DE102008028722B3 - Verfahren und Vorrichtung zur Analyse eines Plausibilitätsfehlers bei der Überwachung eines angesteuerten Aktuators - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Analyse eines Plausibilitätsfehlers bei der Überwachung eines angesteuerten Aktuators Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren beziehungsweise eine Vorrichtung zur Analyse eines Plausibilitätsfehlers bei der Überwachung der Lagerrückmeldung eines angesteuerten Aktuators (5) einer Motorsteuerung, wobei ein zugeordneter Schalter (6) die Lagerrückmeldung an ein Steuergerät (2) sendet. Das Signal der Lagerrückmeldung wird mit dem Steuersignal für den Aktuator (5) verglichen und auf Plausibilität geprüft. Häufig besteht das Problem, dass die Lagerrückmeldung des Aktuators (5) als unplausibel erkannt wird. Es kann dabei jedoch nicht ohne Weiteres automatisch festgestellt werden, was die eigentliche Ursache für den Plausibilitätsfehler ist. Zur Lösung dieses Problems wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, als Sensor für die Lagerrückmeldung einen Schalter (6) zu verwenden und den Aktuator (5) in einer zweiten Betriebsart anzusteuern, bei der sich noch ein weiterer Eingangsparameter der Motorsteuerung verändern sollte. Durch Auswertung der Reaktion in den beiden Betriebsarten kann schließlich die Ursache für den Plausibilitätsfehler erkannt werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Analyse eines Plausibilitätsfehlers bei der Überwachung der Lagerückmeldung eines von einem Motorsteuergerät gesteuerten Aktuators bzw. einer Vorrichtung nach der Gattung der nebengeordneten Ansprüche 1 und 7. Es ist bereits bekannt, dass aufgrund gesetzlicher Auflagen der Schadstoffausstoß von Verbrennungsmotoren insbesondere in Kraftfahrzeugen zu überwachen ist. Beispielsweise wird in der Vorschrift 70/220/EWG oder in der Vorschrift CARB 1968.2 mittels einer On-Board-Diagnose eine strenge Überwachung aller emissionsrelevanter Komponenten und Systeme eines Verbrennungsmotors gefordert. Zur Erfüllung der Forderung werden an dem Verbrennungsmotor bzw. insbesondere am Abgassystem ein oder mehrere Sensoren angeordnet. Die Sensoren liefern Signale beispielsweise bezüglich der Lage von Steuerklappen in einem Schaltsaugrohr oder einer Abgasleitung. Die Steuerklappe wird von dem Aktuator bewegt. Zur Kontrolle der Bewegung ist an der Steuerklappe ein Sensor angeordnet, der an ein Steuergerät eine Lagerückmeldung sendet, wenn die Bewegung erwartungsgemäß ausgeführt wurde. Das Signal der Lagerückmeldung wird mit einem Stellsignal für einen Aktuator auf Plausibilität verglichen. Bei einem ordnungsgemäß funktionierenden System ist somit die Rückmeldung des Sensors im Vergleich zum Steuersignal für den Aktuator plausibel, im anderen Fall ist die Lagerückmeldung unplausibel.
  • In der Praxis hat sich herausgestellt, dass das Rückmeldesignal des Sensors fehlerhaft sein kann, da der Sensor selbst oder der entsprechende Schaltkreis beispielsweise eine Unterbrechung oder einen Kurzschluss aufweist. Ein solcher Fehler wird als Plausibilitätsfehler erkannt und entsprechend abgespeichert.
  • Es ist weiter bekannt, dass ein Sensor, der als Schalter ausgebildet ist, nur die Signale ,1' oder ,0' im Motorsteuergerät erzeugen kann. Diese Zustände können nicht von Kurzschlüssen zu positivem Potential, wie etwa dem Batterie-Pluspol, oder zu negativem Potential, wie etwa der Fahrzeugmasse, unterschieden werden. Das führt dazu, dass nicht alle Störungen in einem elektrischen Schaltkreis von unplausiblen Schalterstellungen unterschieden werden können.
