating the switchover 130.
  • a load size a Torque size and / or a control variable of a volume controller can be used.
  • the simulation 135 is shown in more detail in FIG. Elements already described in FIG. 1 are designated with corresponding signs.
  • Speed sensor 160a and the signal QK relating to the injected fuel amount arrive at a map
  • the output variable reaches the switching means 130 via a filter 310.
  • the speed N reaches via a
  • Characteristic curve 320 and a node 330 also ⁇ : u the filter 310.
  • the node At the second input, the node
  • the output signal of a sign determination 340 is present.
  • This stored value corresponds to the boost pressure in the static state.
  • the filter means 310 is provided.
  • This filter means 310 is preferably designed as a PTI filter, and simulates the time course of the pressure when the operating state changes. It is particularly advantageous if the transmission behavior of this filter means 310 depends on the operating state of the
  • Internal combustion engine is variable.
  • the characteristic curve 320 is provided, in which, depending on at least the rotational speed N, a variable is stored which determines the transmission behavior of the filter means 310.
  • a smaller time constant is preferably selected for the filter at high speeds than at low speeds.
  • the transmission behavior is determined by the sign determination 340, which, depending on the sign of the pressure change, is a correction quantity Correction of the output signal of the characteristic curve 320 specifies.
  • the sign determination determines whether the pressure rises or falls.
  • a larger time constant is preferably selected for the filter than when the pressure falls.
  • the output signal of the characteristic diagram 300 and the output signal of the filter means 310 are preferably used as input variables for determining the sign. There is an additive and / or an ultimate correction of the speed-dependent output signal of the characteristic diagram 320 with a predeterminable value.
  • the transmission behavior of the filter 310 is predetermined as a function of the speed of the internal combustion engine and the direction of change in the pressure

Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine mit einem Sensor zur Erfassung einer Druckgrösse, die den Druck der der Brennkraftmaschine zugeführten Luft charakterisiert beschrieben. Die Funktionsfähigkeit des Sensors wird überwacht und bei einem Defekt ein Ersatzsignal verwendet. Zur Ermittlung des Ersatzsignals wird ein statischer Ersatzwert ausgehend von Grössen, die den Betriebszustand der Brennkraftmaschine charakterisieren, bestimmt. Der statische Ersatzwert wird zur Bildung des Ersatzsignals mittels eines Filters, das eine verzögernde Komponente aufweist, gefiltert.

Description

Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine
Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine ist aus der DE-40 32 451 AI bekannt. Dort wird ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine beschrieben. Ein Sensor zur Erfassung einer Druckgröße, die den Druck der der Brennkraftmaschine zugeführten Luft charakterisiert. Die Funktionsfähigkeit des Sensors wird überwacht und bei einem Defekt ein Ersatzsignal verwendet. Bei einem Defekt dient das Ausgangssignal eines zweiten Sensors als Ersatzwert.
Nachteilig bei dieser Vorgehensweise ist, dass ein weiterer Sensor erforderlich.
Vorteile der Erfindung
Dadurch dass zur Ermittlung des Ersatzsignal ein statischer Ersatzwert ausgehend von Größen, die den Betriebszustand der Brennkraftmaschine charakterisieren, bestimmt wird, kann in einfacher und kostengünstiger Weise ein Ersatzwert bereitgestellt wird. Besonders vorteilhaft ist es, wenn der so ermittelte statische Ersatzwert zur Bildung des Ersatzsignals mittels eines Filters, das eine verzögernde Komponente aufweist, gefiltert wird. Durch diese Filterung können dynamische Effekte berücksichtigt werden. So reagiert der Ladedruck verzögert auf eine Änderung der Kraftsto fmenge/und oder der Drehzahl. Eine präzise Simulation ist daher nur möglich, wenn bei einer Änderung der Eingangsgrößen sich die Ausgangsgröße der Simulation verzögert ändert.
Eine weitere Verbesserung der Simulation ergibt sich, wenn das Übertragungsverhalten des Filters von Betriebskenngrößen abhängig vorgebbar ist.
