DE10034871C1 - Procedure for monitoring a control variable - Google Patents
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Abstract
Bei der Überwachung einer Brennkraftmaschine werden zur Erkennung von Fehlern in dem Steuergerät die Abweichungen zwischen dem geschätzten Ist-Wert und einem plausiblen Zulässigkeitswert überprüft. Bei der Überprüfung wird sowohl die momentane Abweichung als auch die in einem Zeitintervall akkumulierte Abweichung zwischen den Meßwerten verwendet, um ein Fehlersignal zu erzeugen.When monitoring an internal combustion engine, the deviations between the estimated actual value and a plausible admissibility value are checked in order to detect errors in the control device. During the check, both the instantaneous deviation and the deviation between the measured values accumulated in a time interval are used to generate an error signal.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Überwachung der Ein stellung einer Steuergröße bei einer Brennkraftmaschine.The invention relates to a method for monitoring the one position of a control variable in an internal combustion engine.
Die Motorsteuerung einer Brennkraftmaschine übersetzt die Stellung eines Fahrpedals in einen Sollwert des Motormoments und bestimmt dann unter Berücksichtigung der verfügbaren ak tuellen Betriebsdaten die für das Motormoment bestimmenden Größen. Insbesondere bei Systemen mit E-Gas (elektronische Motorführungssteuerung) errechnet ein Steuergerät die erfor derliche Öffnung der Drosselklappe unter Berücksichtigung des aktuellen Betriebszustandes der Brennkraftmaschine und steu ert den Drosselklappenantrieb. Ein Drosselklappenwinkelsensor überwacht das exakte Einhalten der gewünschten Drosselklap penposition.The engine control of an internal combustion engine translates the Position of an accelerator pedal in a setpoint of the engine torque and then determined taking into account the available ak current operating data that determine the engine torque Sizes. Especially for systems with e-gas (electronic Engine control), a control unit calculates the requ opening of the throttle valve taking into account the current operating state of the internal combustion engine and tax throttle valve actuator. A throttle angle sensor monitors the exact compliance with the desired throttle valve stylus position.
Aus der DE 42 32 974 A1 ist ein Verfahren zum Einstellen des Drehmoments eines Ottomotors bekannt. Bei dem bekannten Ver fahren wird die Abhängigkeit des Drehmoments bei einer vorge gebenen Drehzahl vom Luftmassefluß und vom Zündwinkel berück sichtigt. Hierzu wird in aufeinanderfolgenden Schritten eine Drehmomentabweichung und eine Zündwinkelabweichung bestimmt. Abhängig von diesen Größen erfolgt ein Ansteuern der Luftzu meßeinrichtung.DE 42 32 974 A1 describes a method for adjusting the Torque of a gasoline engine known. In the known Ver will drive the dependence of the torque at a pre given speed from the air mass flow and the ignition angle account. To do this, a Torque deviation and an ignition angle deviation determined. The air supply is controlled depending on these variables measuring device.
Eine solche Steuerung der grundlegenden Fahrzeugfunktion macht eine ständige Überwachung des Steuergeräts erforder lich. Für die ständige Überwachung ist es bekannt, daß das Steuergerät sich selbst überprüft, indem beispielsweise die Signale von Sensoren innerhalb von Grenzwerten auf ihre Plau sibilität geprüft werden. Diese Grenzwerte, die auch von Be triebszuständen abhängen können, werden auch als Zulässig keitswerte bezeichnet. Such control of the basic vehicle function requires constant monitoring of the control unit Lich. For constant surveillance, it is known that Control unit checks itself by, for example, the Signals from sensors within limit values on their plau be checked. These limit values, which are also from Be drive conditions can also be considered permissible designated values.
Aus DE 195 36 038 ist ein Verfahren zur Steuerung der An triebseinheit eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei dem das maxi mal zulässige Moment bzw. die maximal zulässige Leistung er mittelt und eine Fehlerreaktion eingeleitet wird, wenn der ermittelte Wert durch einen berechneten Ist-Wert überschrit ten wird.DE 195 36 038 describes a method for controlling the on Drive unit of a motor vehicle known in which the maxi times permissible torque or the maximum permissible power er averaged and an error response is initiated if the determined value exceeded by a calculated actual value will.
