-
Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Funktionsdiagnose
eines Abgasrückführsystems
einer abgasrückführenden
Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeuges gemäß den Oberbegriffen
der jeweiligen unabhängigen Ansprüche.
-
Ein
hier umfaßtes
Abgasrückführsystem
einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges geht bspw. aus der
DE 42 07 541 A1 hervor.
Die dort beschriebene Vorrichtung ist bei sämtlichen Brennkraftmaschinentypen
einsetzbar, d.h. sowohl bei selbstzündenden (Diesel-)motoren als
auch bei fremdgezündeten
(Otto-)motoren.
-
Aufgrund
bestehender „OBD"-Regularien haben
sämtliche
an der Verbrennung mittelbar oder unmittelbar beteiligten Komponenten
einer Abgasrückführung, deren
Ausfall zu einer merklichen Verschlechterung der Abgasemission führen kann,
von einem Steuergerät
der Brennkraftmaschine fortwährend überwacht
zu werden. Die Abkürzung „OBD" oder besser „EOBD" steht als Abkürzung für „European
On-Board Diagnostics",
welche die Eigendiagnose in Kraftfahrzeugen fordert, d.h. die Bereitstellung
eines im Steuergerät
der Brennkraftmaschine integrierten Diagnosesystems, welches ständig abgasrelevante
(Regel-)systeme und Bauteile eines Regelungssystems der Brennkraftmaschine überwacht.
Die EOBD ist Bestandteil der Euronorm-Stufe 3, die offiziell am
01.01.2001 bei Fahrzeug-Erstzulassungen in Kraft trat. Ein solches
Diagnosesystem beinhaltet eine Abgas-Warnleuchte, die im Falle einer emissionsbezogenen
Fehlfunktion eines der genannten Teile aufleuchtet.
-
Das
genannte Diagnosesystem überwacht dabei
bspw. das Kraftstoffsystem und die genannte Abgasrückführung. Nicht
permanent überwachte Bauteile
und Systeme werden erst beim Durchfahren eines Fahrzyklus überprüft, welcher
insbesondere eine Kaltstart-Leerlaufphase
und eine Konstantfahrt in wenigstens zwei Geschwindigkeitsbereichen
umfaßt.
Ein Funktionsfehler der Abgasrückführung wird dann
angenommen, wenn festgelegte Diagnoseschwellen bzw. -grenzwerte überschritten
werden.
-
Im
Zuge bevorstehender Zertifizierungen für die EOBD wurde in bestehenden
Steuerprogrammen (Applikationen) der genannten Steuergeräte ein sogenannter „Flow Check
Test" eingeführt, mittels
dessen die Wirksamkeit der Abgasrückführung überprüft wird. Dieser Test läuft unabhängig von
der sogenannten „HFM-Plausibilisierung" ab, bei der die
Meßdaten eines
im (Frischluft-)Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine angeordneten
Luftmengenmessers (HFM) in an sich bekannter Weise bereits einer
Funktionsprüfung
unterzogen werden.
-
Beim
Flow Check Test kann nun der Fall eintreten, daß ein klemmendes oder blockierendes
Abgasrückführventil
fälschlicherweise
einen Plausibilitätsfehler
des HFM verursacht. Umgekehrt kann auch ein HFM, der keine plausiblen
Werte liefert, einen Flow-Check Fehler hervorrufen. In beiden genannten
Fällen
ist es nicht möglich,
ein in Frage kommendes defektes Bauteil sicher zu diagnostizieren. Dadurch
besteht die Notwendigkeit des Austausches aller in Frage kommenden
Komponenten der Abgasrückführung und
damit eine überhöhte Kostenlast
für alle
Beteiligten.
-
Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein eingangs genanntes
Verfahren und eine Vorrichtung dahingehend zu verbessern, daß die vorbeschriebene
Mehrdeutigkeit bei einer hier betroffenen Funktionsdiagnose vermieden
und insbesondere eine sichere und zuverlässige Ortung einer defekten Komponente
des Abgasrückführsystems
ermöglicht wird.
-
Vorteile der
Erfindung
-
Die
Erfindung schlägt
vor, bei einem hier betroffenen Verfahren zur Funktionsdiagnose
wenigstens zweier Funktionskomponenten eines Abgasrückführsystems
einer abgasrückführenden
Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeuges im Rahmen
eines Zusatztests vorzusehen, daß eine Sollwert-/Istwert-Regelabweichung
wenigstens einer Betriebskenngröße des Abgasrückführsystems,
bevorzugt der Luftmenge, festgestellt wird, daß im Falle einer festgestellten
Regelabweichung der Sollwert der Betriebskenngröße verändert wird, daß eine sich dabei
etwa ergebende Änderung
wenigstens einer Betriebsgröße der wenigstens
zwei Funktionskomponenten, bevorzugt des Tastverhältnisses
eins Abgasrückführstellers,
festgestellt wird und daß aus
der festgestellten Änderung
der wenigstens einen Betriebsgröße der wenigstens
zwei Funktionskomponenten auf das mögliche Vorliegen einer Funktionsstörung mindestens
einer der wenigstens zwei Funktionskomponenten des Abgasrückführsystems
geschlossen wird.