Besonders geeignet hierzu ist insbesondere die Drehzahl der Brennkraftmaschine und/oder zeitlichen Ableitung der Druckgröße. Bei unterschiedlichen Drehzahlen werden unterschiedliche Zeitkonstanten für den Filter gewählt. Entsprechend werden bei steigenden und fallenden Drehzahlen unterschiedliche Zeitkonstanten gewählt. Dadurch läßt sich die Simulation präziser an das reale Verhalten des Signals anpassen,
Besonders vorteilhaft ist es wenn ein Defekt des Sensors erkannt wird, wenn eine Änderung einer Größe, die die einzuspritzende Kraftstoffmenge charakterisiert, keine Änderung des Signals zur Folge hat. Durch diese Vorgehensweise ist eine sichere und einfache Fehlererkennung möglich.
Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen, gekennzeichnet . Zeichnung
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen erläutert. Es zeigen Figur 1 ein Blockdiagramm des Systems zur Erfassung des Ladedrucks, Figur 2 eine detaillierte Darstellung der Überwachung des Ladedrucks und Figur 3 ein Blockdiagramm zur Darstellung der Bildung eines Ersatzwertes für den Ladedruck.
Beschreibung der Ausführungsbeispiele
Im Folgenden wird die erfindungsgemäße Vorgehensweise am Beispiel eines Ladedrucksensors beschrieben. Die Erfindung ist aber nicht auf diese Anwendung beschränkt. Die erfindungsgemäße Vorgehensweise kann bei allen Sensoren eingesetzt werden, bei denen eine Änderung einer Betriebskenngröße eine entsprechende Änderung des Ausgangssignals des Sensors zur Folge hat. Insbesondere kann die erfindungsgemäße Vorgehensweise auch bei einem Sensor zur Erfassung der Luftmenge oder einer mit dem Ladedruck korrelierten Größe oder einer den Ladedruck charakterisierenden Größe verwendet werden. Insbesondere kann die Vorgehensweise auch bei einem Sensor zur Erfassung der Luftmenge eingesetzt werden.
In Figur 1 ist ein Sensor zur Erfassung des Ladedrucks und der dazugehörige Analog/Digitalwandler mit 100 bezeichnet. Dieser liefert ein Signal UP, das dem Ladedruck entspricht, an eine Kennlinie 110. Dort wird diese Größe in ein Signal PR umgewandelt, dass wiederum einem Filter 120 zugeleitet wird. Das Ausgangssignal P des Filters 120 gelangt über ein erstes Schaltmittel 130 zu einer ' Steuerung 140, die dieses Signal dann weiterverarbeitet, um die Brennkraftmaschine oder an der Brennkraftmaschine angeordnete Steller entsprechend anzusteuern. Am zweiten Eingang des ersten Schaltmittels 130 liegt ein Ausgangssignal PS einer Simulation 135 an. Diese Simulation 135 berechnet ausgehend von verschiedenen Größen einen simulierten Ladedruck PS.
Das Schaltmittel 130 ist von einer ersten Überwachung 150 ansteuerbar. Dies bedeutet, bei einem erkannten Fehler schaltet die erste Überwachung das erste Schaltmittel 130 in eine solche Position, dass das Ausgangssignal PS der Simulation 135 zur Steuerung 140 gelangt. Die erste Überwachung 150 wertet Signale verschiedener Sensoren 160 aus, die beispielsweise die einzuspritzende Kraftstoffmenge QK und/oder die Drehzahl N der Brennkraftmaschine charakterisieren. Desweiteren wird vorzugsweise das
Ausgangssignal PR des Kennfeldes 110 zur Fehlerüberwachung ausgewertet. Alternativ oder ergänzend kann auch das Ausgangssignal P des Filters 120 bzw. das Ausgangssignal ÜP des A/D-Wandlers des Sensors 100 unmittelbar verarbeitet werden.
Eine weitere Ausgestaltung ist gestrichelt dargestellt. Bei dieser ist zwischen dem ersten Schaltmittel 130 und der Steuerung 140 ein zweites Schaltmittel 170 angeordnet, dass von einer zweiten Überwachung 180 angesteuert wird. Im Fehlerfall steuert die zweite Überwachung 180 das Schaltmittel 170 so an, dass das Ausgangssignal PA einer Verzögerung 175 zur Steuerung 140 gelangt. Dies bewirkt, dass bei einem erkannte Defekt der zuletzt als fehlerfrei erkannte Wert weiter verwendet wird.
Das Ausgangssignal des Sensors, das von einem A/D-Wandler bereitgestellt wird, wird von der Kennlinie 110 in eine Größe PR umgewandelt, die dem Druck entspricht. Nach Auswerten der verschiedenen Signale durch die erste Überwachung und/oder die zweite Überwachung werden verschiedene Fehler erkannt.