Aus DE 197 50 191 A1 ist ein Verfahren zur Überwachung der Lasterfassung einer Brennkraftmaschine bekannt. Zur Fehler überwachung wird die Differenz zwischen dem Luftmassensignal des Luftmassensensors und dem aus der Stellung der Drossel klappe abgeleiteten Luftmassensignal berechnet. Die Diffe renzwerte werden aufintegriert und auf eine Schwell wertüberschreitung hin überwacht.DE 197 50 191 A1 describes a method for monitoring the Load detection of an internal combustion engine is known. For mistakes Monitoring is the difference between the air mass signal of the air mass sensor and that from the position of the throttle flap derived air mass signal calculated. The differences Limit values are integrated and on a threshold Monitored excess value.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Überwachung eines Steuergerätes bereitzustellen, das mit ein fachen Mitteln zuverlässig eine Überwachung und ein Erkennen von Fehlern, insbesondere bei geringen Abweichungen von Ist- Wert und Zulässigkeitswert gestattet.The invention has for its object a method for Provide monitoring of a control unit with a reliable means of monitoring and detection errors, especially when there are slight deviations from actual Value and admissibility allowed.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen von Anspruch 1 gelöst.According to the invention, the object is achieved by a method with the Features of claim 1 solved.
Vorteilhafte Weiterführungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Unteran sprüche.Advantageous continuations the process of the invention are the subject of the Unteran claims.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird für die einzustel lende Steuergröße der Brennkraftmaschine ein Ist-Wert be stimmt. Zusätzlich wird für die Steuergröße abhängig von Zu standsbedingungen der Brennkraftmaschine ein Zulässigkeits wert berechnet. Der Zulässigkeitswert gibt dabei den Wert der Steuergröße an, der noch als plausibel anzusehen ist. Für den Fall, daß Ist-Wert und Zulässigkeitswert um mehr als einen ersten Schwellwert voneinander abweichen, wird ein Fehlersig nal ausgelöst. Je nach Art der Steuergröße gibt der Zulässigkeitswert einen minimalen oder maximalen Wert für die Steuergröße vor. Weicht also der Ist-Wert der Brennkraftma schine um mehr als einen ersten Schwellwert von dem Zulässig keitswert ab, so wird ein Fehler bei der Einstellung der Steuergröße erkannt. Zusätzlich zu dieser Situation wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ebenfalls ein Fehlersignal ausgelöst, wenn eine über ein Zeitintervall aufakkumulierte Abweichung zwischen Ist-Wert und Zulässigkeitswert einen be stimmten zweiten Schwellwert überschreitet. Der zweite Fall umfaßt die Situation, daß der Ist-Wert über längere Zeit hin weg von dem Zulässigkeitswert abweicht, dabei jedoch zu kei nem Zeitpunkt den ersten Schwellwert übersteigt. Mit dem er findungsgemäßen Verfahren kann bei der Überwachung der Steu ergröße die zeitliche Entwicklung dieser berücksichtigt wer den. Überaus vorteilhaft an dem erfindungsgemäßen Verfahren ist somit, daß Fehler erkannt werden können, deren Auswirkung auf die Stellgröße zu jedem Zeitpunkt zu klein ist, um ein Fehlersignal durch Überschreiten des ersten Schwellwerts aus zulösen, aber groß genug ist, um zu dauernden Abweichungen zwischen Ist-Wert und Zulässigkeitswert zu führen. Erfin dungsgemäß wird der akkumulierte Differenzwert zwischen Ist- Wert und Zulässigkeitswert zu Null gesetzt, wenn die Abwei chung zwischen Ist-Wert und Zulässigkeitswert unterhalb einer Detektionsschwelle liegt. Mit dieser Bedingung für das Zu rücksetzen des akkumulierten Differenzwertes wird erreicht, daß diejenigen Fehler im Steuergerät erkannt werden, die zu geringen, aber dauerhaft oberhalb der Detektionsschwelle lie genden Abweichungen zwischen Ist-Wert und Zulässigkeitswert führen.In the method according to the invention is to be set for the control variable of the internal combustion engine is an actual value Right. In addition, the control variable depends on Zu conditions of the internal combustion engine an admissibility value calculated. The admissibility value gives the value of Tax variable that is still considered plausible. For the Case, the actual value and admissibility value by more than one If the first threshold differs from one another, an error is generated nal triggered. Depending on the type of tax variable, the Admissibility value a minimum or maximum value for the Tax variable before. So the actual value of the internal combustion engine deviates seems to be more than a first threshold of the permissible value, then an error occurs when setting the Control variable recognized. In addition to this situation the method according to the invention also an error signal triggered when one accumulates over a time interval Deviation between actual value and admissibility value agreed second threshold value exceeds. The second case includes the situation that the actual value over time deviates from the admissibility value, but does not at that point in time exceeds the first threshold. With which he inventive method can be used in monitoring the tax increase the temporal development of those who are considered the. Very advantageous in the method according to the invention is therefore that errors can be recognized, their impact on the manipulated variable is too small at any point in time Error signal by exceeding the first threshold resolve, but is large enough to sustain persistent deviations between the actual value and the admissibility value. OF INVENTION According to the accumulated difference value between actual The value and admissibility value are set to zero if the deviation between the actual value and the admissibility value below one Detection threshold is. With this condition for the Zu the accumulated difference value is reset, that those errors are recognized in the control unit that are too low, but permanently above the detection threshold deviations between the actual value and the admissibility value to lead.