-
Der
erfindungsgemäß vorgeschlagene
Zusatztest verbessert in erheblichem Maße die Qualität der Funktionsdiagnose
eines hier betroffenen Abgasrückführsystems,
da er eine sichere und zuverlässige Ortung
einer defekten Komponente bzw. einer anderen Fehlerursache für den Defekt
und damit eine anschließende
gezielte Reparatur ermöglicht.
Die Erfindung ermöglicht
insbesondere eine sichere Unterscheidung eines Abgasrückführungs-
oder HFM-Plausibilitätsfehlers
in einer hier betroffenen Brennkraftmaschine.
-
Insbesondere
ist dank des Zusatztests ein Auslesen eines in einem Steuergerät etwa angeordneten
Fehlerspeichers nur dann erforderlich, wenn die beiden genannten
Fehler/Defekte gleichzeitig auftreten, d.h. daß ein klemmendes oder blockierendes
Abgasrückführventil
fälschlicherweise
einen Plausibilitätsfehler
des HFM verursacht und ein HFM, der keine plausiblen Werte liefert,
seinerseits einen Flow-Check Fehler hervorruft.
-
Der
erfindungsgemäße Zusatztest
kann unmittelbar an einem Kraftfahrzeug durchgeführt werden und vermeidet damit
eine aufwendige Untersuchung des Abgasrückführsystems in einer Werkstatt. Der
Zusatztest bedeutet somit im Ergebnis ein erhebliches Einsparpotential
sowohl für
den Fahrzeughersteller als auch den/die Zulieferer und den/die Endkunden,
da mithin nur noch eine tatsächlich
defekte Komponente ausgetauscht werden muß.
-
Der
Zusatztest erfüllt
sämtliche
EOBD-Bestimmungen, da er fortdauernd und frei programmierbar (applizierbar)
angewendet werden kann, bei Bedarf sogar während eines vorbeschriebenen
europäischen
Fahrzyklusses. Wird mittels des Zusatztests kein Funktionsfehler
diagnostiziert, werden auf anderem Wege ermittelte Diagnoseergebnisse
durch diesen nicht beeinträchtigt.
-
Der
Zusatztest kann in vorteilhaft einfacher und kostengünstiger
Weise in ein bestehendes Steuergerät einer abgasrückführenden
Brennkraftmaschine, bevorzugt in Form eines entsprechenden Steuerprogramms,
implementiert werden.
-
Die
erfindungsgemäß ebenfalls
vorgeschlagene Vorrichtung zur Funktionsdiagnose eines Abgasrückführsystems
einer hier betroffenen Brennkraftmaschine umfaßt wenigstens eine Logikschaltung,
mittels welcher der erfindungsgemäße Zusatztest realisiert ist.
-
Zeichnung
-
Die
Erfindung wird nachfolgend, unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung,
anhand von Ausführungsbeispielen
eingehender beschrieben, aus denen weitere Merkmale und Vorteile
der Erfindung hervorgehen.
-
In
der Zeichnung zeigen im einzelnen
-
1 eine
schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Steuerung einer aufgeladenen Brennkraftmaschine
mit Abgasrückführung gemäß dem Stand
der Technik;
-
2 ein
Ausführungsbeispiel
einer Logikschaltung zur Ermittlung eines „kritischen" Tastverhältnisses
der Abgasrückführung (ARF)
einer hier betroffenen Brennkraftmaschine;
-
3 ein
Ausführungsbeispiel
einer Logikschaltung zur Prüfung
von Mindestanforderungen für die
Durchführbarkeit
des erfindungsgemäßen Zusatztests;
-
4 ein
Ausführungsbeispiel
einer Logikschaltung zur Offsetierung eines Luftmassensollwerts
in einem hier betroffenen Abgasrückführsystem;
-
5 ein
Ablaufdiagramm zur Illustration des Ablaufs des erfindungsgemäßen Zusatztests
gemäß einer
bevorzugten Ausführungsweise;
und
-
6 ein
Ausführungsbeispiel
einer Logikschaltung zur Auswertung des Testergebnisses des erfindungsgemäßen Zusatztests.