  • Es ist des Weiteren bekannt, dass zur Lösung des oben genannten Problems in der Praxis Potentiometer verwendet werden. Der Schaltkreis mit dem Potentiometer wird dabei so dimensioniert, dass sich die Signalpegel in den Endlagen des Aktuators von den Signalpegeln im Falle eines Kurzschlusses nach Masse bzw. eines Kurzschlusses zum Pluspol unterscheiden. Diese Lösung hat jedoch den Nachteil, dass der Einbau eines Potentiometers wesentlich teurer ist und mehr Bauraum benötigt, als der Einbau eines einfachen Schalters. Hinzu kommt, dass für den Betrieb des Potentiometers eine weitere elektrische Leitung erforderlich ist. Des weiteren ist ein Potentiometer störanfälliger als ein einfacher Schalter, so dass eine geringere Zuverlässigkeit gewährleistet ist.
  • Aus DE 40 36 566 A1 ist eine Vorrichtung zur Steuerung und/oder Regelung einer Betriebsgröße einer Brennkraftmaschine bekannt. Dabei wird ein Stellelement von einer Steuereinheit mit einem Sollwert angesteuert. Weiterhin ist ein Schalter vorgesehen, der abhängig von der Stellung des Stellelementes verschiedene Positionen einnimmt. Das Stellelement wird von dem Steuergerät in der Weise angesteuert, dass es verschiedene Stellpositionen einnimmt, die zu verschiedenen Schaltpositionen des Schalters führen müssten. Ergibt nun die Überprüfung der Schaltposition des Schalters, dass der Schalter seine Schaltposition nicht verändert, so wird eine Fehlfunktion erkannt.
  • Aus EP 1 936 146 A2 ist ein Verfahren und ein Steuergerät zur Überprüfung einer Saugrohrlängenverstellung bei einem Ver brennungsmotor bekannt. Bei dem beschriebenen Verfahren wird die Saugrohrlänge verändert und anhand der Leistung oder des Drehmoments des Verbrennungsmotors überprüft, ob eine korrekte Saugrohrlängenverstellung erfolgt ist.
  • Zudem sind weitere Verfahren zur Überprüfung einer korrekten Funktionsweise eines Aktors durch einen Vergleich der tatsächlichen Position des Aktors in Bezug auf eine Sollposition aus DE 40 05 973 C2 , DE 42 20 246 A1 , DE 101 44 674 A1 und DE 10 2006 010 542 B3 bekannt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung zu bilden, mit der die Analyse eines Plausibilitätsfehlers bei der Überwachung der Lagerückmeldung eines angesteuerten Aktuators verbessert wird. Diese Aufgabe wird mit den Merkmalen der nebengeordneten Ansprüche 1 und 7 gelöst.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der Vorrichtung zur Analyse eines Plausibilitätsfehlers bei der Überwachung der Lagerückmeldung eines angesteuerten Aktuators ergibt sich der Vorteil, dass als Sensor ein einfacher mechanischer oder elektrischer Schalter verwendet wird, mit dem eine Diagnose entsprechend den geforderten Vorschriften durchgeführt werden kann. Allerdings ist ein weiterer Testschritt erforderlich. Die Verwendung eines Potentiometers für die Lagerückmeldung ist nicht erforderlich, so dass die Diagnosefähigkeit des Systems nicht eingeschränkt ist. Als weiterer Vorteil ergibt sich, dass der Einbau eines Schalters gegenüber einem Potentiometer, leichter und kostengünstiger vorzunehmen ist und weniger Bauraum benötigt wird. Insbesondere ist er weniger störanfällig und erfordert eine elektrische Leitung weniger. Dieses führt zu niedrigeren Herstellungskosten und geringeren Betriebskosten verbunden mit einer höheren Verfügbarkeit. Erfindungsgemäß kann als Fehlerursache ein elektrischer Fehler im elektrischen Schaltkreis des Schalters oder ein Fehler im Aktuator erkannt und entsprechend ausgegeben werden. Dadurch wird die Fehlersuche verbessert und vereinfacht, so dass der Fehler in einer Werkstatt sehr viel schneller und kostengünstiger behoben werden kann.
  • Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des in den nebengeordneten Ansprüchen 1 und 7 angegebenen Verfahrens bzw. der Vorrichtung gegeben.
  • Ein weiterer Aspekt der Erfindung besteht darin, dass die einzelnen Fehlermeldungen beispielsweise in einem Fehlerspeicher des Steuergerätes abgelegt werden. Die Fehlermeldungen sind dann zu einem späteren Zeitpunkt in einer Werkstatt nachweisbar und können entsprechend gelesen und ausgewertet werden.
  • Eine vorteilhafte Anwendung der Erfindung besteht auch darin, dass die Umschaltung des Aktuators für einen weiteren Eingangsparameter des Verbrennungsmotors zum Beispiel bei einem zweistufigen Schaltsaugrohr derart erfolgt, dass die Umschaltung momentenneutral oder luftmassenneutral durchgeführt wird. Dadurch kann die Umschaltung für den weiteren Eingangsparameter insbesondere während der Fahrt und unbemerkt vom Fahrer des Fahrzeugs durchgeführt werden.
  • In alternativer Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass bei einem Pkw-Motor, der mit einem mehrstufigen Schalt saugrohr ausgebildet ist, eine Umschaltung des Aktuators von der Momentenstellung in die Leistungsstellung bei einer Drehzahl von 4.000–5.000 U/min momenten- bzw. luftmassenneutral erfolgt. Dieser Test wird vorzugsweise in einer Werkstatt durchgeführt, da dieser Betriebspunkt zumindest bei Pkw-Otto-Motoren weder im alltäglichen Fahrprofil noch im Fahrprofil der Typ-Prüfung häufig auftritt. Bei diesem Betriebspunkt erfolgt die erste Überwachung des Plausibilitätsfehlers. Danach erfolgt die Umschaltung des Saugrohres bei einer niedrigeren Drehzahl als sie im Normalbetrieb häufig auftritt. Auch in diesem Fall wird beispielsweise der Betrag der angesaugten Luftmasse vor und nach der Umschaltung ausgewertet, um die genaue Fehlerursache zu ermitteln. Überschreitet die Differenz des Betrages der angesaugten Luftmasse vor und nach der Umschaltung einen vorgegebenen Grenzwert, dann wird angenommen, dass der Schalter bzw. sein Schaltkreis einen Fehler aufweist.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • 1 zeigt ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung an einem Verbrennungsmotor, bei dem die Umschaltung eines Saugrohres mittels eines Schalters überwacht wird,
  • 2 zeigt in schematischer Darstellung ein Blockschaltbild für eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Analyse eines Plausibilitätsfehlers,
  • 3 zeigt eine Tabelle und
  • 4 zeigt ein Flussdiagramm für die erfindungsgemäße Vorrichtung.