In einer vorteilhaften Weiterführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als Steuergröße das Drehmoment der Brenn kraftmaschine verwendet. Allgemein ist es üblich, die Mo torsteuerung über das Drehmoment der Brennkraftmaschine zu führen. Auf diese Weise lassen sich besonders gut die vom Fahrer über das Gaspedal gegebenen Anforderungen mit den Be triebsbedingungen der Brennkraftmaschine verbinden.In an advantageous development of the invention The process is the control variable, the torque of the combustion engine used. In general, it is common for the Mon Gate control via the torque of the internal combustion engine to lead. In this way, those from Driver via the accelerator pedal given requirements with the Be connect driving conditions of the internal combustion engine.
In einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens wird der Differenzwert zwischen Ist-Wert und Zulässigkeitswert ober halb der Detektionsschwelle akkumuliert. Die Detekti onsschwelle gibt eine Größe für die Mindestabweichung zwi schen Ist-Wert und Zulässigkeitswert vor, die überschritten werden muß, damit ein Differenzwert aufakkumuliert wird. Hierdurch wird vermieden, daß über lange Zeitintervalle sich kleinste Differenzen aufakkumulieren und zum Auslösen eines Fehlersignals führen.In a preferred development of the method, the Difference value between actual value and admissibility value upper accumulated half of the detection threshold. The detectives onsschwelle gives a size for the minimum deviation between actual value and admissibility value that are exceeded must be accumulated so that a difference value is accumulated. In this way it is avoided that over long time intervals accumulate the smallest differences and trigger one Lead error signal.
Bevorzugt wird die zweite Überwachungsschwelle abhängig von den Betriebszuständen der Brennkraftmaschine berechnet. Bei der Bestimmung des Ist-Wertes für die Steuergröße der Brenn kraftmaschine wird abhängig von deren Zustandsbedingungen der Wert geschätzt. Die Schätzung erfolgt hierbei bevorzugt unabhängig von einem Schätzwert, der für die Steuerung vorgenom men wird.The second monitoring threshold is preferably dependent on the operating states of the internal combustion engine are calculated. at the determination of the actual value for the control variable of the burner The engine becomes dependent on its condition Value estimated. The estimate is preferably carried out independently from an estimate made for control men will.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel wird mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher beschrieben. Es zeigt:A preferred embodiment is described with reference to FIG enclosed figures described in more detail. It shows:
Fig. 1 ein Blockdiagramm für die erfindungsgemäße Überwachung, Fig. 1 is a block diagram for the inventive monitoring,
Fig. 2 eine schematische Ansicht für eine erste Auslösebedin gung des Fehlersignals und Fig. 2 is a schematic view for a first triggering condition of the error signal and
Fig. 3 eine schematische Darstellung der zweiten Auslösebe dingung für das Fehlersignal. Fig. 3 is a schematic representation of the second Auslösebe condition for the error signal.
Fig. 1 zeigt den Ablauf des Verfahrens zur Überwachung einer Steuer- oder Stellgröße. Der aktuelle Wert der Steuergröße M geht in 10 in das Verfahren ein. Die Größe M ist hierbei ein bevorzugt un abhängig von der sonstigen Motorsteuerung geschätzter Wert z. B. eines Drehmomentes. In 12 wird das zulässige Moment M_ZUL angelegt. Das zulässige Moment wird abhängig von Betriebsgrößen berechnet. In 14 wird die Differenz zwischen M und M_ZUL gebildet. Fig. 1 shows the sequence of the method for monitoring a control or manipulated variable. The current value of the control variable M is included in the method in FIG. 10 . The size M is a value that is preferably estimated as a function of the other engine control. B. a torque. In Figure 12, the permissible torque M_ZUL is applied. The permissible torque is calculated depending on the operating parameters. 14 the difference between M and M_ZUL is formed.