-
Beschreibung von Ausführungsbeispielen
-
Die 1 zeigt
schematisch eine Vorrichtung zur Steuerung der Abgasrückführrate bei
einer Dieselbrennkraftmaschine eines Kraftfahrzeuges gemäß dem Stand
der Technik. Es ist hier allerdings anzumerken, daß die vorliegende
Erfindung grds. auch bei allen anderen mit einer Abgasrückführung ausgestatteten
Brennkraftmaschinentypen einsetzbar ist.
-
Die
in der 1 nur schematisch angedeutete Dieselbrennkraftmaschine 100 erhält über eine Frischluftzuleitung 105 Frischluft
zugeführt.
Der Abgasstrom wird über
eine Abgasleitung 110 abgeleitet. Das Abgas gelangt über eine
Turbine 115 in eine Auspuffleitung 120. Die Turbine 115 treibt
einen Lader 130 an, der wiederum die durch eine Ansaugleitung 135 strömende Frischluft
(„Ansaugluft") der Frischluftzuleitung 105 zuführt. Die
Menge der zuströmenden
Frischluft wird über
einen (nicht gezeigten) Luftmengenmesser (HFM) gemessen. Über ein Abgasrückführventil 138 stehen
die Abgasleitung 110 und die Frischluftzuleitung 105 in
druckleitender Verbindung.
-
Die
Dieselbrennkraftmaschine 100 umfaßt ferner ein elektronisches
Steuergerät 140,
welches eine Mengensteuerung 142 und eine Abgasrückführsteuerung 144 aufweist.
Die Mengensteuerung 142 beaufschlagt eine Einspritzpumpe 145 mit
Signalen, wobei die Mengensteuerung 142 abhängig von
diesen Signalen eine definierte Kraftstoffmenge der Brennkraftmaschine
zumißt.
Die Abgasrückführsteuerung 144 steht
mit einem elektropneumatischem Wandler 150 in Verbindung,
welcher das genannte Abgasrückführventil 138 betätigt. Über das
Abgasrückführventil 138 kann
die Zusammensetzung der der Brennkraftmaschine zugeführten Luft
beeinflußt werden.
Die Abgasrückführsteuerung 144 gibt
hierzu ein Signal mit einem entsprechenden Tastverhältnis an
den elektropneumatischen Wandler 150 aus. Bei einem großem Tastverhältnis öffnet das
Abgasrückführventil 138 und
es ergibt sich eine große
Abgasrückführrate.
Entsprechend ergibt sich bei einem kleinen Tastverhältnis eine
kleine Abgasrückführrate.
-
Eine
vorbeschriebene Vorrichtung ist im wesentlichen aus der eingangs
bereits erwähnten Druckschrift
DE 42 07 541 A1 vorbekannt.
Aus der genannten Druckschrift, insbesondere der dortigen
2,
ist ferner bereits ein bevorzugtes Arbeitsverfahren dieser Vorrichtung
bekannt, bei dem in einem Sollkennfeld – abhängig von der Drehzahl der Brennkraftmaschine
und der einzuspritzenden Kraftstoffmenge – ein Sollwert bspw. für die Luftmenge
abgelegt ist. Die einzuspritzende Kraftstoffmenge wird von einer
Mengenvorgabe abhängig
von bspw. der von einem Pedalwertgeber (PWG) gelieferten Fahrpedalstellung
vorgegeben. Der Sollwert der angesaugten Luftmenge wird mit einem
entsprechenden Istwert verglichen und in Abhängigkeit vom Ergebnis dieses Vergleichs
von einem Regler eine Stellgröße an eine zugeordnete
Regelstrecke abgegeben. Diese Regelstrecke umfaßt vorzugsweise die Brennkraftmaschine,
eine Kraftstoffpumpe, welche die Leistungsabgabe der Brennkraftmaschine
bestimmt, sowie die genannte Vorrichtung zur Rückführung von Abgas in die Ansaugluft.
-
Der
vorgeschlagene und nachfolgend unter Bezugnahme auf die 2 bis 5 noch
eingehender beschriebene Zusatztest beruht im wesentlichen auf der
mittels des genannten Luftmengenmessers (HFM) erfaßten Luftmassendifferenz
zwischen einer Sollwertvorgabe und einem Istwert sowie dem Tastverhältnis (TV)
eines Abgasrückführstellers
(ARF) im Betriebszustand der Brennkraftmaschine unter Leerlaufdrehzahl.
Ist der HFM unplausibel oder hat das ARF-Ventil einen Defekt, d.h.
das ARF-Ventil klemmt bspw., so wird im Leerlauf eine Regelabweichung (d.h.