Durch eine entsprechende Ansteuerung des ersten Schaltmittels 130 und/oder des zweiten Schaltmittels 170 kann ein Ersatzwert PS oder ein früher abgespeicherter Wert PA als Ersatzwert bei einem erkannten Fehler zur Steuerung der Brennkraftmaschine durch die Steuerung 140 verwendet werden. Hierzu speichert die Verzögerung 175 den zuletzt als fehlerfrei erkannten Wert ab. Dieser in der Verzögerung 175 abgespeicherte alte Wert PA dient dann zur Steuerung der Brennkraftmaschine.
Durch die erste Überwachung und/oder die zweite Überwachung können verschiedene Fehler erkannt werden. So kann beispielsweise ein Signal-Range-Check auf einem minimalen und/oder einem maximalen Wert für das Signal ÜP bzw. das Signal PR vorgesehen sein. Desweiteren kann eine Plausibilitätsüberprüfung mit einem weiteren Sensor wie einem Atmosphärendrucksensor in bestimmten
Betriebsbedingungen durchgeführt werden.
Desweiteren kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass eine Plausibilitätsprüfung mit der Einspritzmenge und/oder einer anderen Betriebskenngröße, die einen wesentlichen Einfluss auf den Ladedruck besitzt, durchgeführt wird. Diese Plausibilitätsprüfung erfolgt vorzugsweise derart, dass ein Fehler erkannt wird, wenn eine Änderung der Betriebskenngröße keine entsprechende Änderung der Ausgangsgröße des Sensors zur Folge hat.
Vorzugsweise wird als Betriebskenngxöße eine Größe verwendet, die die eingespritzte Kraftstoffmenge charakterisiert. Hierzu kann zum einen ein Sollwert für die einzuspritzende Kraftstoffmenge und/oder eine Stellgröße, die zur Ansteuerung eines kraftstoffbesti menden Stellgliedes verwendet wird, eingesetzt werden. Beispielsweise eignet sich die Ansteuerdauer eines elektromagnetischen Ventils oder eines Piezoaktuators. Diese Überwachung ist detaillierter in der Figur 2 dargestellt.
Wird ein entsprechender Fehler erkannt, so schaltet die erste Umschaltung 130 auf das simulierte Ersatzsignal PS um. Dies bedeutet, dass die 'Funktionsfähigkeit des Sensors überwacht und bei einem Defekt das Ersatzsignal PS verwendet wird. Zur Ermittlung des Ersatzsignals werden Größen, die den Betriebszustand der Brennkraftmaschine charakterisieren, verwendet. Der so gebildete Wert wird zusätzlich mit einem Filter, der eine verzögernde Komponente aufweist, gefiltert. Eine detaillierte Darstellung der Bildung des Ersatzwertes findet sich in Figur 3.
Die erste Überwachung 150 ist beispielhaft detaillierter in Figur 2 dargestellt. In bestimmten Betriebszuständen kann der Fall eintreten, dass der Ladedruckwert UP konstant bleibt, obwohl der tatsächliche Ladedruck sich ändert. Ein solcher Fehler wird auch als Einfrieren des Sensors bezeichnet. Zur Erkennung dieses Fehlers, wird die in Figur 2 dargestellte Fehlerüberwachung durchgeführt.
Die Überwachung erfolgt erfindungsgemäß nur in bestimmten Betriebszuständen. Liegt ein solcher Betriebszustand vor, bei dem die Ladelufttemperatur unterhalb eines Schwellwertes TLS liegt, und die Drehzahl und die einzuspritzende Kraftstoffmenge liegen innerhalb bestimmter Wertebereiche, so werden nach einem Vorzeichenwechsel bei der Änderung der einzuspritzenden 'Kraftstoffmenge die aktuell vorliegende Menge und der aktuell vorliegende Ladedruck als alte Werte QKA bzw. PA abgespeichert. Gleichzeitig startet ein Zeitzähler. Nach Ablauf einer Wartezeit werden die Differenzen QKD zwischen dem alten abgespeicherten Wert QKA und dem nun aktuellen Wert QK der Einspritzmenge gebildet. Entsprechend wird auch die Änderung PD des Drucks in dieser Wartezeit bestimmt.