In 16 und 18 gehen zwei Betriebsgrößen der Brennkraftmaschine in das Verfahren ein. Die Anzahl 2 von Betriebsgrößen ist hier lediglich zur Erläuterung gewählt. So bietet es sich beispielsweise an, die Luftmasse, die Kraftstoffmasse und den Zündwinkel zu berücksichtigen. Abhängig von den Betriebsgrö ßen 16 und 18 wird mit Hilfe des Kennfeldes KF1 20 die abso lute Überwachungsschwelle S_ABS bestimmt. Die absolute Über wachungsschwelle liegt mit der absoluten Differenz 14 an dem Komparator 22 an. Der Komparator 22 vergleicht, ob die anlie gende absolute Differenz ΔM größer als der anliegende absolu te Überwachungsschwellwert ist. Ist dies der Fall, so wird ein Signal an ein Oder-Element 24 weitergeleitet. 16 and 18 , two operating variables of the internal combustion engine are included in the method. The number 2 of operating variables is chosen here only for explanation. For example, it makes sense to take the air mass, the fuel mass and the ignition angle into account. Depending on the operating sizes 16 and 18 , the absolute monitoring threshold S_ABS is determined using the map KF1 20 . The absolute monitoring threshold lies with the absolute difference 14 at the comparator 22 . The comparator 22 compares whether the applied absolute difference ΔM is greater than the applied absolute monitoring threshold. If this is the case, a signal is forwarded to an OR element 24 .
Die absolute Differenz 14 liegt ebenfalls an einer Detekti onsschwelle 26 an. Die Detektionsschwelle 26 ermittelt, ob die Differenz ΔM größer als ein Minimalwert ist. Wenn die Differenz ΔM größer als der Minimalwert ist, dann wird der Wert weiter an einen Integrator 28 geleitet, der die aufin tegrierte Abweichung zwischen dem aktuellen Moment und dem zulässigen Moment bestimmt. Zurückgesetzt wird der Integrator 28 mit Hilfe der Leitung 30, ander ein Signal anliegt, wenn die Rücksetzbedingung 32 erfüllt ist. Die Rücksetzbedingung 32 spricht dann an, wenn die Differenz kleiner als die Detek tionsschwelle 26 ist. In diesem Fall erzeugt die Rücksetzbe dingung 32 ein Resetsignal für den Integrator 28. Mit 34 und 36 liegen zwei weitere Betriebsgrößen an einem Kennfeld KF2 38 an. Die Betriebsgrößen 34 und 36 können mit den Betriebs größen 16 und 18 übereinstimmen. Auch können zusätzliche Be triebsgrößen an dem Kennfeld 38 anliegen. Das Kennfeld 38 liefert einen zweiten Überwachungsschwellwert 40, der gemein sam mit dem integrierten Wert 28 an dem Komparator 42 an liegt. Der Komparator 42 erzeugt ein Signal, wenn der aufin tegrierte Wert des Integrators 28 größer als der zweite Über wachungsschwellwert 40 ist.The absolute difference 14 is also present at a detection threshold 26 . The detection threshold 26 determines whether the difference ΔM is greater than a minimum value. If the difference .DELTA.M is greater than the minimum value, then the value is passed on to an integrator 28 , which determines the integrated deviation between the current torque and the permissible torque. The integrator 28 is reset with the aid of the line 30 , to which a signal is present when the reset condition 32 is fulfilled. The reset condition 32 responds when the difference is less than the detection threshold 26 . In this case, the reset condition 32 generates a reset signal for the integrator 28 . With 34 and 36 there are two other operating parameters on a map KF2 38 . Company sizes 34 and 36 can match company sizes 16 and 18 . Additional operating parameters can also be applied to the map 38 . The map 38 supplies a second monitoring threshold 40 , which is present at the comparator 42 together with the integrated value 28 . The comparator 42 generates a signal when the integrated value of the integrator 28 is greater than the second monitoring threshold 40 .