Luftmassendifferenz) zwischen der Sollwertvorgabe und dem Istwert
feststellbar sein. Zusätzlich wird
dabei das Tastverhältnis
TV des ARF-Stellers den maximal oder minimal möglichen Wert annehmen. Dieser
Wert beträgt
demnach entweder 0 % oder 100 %, jedoch keinen Wert dazwischen.
Im weiteren wird dieses Tastverhältnis
TV-ARF als „kritisches
Tastverhältnis" bezeichnet.
-
Im
folgenden werden die Vorgehensweise und Interpretation des Ergebnisses
des vorgeschlagenen Zusatztests anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele
beschrieben.
-
In
der vorliegenden 2 ist zunächst ein Ausführungsbeispiel
einer Logikschaltung gezeigt, mittels der ein vorliegendes Tastverhältnis ,TV' eines Abgasrückführstellers
(ARF) als „kritisch" beurteilt werden
kann. Die dort gezeigte Schaltung setzt sich aus zwei Schaltungsteilen
zusammen, wobei einer der Ausgänge
des oben rechts dargestellten Schaltungsteils als Eingang des unten
links dargestellten Schaltungsteils dient.
-
Als
Eingangsgröße wird
der Schaltung über die
Leitung 200 der jeweils aktuelle Wert des Tastverhältnisses
TV ARF zugeführt. Über eine
Verzweigungsleitung 215 liegt dieser Wert gleichzeitig
an einem ersten Vergleicher (Vergleichsoperator) 205 und an
einem zweiten Vergleicher 220 an. Es liegt nur dann ein
Signal (logische ,1')
am Ausgang eines Vergleichers 205, 220 an, wenn
die beiden Eingangssignale gleich sind. Der zweite Eingang des oberen
Vergleichers 205 entspricht einen vorgebbaren (kalibrierbaren)
Maximalwert von TV ARF und der zweite Eingang des unteren Vergleichers 220 einem
ebenfalls kalibrierbaren Minimalwert des TV ARF.
-
Liegt
am Ausgang 230 des Vergleichers 205 ein Signal
an, dann entspricht das am Eingang 200 anliegende TV ARF
einem Wert TV ARF Max. Umgekehrt liegt ein Wert TV ARF Min vor,
wenn am Ausgang 255 des Vergleichers 220 ein Signal
anliegt. Die beiden Ausgänge
der Vergleicher 205 und 220 dienen als Eingänge eines
logischen ODER-Glieds 240, an dessen Ausgang 250 nur
dann ein Signal (logische ,1')
anliegt, wenn das Eingangssignal 235 oder das Eingangssignal 245 größer als
Null ist. Ein logisches Ausgangssignal ,1' auf der Leitung 250 des logischen
ODER-Glieds 240 bedeutet demnach, daß das am Eingang 200 anliegende
Tastverhältnis
TV ARF sich im Anschlag befindet.
-
Das
am Ausgang 250 des oberen Schaltungsteils anliegende Signal
dient nun als eines der Eingangssignale des unteren Schaltungsteils
und wird dort einem logischen UND-Glied 297 zugeführt. Als
weitere Eingangsgrößen des
UND-Gliedes dienen der Luftmassen-Sollwert 260, der Luftmassen-Istwert 265 sowie
eine vorgebbare (kalibrierbare) Mindestabweichung der Luftmasse 285.
Der Luftmassen-Sollwert 260 und der Luftmassen-Istwert 265 werden
an einem differenzbildenden Verknüpfungspunkt 270 aufaddiert,
wobei der Luftmassen-Sollwert 260 ein positives und der
Luftmassen-Istwert 265 ein negatives Vorzeichen erhält. Da die
so gebildete Differenz ,Luftmassen-Sollwert – Luftmassen-Istwert' auch negative Werte
annehmen kann, wird dieser Differenzwert nachfolgend mittels eines
betragbildenden Glieds 275 als positiver Differenzbetrag 280 ausgegeben.
Dieser Differenzbetrag dient als ein Eingang ,a' eines nachfolgenden Vergleichers 290,
welcher mittels eines zweiten Eingangs ,b' die logische Verknüpfung a>b realisiert. Der zweite Eingang ,b' stellt dabei auf
der Leitung 285 die genannte Mindestabweichung der Luftmasse
dar.
-
Am
Ausgang des logischen UND-Glieds 297 liegt demnach nur
dann ein Signal (logische ,1')
an, d.h. es liegt ein „kritisches" Tastverhältnis vor,
wenn das am Eingang 200 anliegende Tastverhältnis sich sowohl
im Anschlag befindet als auch der Differenzbetrag ,a' gößer als
die vorgegebene Mindestabweichung ist. Ist das TV ARF entweder nicht
im Anschlag oder ist der Luftmassen-Sollwert 260 kleiner
dem Luftmassen-Istwert, wird demnach kein „kritisches" TV angenommen.