Ist der Betrag der Differenz zwischen den
Kraftstoffmengenwerten größer als ein Schwellwert QKDS, so muss auch der Betrag der Änderung des Ladedrucks größer als ein Schwellwert PDS sein. Ist dies nicht der Fall, so wird ein Fehler erkannt.
In Figur 2 ist eine Ausführungsform einer solchen Überwachungseinrichtung beispielhaft dargestellt. Einem ersten Vergleicher 200 wird das Ausgangssignal TL eines Temperatursensors 160c, der ein Signal bereitstellt, dass der Ladelufttemperatur entspricht, zugeführt. Desweiteren wird dem Vergleicher 200 von einer Schwellwertvorgabe 205 ein Schwellwert TLS zugeleitet. Der Vergleicher 200 beaufschlagt ein UND-Glied 210 mit einem entsprechenden Signal. Einem zweiten Vergleicher 230 wird das
Ausgangssignal eines Kennfeldes 220 zugeleitet, an dessen Eingang das Drehzahlsignal N eines Drehzahlsensors 160a anliegt. Ferner verarbeitet das Kennfeld 220 eine Größe QK, die die einzuspritzende Kraftstoffmenge charakterisiert und die Vorzugsweise von einer Mengensteuerung 160b bereitgestellt- wird. Desweiteren wird dem Vergleicher 230 von einer Schwellwertvorgabe 235 ein Schwellwert BPS zugeleitet. Der Vergleicher 230 beaufschlagt ebenfalls das UND-Glied 210 mit einem entsprechenden Signal.
Die Größe QK gelangt ferner zu einer Vorzeichenerkennung 250 und einem Filter 260. Mit dem Ausgangssignal der Vorzeichenerkennung 250 wird eine Zeitzähler 270 sowie ein erster Speicher 262 und ein zweiter Speicher 265 beaufschlagt. Das Ausgangssignal des Filters 260 gelangt zum einen direkt mit positivem Vorzeichen zu einem Verknüpfungspunkt 285 und zum anderen über den ersten Speicher 262 mit negativem Vorzeichen an den zweiten Eingang des Verknüpfungspunktes
285. Der Verknüpfungspunkt 285 beaufschlagt ein Schaltmittel 275 mit einer Größe QKD. Das Ausgangssignal des Schaltmittels 275 QKD gelangt zu einem dritten Vergleicher 280, an dessen zweiten Eingang das Ausgangssignal QKDS einer Schwellwertvorgabe 285 anliegt. Mit dem Ausgangssignal des Vergleichers 280 wird ebenfalls die Auswertung 240 beaufschlagt.
Das Ausgangssignal P des Filters 120 gelangt zum einen direkt mit positivem Vorzeichen zu einem Verknüpfungspunkt 287 und zum anderen über den zweiten Speicher 265 mit negativem Vorzeichen an den zweiten Eingang des Verknüpfungspunktes 287. Der Verknüpfungspunkt 287 beaufschlagt ein Schaltmittel 276 mit einer Größe PD. Das Ausgangssignal des Schaltmittels 276 PD gelangt zu einem vierten Vergleicher 290, an dessen zweiten Eingang das Ausgangssignal PDS einer Schwellwertvorgabe 295 anliegt. Mit dem Ausgangssignal des Vergleichers 290 wird ebenfalls die Auswertung 240 beaufschlagt.
Der erste Vergleicher 200 vergleicht die gemessene Ladelufttemperatur TL mit dem Schwellwert TLS. Ist die gemessene Ladelufttemperatur TL kleiner als der Schwellwert TLS, gelangt ein entsprechendes Signal an das UND-Glied 210. Das Kennfeld 220 bildet ausgehend von wenigstens der
Drehzahl und/oder der einzuspritzenden Kraftstoffmenge einen Kennwert, der den Betriebszustand der Brennkraftmaschine charakterisiert. Dieser Kennwert wird in dem Vergleicher 230 mit dem Schwellenwert BTS verglichen. Ist der Kennwert für den Betriebszustand größer als der Schwellenwert BPS, so geht ein entsprechendes Signal an das UND-Glied 210. Sind beide Bedingungen erfüllt, d. h. ist die Temperatur der Luft kleiner als der Schwellwert TLS und liegen bestimmte Betriebszustände vor, so ist eine Überwachung möglich.