  • In 1 ist in schematischer Darstellung ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wiedergegeben. 1 zeigt einen Verbrennungsmotor M, der mit einem Ansaugtrakt und einem Abgassystem ausgebildet ist. Der Ansaugtrakt ist im oberen Teil von 1 oberhalb des Verbrennungsmotors M dargestellt. Der Ansaugtrakt weist ein Saugrohr S auf, das über drei umschaltbare Schaltsaugrohre VIM mit den Zylindern des Verbrennungsmotors verbunden ist. Eingangsseitig ist dem Saugrohr S eine Drosselklappe D vorgeschaltet. Zur Ermittlung der angesaugten Frischluft L ist stromaufwärts der Drosselklappe D ein Luftmassenmessen LMM angeordnet. Die drei Schaltsaugrohre VIM werden von Saugrohrklappen SK beispielsweise in Abhängigkeit von der angeforderten Leistung, Beschleunigung oder der Drehzahl nach Bedarf zu- oder abgeschaltet. Die Saugrohrklappen sind auf einer nicht näher bezeichneten Welle angeordnet. Durch die Stellung der Saugrohrklappen SK kann somit durch Ausnutzung von Resonanzen im Saugrohr die Luftzufuhr zu den einzelnen Zylindern gesteuert werden. Das gesamte Schaltsaugrohr VIM wird beispielsweise verlängert, um bei niedrigen Drehzahlen insbesondere niedrige Frequenzen zu erzeugen. Eine Verkürzung des Schaltsaugrohrs VIM bewirkt eine Erhöhung der Frequenzen, die insbesondere bei höheren Drehzahlen benötigt werden. Die Zuschaltung der Schaltsaugrohre VIM erfolgt mit Hilfe eines Aktuators 5, der von einem Steuergerät 2 über elektrische Leitungen 12 gesteuert wird. Um die exakte Stellung der Saugrohrklappen SK zu kontrollieren, ist auf der der Welle ein Sensor 6 angeordnet, der erfindungsgemäß als Schalter ausgebildet ist. Der Schalter kann als mechanischer Schalter oder elektronischer Schalter ausgebildet sein, wobei die Lage der Steuerklappen SK optisch, induktiv oder kapazitiv mit einem kontaktlosen Schalter erfasst werden kann. Die Lage der Steuerklappen SK wird vom Schalter 6 mittels einer elektrischen Leitung 11 als Lagerückmeldung an das Steuergerät 2 übertragen. Des Weiteren wird das Steuersignal des Luftmassenmessers LMM über elektrische Leitungen 13 an das Steuergerät 2 übertragen. Das Steuergerät 2 wird von der Bordbatterie mit der Betriebsspannung UB versorgt. Mit dem Bezugszeichen A ist der Abgasstrom bezeichnet, der nach dem Verbrennungsvorgang aus den Zylindern ausströmt.
  • Mit Hilfe der Anordnung erzeugt das Steuergerät 2 ein Ansteuersignal für den Aktuator 5, um eine vorgegebene Stellung der Saugrohrklappen SK zu erzeugen. Beispielsweise werden mit dem Steuersignal die Saugrohrklappen SK auf ,offen' gesteuert. Der Schalter 6 erfasst die tatsächlich erreichte Stellung der Saugrohrklappen SK und sendet ein Signal als Lagerückmeldung an das Steuergerät 2. Das Steuergerät 2 vergleicht nun das Signal der Lagerückmeldung des Schalters 6 mit dem Steuersignal für den Aktuator 5 auf ihre Plausibilität hin. Es kann nämlich sein, dass die tatsächliche Verstellung der Saugrohrklappen aus verschiedenen Gründen nicht erreicht werden kann, da beispielsweise der Aktuator 5 defekt ist. Andererseits kann das Signal der Lagerückmeldung des Schalters 6 fehlerhaft sein, da beispielsweise ein Kurzschluss oder eine Unterbrechung in seinem Stromkreis mit den Leitungen 11 vorliegt. Mit Hilfe der Erfindung soll nun die Diagnosefähigkeit von Schaltern im Hinblick auf die Lagerückmeldung von Aktuatoren erweitert werden. Es ist vorgesehen, dass mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bzw. der Vorrichtung das Auftreten eines Plausibilitätsfehlers beispielsweise bei Schaltsaugrohren oder Abgasklappen analysiert und ausgewertet wird, wie später zu 4 noch näher erläutert wird.
  • 2 zeigt in schematischer Darstellung ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Vorrichtung. Im Wesentlichen weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine Steuerung 2 (Steuergerät) auf, die von einem Programm gesteuert wird. Die Steuerung 2 ist mit einem Programmspeicher 3 verbunden, in dem ein Programm für die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens abgelegt ist. Des weiteren ist die Steuerung 2 mit einem Fehlerspeicher 4 verbunden, in dem erkannte Fehler bezüglich der Plausibilität sowie gegebenenfalls auch die Ursache für den Plausibilitätsfehler gespeichert sind. Des weiteren sind an die Steuerung 2 eine oder mehrere Aktuatoren 5 mit zugeordneten Schaltern 6 angeschlossen. Optional können die gespeicherten Diagnosefehler, beispielsweise bezüglich des Schaltsaugrohres oder von einer oder mehreren Abgasklappen über eine Fehlerausgabe 8 abgefragt werden.