-
Stellt
man die oben beschriebenen Vorbedingungen fest und sind aus Gründen einer
möglichst
sicheren Diagnose auch die in der 3 gezeigten weiteren
Mindestbedingungen erfüllt,
wird nun im Leerlauf der Brennkraftmaschine die Luftmengensollwertvorgabe
mit einem kalibrierbaren Wert offsetiert. Die in der 3 gezeigten
Mindestbedingungen sind die Lufttemperatur 340, die Drehzahl 350,
die Wassertemperatur 370, die Stellung eines zum Betrieb des
Brennkraftmaschine vorgesehenen Pedalwertgebers und der Luftdruck.
Diese Größen werden
mittels Vergleichern 305, 310, 315, 320, 325 und 330 logisch
vorverarbeitet und schließlich
einem logischen UND-Glied 300 zugeführt, an dessen Ausgang 397 nur
dann ein Signal (logische ,1')
anliegt, wenn sämtliche
der in der genannten Vorverarbeitung sich ergebende Signale einer
logischen ,1' entsprechen,
d.h. die dort genannten Bedingungen erfüllt sind.
-
So
wird die Lufttemperatur mittels des Vergleichers 305 mit
einer vorgebbaren (kalibrierbaren) Mindesttemperatur verglichen
und es liegt am Ausgang des Vergleichers 305 nur dann ein
Signal (logische ,1')
an, wenn die gemessene Lufttemperatur höher als die die vorgebbare
Mindesttemperatur ist. Ähnlich
wird bei der Drehzahl 350 geprüft, ob diese sowohl kleiner
ist als ein vorgebbarer Maximalwert 355 und gleichzeitig über die
Parallelleitung 360, ob die Drehzahl 350 auch
größer als
ein vorgebbarer Minimalwert 365 ist. Im Ergebnis wird also
mittels der vergleichenden Glieder 310 und 315 bestimmt,
ob der an der Schaltung anliegende Drehzahlwert innerhalb eines
vorgebbaren Drehzahlbereiches liegt.
-
Zusätzlich wird
mittels des Vergleichers 320 geprüft, ob die vorliegende Wassertemperatur 370 der
Brennkraftmaschine höher
als eine vorgebbare Mindesttemperatur 375 ist. Mittels
des Vergleichers 325 wird ferner geprüft, ob die derzeitige Stellung
des Pedalwertgebers (PWG) des Kraftfahrzeugs kleiner als ein vorgebbarer
PWG-Schwellenwert ist. Schließlich
wird mittels des Vergleichers 330 geprüft, ob der von einem üblichen
Druckmesser erfaßte
und bereit gestellte Außenluftdruck 390 größer als
ein vorgebbarer Mindestluftdruck 395 ist.
-
Zusätzlich geht
bei dem UND-Glied 300 als Bedingung 335 ein, daß die Abgasrückführung (ARF) überhaupt
aktiv ist.
-
Es
ist anzumerken, daß die
vorbeschriebenen Vergleichswerte 345, 355, 365, 375, 385 und 395 bevorzugt
empirisch ermittelt werden, bspw. im Vorfeld an einem Versuchsstand
für die
Brennkraftmaschine oder das gesamte Kraftfahrzeug.
-
Die
genannte Offsetierung des Luftmassensollwertes wird nun unter Hinweis
auf das in der 4 gezeigte bevorzugte Ausführungsbeispiel
einer entsprechenden Logikschaltung eingehender beschrieben.
-
Am
Eingang der in der 4 gezeigten Schaltung liegen
zunächst
ein vorgebbarer (kalibrierbarer) Luftmassen-Offsetwert 410 und
ein Luftmassensollwert 415 an. An einem Verknüpfungspunkt 425 wird
von den über
Leitungen 420 und 435 zugeführten Werten 410, 415 die
Differenz (Luftmassensollwert – Luftmassenoffsetwert)
gebildet und einem ersten Eingang eines ersten Schalters 405 zugeführt. Der über eine
Leitung 440 „durchgeschleifte" Luftmassenoffsetwert 410 wird
an einem zweiten Verknüpfungspunkt 445 auf
den ebenfalls durchgeschleiften Luftmassensollwert aufaddiert. Dieser
aufaddierte Wert stellt nun den Eingangswert des zweiten Eingangs
des Schalters 405 dar. Der Schalter 405 wird nun
getriggert von dem in der 2 am Ausgang
der dortigen Schaltung vorliegenden Minimalwert des Tastverhältnisses
TV ARF Min 255. Wenn das Tastverhältnis am minimalen Anschlag
ist, gibt der Schalter 405 den zweiten Eingang weiter;
andernfalls den ersten Eingang 430.