Diese Logikeinheit bestehend aus den Vergleichern 200 und 230, den Schwellwertvorgaben 205 und 235, dem Kennfeld 220 und dem UND-Glied, bewirken, dass die Überwachung des Sensorsignals abhängig vom Vorliegen bestimmter Betriebszustände erfolgt. Die Überwachung erfolgt nur, wenn die Lufttemperatur kleiner als ein Schwellenwert ist und wenn bestimmte Werte für die Drehzahl und/oder die eingespritzte Kraftstoffmenge vorliegen.
Von der Vorzeichenerkennung 250 wird überprüft, ob eine
Änderung des Vorzeichens der Änderung der Kraftstoffmenge vorliegt. Dies bedeutet, es wird überprüft, ob die Ableitung über der Zeit der einzuspritzenden Kraftstoffmenge einen Nulldurchgang besitzt. Ist dies der Fall, so werden in dem Speicher 262 die aktuellen Werte der einzuspritzenden
Kraftstoffmenge als alter Wert QKA abgelegt. Entsprechend wird in dem zweiten Speicher 265 der aktuelle Wert des Druckes als alter Wert PA abgelegt. Besonders vorteilhaft ist hierbei, wenn die einzuspritzende Kraftstoffmenge vor dem Abspeichern mittels des Filters 260 gefiltert wird.
Gleichzeitig mit dem erkannten Vorzeichenwechsel wird der Zeitzähler 270 aktiviert. Ausgehend von dem aktuellen Wert QK und dem alten Wert QKA für die Kraftstoffmenge wird ein Differenzwert QKD im Verknüpfungspunkt 285 gebildet, der die
Änderung der Kraftstoffmenge seit dem letzten Vorzeichenwechsel angibt. Entsprechend wird im Verknüpfungspunkt 287 ein entsprechender Differenzwert PD für den Druck gebildet, der der Änderung des Ladedrucks seit dem letzten VorZeichenwechsel charakterisiert. Ist der Zeitzähler abgelaufen, d. h. eine bestimmte Wartezeit seit dem letzten Vorzeichenwechsel ist erfüllt, so wird das Differenzsignal QKD von dem Vergleicher 280 mit einem Schwellenwert QKDS verglichen. Entsprechend wird der Differenzdruck PD mit einem entsprechenden Schwellwert PDS in dem Verknüpfungspunkt 290 verglichen. Sind die beiden Werte für die Differenz der Kraftstoffmenge QKD und den Differenzdruck PD jeweils größer als der Schwellwert, so erkennt die Einrichtung nicht auf Fehler. Ist lediglich die Differenz der Kraftstof menge QKD größer als der Schwellwert und der Wert PD für den Druck ist kleiner als der Schwellwert PDS, so erkennt die Einrichtung auf Fehler. In diesem Fall wird von der Überwachung 150, d. h. von der Auswertung 240 ein entsprechendes Signal zur Ansteuerung der Umschaltung 130 vorgegeben.
Bei der hier dargestellten Vorgehensweise handelt es sich um eine Ausführungsform. Es sind auch andere Ausführungsformen möglich, so kann die Überprüfung auch mittels anderer
Programmschritte erfolgen. Wesentlich ist, dass ein Fehler erkannt wird, wenn eine Änderung einer Betriebskenngröße, wie beispielsweise der einzuspritzenden Kraftstoffmenge, keine entsprechende Änderung des Ladedrucks zur Folge hat. Ist nach einem Vorzeichenwechsel der Änderung der
Kraftstoffmenge eine Änderung der Kraftstoffmenge mit einer Änderung der Druckgrösse korreliert, so liegt kein Fehler vor.
Anstelle der Kraftstoffmenge können auch andere Größen verwendet werden, die die einzuspritzende Kraftstoffmenge charakterisieren, das heisst von der Kraftstoffmenge abhängen oder abhängig von der die Kraftstoffmenge bestimmt wird. So kann beispielsweise eine Lastgröße, eine Momentengröße und/oder ein Ansteuergröße eines Mengenstellers verwendet werden.
In Figur 3 ist die Simulation 135 detaillierter dargestellt. Bereits in Figur 1 beschriebene Elemente sind mit entsprechenden Vorzeichen bezeichnet. Das Signal N des
Drehzahlsensors 160a und das Signal QK bezüglich der eingespritzten Kraftstoffmenge gelangen zu einem Kennfeld
300, dessen Ausgangsgröße gelangt über einen Filter 310 zu dem Schaltmittel 130. Die Drehzahl N gelangt über eine
Kennlinie 320 und einen Verknüpfungspunkt 330 ebenfalls ∑:u dem Filter 310. Am zweiten Eingang, des Verknüpfungspunktes
330 liegt das Ausgangssignal einer Vorzeichenermittlung 340 an.