Die Ausgangssignale des Komparators 42 und des Komparators 22 liegen an der Oder-Verknüpfung 24 an, von der sie über Zwi schenschritte 44 (Entprellmechanismus) zur Bestimmung eines Fehlersignals 46 weitergeleitet werden.The output signals of the comparator 42 and the comparator 22 are present at the OR link 24 , from which they are passed on to intermediate steps 44 (debouncing mechanism) for determining an error signal 46 .
Fig. 2 zeigt in idealisierter Form die zeitliche Entwicklung des Schätzwerts 48. Eingezeichnet ist ebenfalls der aus dem Kennfeld 20 ermittelte erste Schwellwert 50, bei dessen Über schreiten ein Fehlersignal ausgelöst wird. Der Zeitpunkt zur Auslösung des Fehlersignals ist mit t0 gekennzeichnet. Der Ü bersicht halber ist auch der zulässige Wert M_ZUL 52 einge zeichnet. Aus Fig. 2 ist ersichtlich, daß, wenn der geschätz te Wert für das Drehmoment den zulässigen Wert 52 um mehr als die Differenz ΔM übersteigt, ein Fehlersignal ausgelöst wird. Fig. 2 shows in idealized form, the temporal development of the estimate of the 48th Also shown is the first threshold value 50 determined from the characteristic diagram 20 , above which an error signal is triggered. The time at which the error signal is triggered is identified by t 0 . For the sake of clarity, the permissible value M_ZUL 52 is also shown. From Fig. 2 it can be seen that if the estimated value for the torque exceeds the permissible value 52 by more than the difference ΔM, an error signal is triggered.
In Fig. 3 ist mit 54 die aufintegrierte Differenz zwischen Ist-Wert 56 und Detektionsschwellwert 58 dargestellt. Der Zulässigkeitswert 52 wird bei der Aufintegration um den Detekti onsschwellwert 58 erhöht. Im Zeitpunkt t1 überschreitet der Flä cheninhalt 54 einen Überwachungsschwellwert 40, so daß im Zeitpunkt t1 ein Fehlersignal ausgelöst wird, ohne daß der Schätzwert die erste Überwachungsschwelle 50 je überschritten hat.In Fig. 3 is 54 aufintegrierte the difference between the actual value 56 and detection threshold shown 58th The admissibility value 52 is increased by the detection threshold value 58 during the integration. At time t 1 , the area 54 exceeds a monitoring threshold 40 , so that an error signal is triggered at time t 1 without the estimated value ever exceeding the first monitoring threshold 50 .
Claims (5)
für die Steuergröße wird ein Ist-Wert bestimmt (10),
für die Steuergröße wird abhängig von Zustandsbedingungen der Brennkraftmaschine ein Zulässigkeitswert berechnet (12), der einen maximal oder minimal zulässigen Wert für die Steuergröße angibt,
für den Fall, daß Ist-Wert und Zulässigkeitswert um mehr als einen ersten Schwellwert voneinander abweichen (22), wird ein Fehlersignal ausgelöst (46),
zusätzlich wird für den Fall, daß die in einem Zeitintervall akkumulierte Differenz zwischen Ist-Wert und Zulässigkeitswert einen zweiten Schwellwert übersteigt (42), das Fehlersignal ausgelöst (46),
wobei der akkumulierte Differenzwert zwischen Ist-Wert und Zulässigkeitswert zu Null gesetzt wird, wenn die Abweichung zwischen Ist-Wert und Zulässigkeitswert unterhalb eines Detektionsschwellwertes (58) liegt.1. Method for monitoring the setting of a control variable in an internal combustion engine with the following monitoring steps:
an actual value is determined for the control variable ( 10 ),
for the control variable, depending on the condition of the internal combustion engine, an admissibility value is calculated ( 12 ), which indicates a maximum or minimum permissible value for the control variable,
in the event that the actual value and admissibility value differ from one another by more than a first threshold value ( 22 ), an error signal is triggered ( 46 ),
in addition, in the event that the difference between the actual value and the admissibility value accumulated in a time interval exceeds a second threshold value ( 42 ), the error signal is triggered ( 46 ),
wherein the accumulated difference value between the actual value and the admissibility value is set to zero if the deviation between the actual value and the admissibility value lies below a detection threshold value ( 58 ).
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| 8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8327 | Change in the person/name/address of the patent owner |
Owner name: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE |
|
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee | ||
| R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: VITESCO TECHNOLOGIES GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: CONTINENTAL AUTOMOTIVE GMBH, 30165 HANNOVER, DE |