-
Der
Ausgang des ersten Schalters 405 dient als erster Eingang
eines zweiten Schalters 400, dessen zweiter Eingang von
dem Luftmassensollwert 415 gespeist wird. Als Triggersignal
des zweiten Schalters dient ein sogenannter „Meßkanal Testzustand", welcher in dem
vorliegenden Ausführungsbeispiel
entweder den Wert „4" oder „16" annimmt. Am Ausgang
des zweiten Schalters 400 liegt dann der offsetierte Luftmassensollwert 460 vor.
Der Luftmassensollwert 460 wird durch diese Anordnung also
gezielt erhöht
(bei minimalem Anschlag) bzw. erniedrigt (bei maximalem Anschlag).
Dadurch wird erreicht, daß die
Regelabweichung geringer wird oder verschwindet. Wenn die Regelabweichung
verschwindet, nimmt das Tastverhältnis
TV des Abgasrückführstellers
ARF nicht mehr extreme Werte an.
-
Der
offsetierte Luftmassensollwert wird demnach in dem vorliegenden
Ausführungsbeispiel
anhand der folgenden Gleichung berechnet: Offsetierter Luftmassen-Sollwert = Luftmassen-Sollwert
+/- Offset (Gl. 1)
-
Es
werden die beiden folgenden Fallkonstellationen unterschieden:
- a) liegt eine Abweichung oder eine Fehlfunktion des
im Ansaugtrakt der Brennkraftmaschine angeordneten Luftmengenmessers
(HFM) vor, so wird sich das Tastverhältnis gegenüber dem nicht offsetierten
Luftmengensollwert ändern
und keine extremen Tastverhältnisse
mehr annehmen. Auch die Regelabweichung wird dann ebenfalls geringer
werden. Im Ergebnis kann hierdurch auf einen defekten HFM geschlossen
werden;
- b) klemmt der ARF-Steller oder ist die Unterdruckversorgung
des Stellers abgefallen oder undicht, so bleibt das Tastverhältnis TV
des ARF-Stellers maximal oder minimal und die Regelabweichung wird
geringer, bleibt aber dennoch bestehen. Im Ergebnis kommt dabei
heraus, daß der
ARF-Steller klemmt.
-
Es
ist anzumerken, daß das
Tastverhältnis des
ARF-Stellers die für
die genannte Zuordnung maßgebende
Größe darstellt.
-
In
der 5 ist gezeigt, in welcher Reihenfolge der vorgeschlagene
Zusatztest bevorzugt abläuft und
welcher Erlebnisse zweier Meßkanäle, die
den Zustand des Tests beschreiben, sich dieser bedient. Gezeigt
werden dabei in der linken Spalte der jeweilige Zustand des Meßkanals,
in der mittleren Spalte eine Kurzbeschreibung des jeweiligen Testzustandes und
in der rechten Spalte das in jedem Testschritt zu erwartende Testergebnis
des jeweiligen Meßkanals.
-
Beim
Start der Routine wird das Testergebnis zunächst mit dem Wert ,0' initialisiert. In
Fällen,
in denen der Zusatztest unterbrochen oder beendet wird, wird der
Testzustand jeweils wieder auf den Wert ,0' gesetzt.
-
Der
erste Testzustand mit dem Wert ,0' stellt eine Warteschleife dar, in der
das Erfülltsein
der in 3 beschriebenen Mindestbedingungen für den Zusatztest
abgewartet wird. Der gezeigte Testzustand mit dem Wert ,1' liegt vor, wenn
die Mindestbedingungen erfüllt
werden. In diesem Fall wird der oben beschriebene Timer ,T1' gestartet und zugewartet,
bis der Timer ,T1' wieder
beendet ist. Der Testzustand mit dem Wert ,2' liegt vor, wenn der Timer ,T1' abgelaufen ist,
die genannten Mindestbedingungen weiterhin erfüllt sind und der Zustand „TV-ARF
nicht kritisch" vorliegt.
Damit wird der Zusatztest frühzeitig
beendet und gibt ein entsprechendes Testergebnis ,2' aus.
-
Der
Testzustand mit dem Wert ,4' liegt
vor, wenn der Timer ,T1' abgelaufen
ist, die Mindestbedingungen weiterhin erfüllt sind und das Testergebnis „TV-ARF
kritisch" vorliegt.
Zusätzlich
ergibt der Zusatztest, daß bei
dem Luftmassen-Sollwert ein Offset 1 vorliegt. In diesem Testzustand
wird lediglich der genannte Timer ,T2' gestartet und zugewartet, bis dieser
abgelaufen ist. Ein Testergebnis wird in diesem Fall nicht ausgegeben.