In dem Kennfeld 300 ist abhängig vom Betriebszustand der
Brennkraftmaschine ein Wert für den Ladedruck P abgelegt.
Dieser abgespeicherte Wert entspricht dem Ladedruck im statischen Zustand. Um dynamische Zustände berücksichtigen zu können, ist das Filtermittel 310 vorgesehen. Dieses Filtermittel 310 ist vorzugsweise als PTl-Filter ausgebildet, und bildet den zeitlichen Verlauf des Drucks bei einer Änderung des Betriebszustandes nach. Besonders vorteilhaft ist es, wenn das Übertragungsverhalten dieses Filtermittels 310 abhängig vom Betriebszustand der
Brennkraftmaschine variierbar ist. Hierzu ist insbesondere die Kennlinie 320 vorgesehen, in der abhängig von wenigstens der Drehzahl N eine Größe abgelegt ist, die das Übertragungsverhalten des Filtermittels 310 bestimmt.
Vorzugsweise wird bei großen Drehzahlen eine kleinere Zeitkonstante als bei kleinen Drehzahlen für das Filter gewählt. Das Übertragungsverhalten wird von der Vorzeichenermittlung 340 bestimmt, die abhängig vom Vorzeichen der Druckänderung eine Korrekturgröße zur Korrektur des Ausgangssignals der Kennlinie 320 vorgibt. Die Vorzeichenermittlung ermittelt, ob der Druck ansteigt bzw. abfällt.
Vorzugsweise wird bei steigenden Druck eine größere Zeitkonstante als bei fallendem Druck für das Filter gewählt .
Als Eingangsgrößen für die Vorzeichenermittlung werden vorzugsweise das Ausgangssignal des Kennfeldes 300 sowie das Ausgangssignal des Filtermittels 310 verwendet. Es erfolgt eine additive und/oder eine ultiplikative Korrektur des drehzahlabhängigen Ausgangssignals des Kennfeldes 320 mit einem vorgebbaren Wert.
Erfindungesgemäß wird das Übertragungsverhalten des Filters 310 abhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine und der Änderungsrichtung des Druckes vorgegeben

Claims

Ansprüche
1. Verfahren zur Steuerung einer Brennkraftmaschine mit einem Sensor zur Erfassung einer Druckgröße, die den Druck der der Brennkraftmaschine zugeführten Luft charakterisiert, wobei die Funktionsfähigkeit des Sensors überwacht und bei einem Defekt ein Ersatzsignal verwendet wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur
Ermittlung des Ersatzsignal ein statischer Ersatzwert ausgehend von Größen, die den Betriebszustand der Brennkraftmaschine charakterisieren, bestimmt wird, dass der statische Ersatzwert zur Bildung des Ersatzsignals mittels eines Filters, das eine verzögernde Komponente aufweist, gefiltert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsverhalten des Filters von Betriebskenngrößen abhängig vorgebbar ist.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsverhalten abhängig von der Drehzahl vorgebbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Übertragungsverhalten von der zeitlichen Ableitung der Druckgröße vorgebbar ist.
5. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Größen, die den Betriebszustand der Brennkraftmaschine charakterisieren, eine die Drehzahl und/oder eine die einzuspritzende Kraftstoffmenge charakterisierende Größe verwendet wird.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Ersatzsignal verwendet wird, wenn das Ausgangssignal des Sensors als fehlerhaft erkannt wurde.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein feierhaftes Signal erkannt wird, wenn eine Änderung einer Größe, die die einzuspritzende Kraftstoffmenge charakterisiert, keine
Änderung des Signals zur folge hat.
8. Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine mit einem Sensor zur Erfassung einer Druckgröße, die den Druck der der Brennkraftmaschine zugeführten Luft charakterisiert, mit Mitteln die die Funktionsfähigkeit des Sensors überwachen und die bei einem Defekt ein Ersatzsignal verwenden, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, die zur Ermittlung des Ersatzsignal ein statischer Ersatzwert ausgehend von
Größen, die den Betriebszustand der Brennkraftmaschine charakterisieren, bestimmen, und die den statischen Ersatzwert zur Bildung des Ersatzsignals mittels eines Filters, das eine verzögernde Komponente aufweist, filtern.
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