Der Testzustand mit dem Wert ,8' liegt
vor, wenn die Mindestbedingungen weiterhin erfüllt sind und der Timer ,T2' abgelaufen ist.
In diesem Fall wird ein Testergebnis ,1' ausgegeben, wonach die Tastverhältnisse
als „TV-ARF
kritisch" eingestuft
werden und der Test als durchgeführt
und beendet gilt. Das Tastverhältnis
wird dann als „kritisch" eingestuft, wenn
die in der 2 gezeigten Kriterien erfüllt sind.
-
Der
Testzustand mit dem Wert ,16' liegt
vor, wenn der Timer ,T2' abgelaufen
ist, die Mindestbedingungen noch erfüllt sind und das Testergebnis „TV-ARF
nicht kritisch" vorliegt.
Zusätzlich
ergbit der Test, daß bei
dem Luftmassen-Sollwert ein Offset 2 vorliegt. In diesem Testzustand
wird der genannte Timer ,T3' gestartet
und zugewartet, bis dieser abgelaufen ist. In diesem Testzustand
wird kein Testergebnis ausgegeben.
-
Es
ist anzumerken, daß im
Testzustand ,16' das
Tastverhältnis
an sich zwar als nicht kritisch angenommen wird, aber der Zusatztest
hier noch nicht beendet werden kann. Es wird in diesem Zustand jedoch
ein zweiter Offset auf den Luftmassen-Sollwert aufaddiert und der
Timer ,T3' gestartet,
während
dessen Ablaufs die genannten Mindestbedingungen ebenfalls erfüllt sein
müssen.
Mit diesem zweiten Offset wird bei einem blockierenden ARF-Ventil
die Situation vermieden, daß der
mit dem ersten Offset beaufschlagte Sollwert in der blockierten
Position des ARF-Stellers erreicht wird, daß also zufälligerweise der neue Sollwert
und der Istwert übereinstimmen. Dadurch
würde der
Zustand eines nicht klemmenden Ventils vorgetäuscht. Bei einem unterschiedlichen Offsetwert
(„Offset
2") kann sich dieser
Spezialfall nicht wiederholen.
-
Der
vorletzte Testzustand mit dem Wert ,32' liegt vor, wenn der Timer ,T3' abgelaufen ist und
die Mindestbedingungen noch erfüllt
sind. Der Zusatztest gibt in diesem Testzustand das bereits genannte Testergebnis
,1' aus, wonach
die Tastverhältnisse
als „TV-ARF
kritisch" eingestuft
werden und der Zusatztest beendet wird.
-
Der
letzte Testzustand mit dem Wert ,64' liegt vor, wenn der Timer ,T3' abgelaufen ist und
die Mindestbedingungen noch erfüllt
sind. Jedoch ergibt der Zusatztest in diesem Testzustand das bereits
genannte Testergebnis ,2' aus,
wonach die Tastverhältnisse
als „TV-ARF
nicht kritisch" eingestuft
werden und der Zusatztest beendet wird.
-
Es
ist schließlich
zu erwähnen,
daß mittels der
genannten Timer T1 – T3
sichergestellt wird, daß der
Zusatztest jeweils in einem stabilen Zustand durchgeführt wird.
-
Die 6 zeigt
ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel
einer Logikschaltung zur Auswertung des mittels des erfindungsgemäßen Zusatztests
gewonnenen Testergebnisses. An einem ersten Vergleicher 515,
welcher nur bei Gleichheit der am Eingang anliegenden Sinale ein
Ausgangssignal (logische ,1')
liefert, liegt sowohl der numerische Wert ,1' 530 eines ersten möglichen
Testergebnisses des Meßkanals
(5) als auch das Testergebnis des Meßkanals
selbst 525 an. Lautet das Testergebnis ,1', dann liegt am Ausgang
des Vergleicher 515 eine logische ,1' vor, andernfalls eine logische ,0'. Ein entsprechender
zweiter Vergleicher 520 mit Eingängen 535 und 540 liefert
nur dann eine logische ,1' an
dessen Ausgang, wenn das Testergebnis des Meßkanals ,2' lautet.
-
Als
weitere Eingangsgrößen für die vorliegende
Schaltung dienen der bereits genannte HFM-Plausibilitätsfehler 545 und
der ebenfalls bereits genannte Flow Check Fehler 550, welche
an einem UND-Glied 50 anliegen. D.h. nur im Falle, daß beide
genannten Fehler 545, 550 auftreten, liegt am Ausgang 555 des
UND-Glieds 505 eine logische ,1'; andernfalls eine logische ,0'.
-
Die
Ausgänge
der beiden Vergleicher 515 und 520 sowie der Ausgang 555 des
UND-Glieds 505 werden
in der in der 6 gezeigten Weise via Leitungen 560, 565 zwei
weiteren UND-Gliedern 500 und 510 zugeführt. Das
erste dieser beiden UND-Glieder 500 liefert nur dann eine
logische ,1' an dessen
Ausgang 570, wenn davon auszugehen ist bzw. darauf geschlossen
wird, daß der
ARF-Steller blockiert bzw. klemmt oder irgendwelche Druckleitungen
undicht sind. Im Falle einer logischen ,1' am Ausgang 575 des zweiten
dieser beiden UND-Glieder 510 wird geschlossen, daß ein HFM-Fehler
vorliegt. Während
die Fehlermeldungen „HFM
Plausibilitätsfehler" 545 und „Flow Check
Fehler" 550 beide
durch HFM- oder ARF-Fehler verursacht sein können, also mehrdeutig sind,
liefern die Signale 570 und 575 eindeutige Informationen über die
jeweilige Fehlerursache.
-
Aus
der 6 ist ferner zu ersehen, wie der Zusatztest typischerweise
abgeschlossen wird. Wurde der Zusatztest durchgeführt und
mit einem Tastverhältnis
TV-ARF = „kritisch" abgeschlossen, d.h. liegen
in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
für das
Testergebnis der Wert „1" und für den Testzustand
die Werte „8" oder „ 32" vor, und liegen
zusätzlich
Fehler bei den beiden Größen „HFM-Plausibilität" und „Flow Check" vor, so wird der
ARF-Steller als (endgültig)
defekt und als Ursache der beiden genannten Fehler angenommen. In
diesem Fall braucht daher der HFM nicht ausgetauscht zu werden.
-
Wird
der Zusatztest hingegen mit dem Ergebnis, daß das Tastverhältnis TV-ARF „nicht
kritisch" ist, abgeschlossen,
d.h. in dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
ergibt sich danach ein Wert „ 2" für das Testergebnis
und ein Wert „2" oder „64" für den Testzustand,
und sind zusätzlich
Fehler bezüglich
der „HFM-Plausibilität" und dem „Flow Check" aufgetreten, so
wird der HFM als (endgültig)
defekt und als die Ursache der beiden genannten Fehler angenommen.
In diesem Fall brauchen somit der ARF-Steller und die pneumatische Führung samt
des elektropneumatischen Ventils nicht ausgetauscht zu werden.
-
Es
ist ferner anzumerken, daß anstelle
des „Flow
Check"-Fehlers auch
die Ergebnisse anderer Überwachungsfunktionen
herangezogen werden können.
In Frage kommen dabei grds. solche Überwachungsfunktionen, welche
im allgemeinen Fehler im Luftsystem oder AGR-System der Brennkraftmaschine
melden wie bspw. die Erkennung einer bleibenden Regelabweichung
eines Luftmassenreglers oder eines Abgasrückführratenreglers. In der 6 ist
in diesem Fall der Parameter „Flow
Check Fehler" durch
die entsprechende Fehlermeldung dieser Überwachungsfunktion zu ersetzen.
-
Auch
kann die genannte Offsetierung des Luftmassen-Sollwerts alternativ
relativ zum Luftmassen-Istwert erfolgen, anstatt relativ zum Luftmassen-Sollwert.
In diesem Ausführungsbeispiel
erfolgt dann die Berechnung des genannten Offsetierungswertes, gegenüber der
Gleichung Gl. 1, anhand der folgenden Gleichung: Offsetierter Luftmassen-Sollwert
= Luftmassen-Istwert +/- Offset (Gl.
2)
-
Diese
Vorgehensweise hat gegenüber
derjenigen gemäß Gl. 1
den weiteren Vorteil, daß der
Offset-Wert nicht sehr groß gewählt werden
muß, damit der
offsetierte Luftmassen-Sollwert
in jedem Fall, d.h. je nach positiver oder negativer Regelabweichung, entweder
unterhalb oder oberhalb des aktuellen Istwertes zu liegen kommt.
Anstelle dessen wird mit der Vorgehensweise gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel
geprüft,
ob sich eine Luftmasse einstellen läßt, die sich etwas vom aktuellen
Istwert unterscheidet. Die Auswertung in Bezug auf das genannte „kritische
Tastverhältnis" stimmt in diesem
Fall allerdings mit der vorbeschriebenen Vorgehensweise überein.
-
Es
ist anzumerken, daß in
dem zuletzt genannten Ausführungsbeispiel
in der 4 das Signal „Luftmassen-Sollwert" 415 durch
den Parameter „Luftmassen-Istwert" zu ersetzen ist.