  • Erfindungswesentlich ist, dass die Steuerung 2 nicht als separater Rechner ausgeführt ist, sondern lediglich einen Programmteil darstellt, der in einem bereits vorhandenen Motorsteuergerät 1 implementiert ist. Zur Durchführung der Diagnose oder Analyse eines Plausibilitätsfehlers müssen daher keine zusätzlichen Hardware-Komponenten eingebaut werden.
  • Im Nachfolgenden wird der Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens am Beispiel eines Schaltsaugrohres eines Verbrennungsmotors, insbesondere eines Otto-Motors bei einem Personenkraftwagen näher erläutert. Alternativ ist vorgesehen, das erfindungsgemäße Verfahren bei analogen Kontrollfunktionen, insbesondere auch bei Abgasklappen anzuwenden.
  • Zunächst wird nach der Ansteuerung eines Aktuators 5 mit einem entsprechenden Steuersignal, das von der Steuerung 2 aktiviert wird, nach Ablauf einer vorgegebenen Einstellzeit für den Aktuator 5 ein Signal für die Lagerückmeldung von dem zugeordneten Schalter 6 abgefragt. Es wird beispielsweise angenommen, dass der Schalter 6 nach der Ansteuerung des Aktuators 5 entgegen des erwarteten Pegels den Pegel ,1' liefert. Der Pegel ,1' stimmt nicht mit dem erwarteten Pegel überein, der aufgrund des Ansteuersignals für den Aktuator 5 erwartet wurde. In diesem Fall stellt die Steuerung 2 einen Plausibilitätsfehler fest und speichert ihn im Fehlerspeicher 4 als ersten Fehler unter der Bezeichnung VIM_FB unplausibel (variable input manifold feed back) ab, wie später noch zu 4 näher erläutert wird. Die Ursache für diesen Fehler kann vielfältig sein. Beispielsweise weist der elektrische Schaltkreis des Schalters 6 eine Unterbrechung oder einen Kurzschluss zum positiven Potential oder zum negativen Potential auf.
  • Nachdem nun der Plausibilitätsfehler festgestellt wurde, wird in einem zweiten Schritt der Aktuator 5 in einen Betriebspunkt aktiviert, in welchem sich neben dem Pegel des Schalters 6 noch mindestens ein weiterer Eingangsparameter der Motorsteuerung verändern sollte, wenn das System in Ordnung ist. Nach der erneuten Ansteuerung des Aktuators 5 müsste sich nun der zweite Eingangsparameter in Abhängigkeit von der Bewegung des Aktuators 5 ändern. Es wird nun angenommen, dass der zweite Eingangsparameter nicht der Bewegung des Aktuators 5 folgt. Des weiteren wird jetzt angenommen, dass die Lagerückmeldung des Schalters 6 seinen vorherigen Pegel beibehält. Bei dieser Konstellation ist dann eindeutig bestätigt, dass tatsächlich ein Plausibilitätsfehler vorliegt.
  • Im anderen Fall, wenn der zweite Eingangsparameter der Bewegung des Aktuators 5 folgt und das Signal des Schalters 6 weiterhin auf dem vorherigen Wert verbleibt, kann man davon ausgehen, dass ein elektrischer Fehler im Schaltkreis des Schalters 6 vorliegt. In diesem Fall wird eine zweite Fehlermeldung im Fehlerspeicher 4 abgelegt, wobei in diesem Fall der Fehlercode VIM_FB-EL bezeichnet wird. Bei der Diagnose wurde somit nicht nur ein Fehler der Plausibilität festgestellt, sondern auch die eigentliche Ursache, die zu dem Plausibilitätsfehler geführt hat. Dieser Vorgang wird ebenfalls zu 4 noch näher erläutert.
  • Ein wesentliches Merkmal der Erfindung ist, dass nach dem Erkennen des vorliegenden Plausibilitätsfehlers dieser erste Fehler im Fehlerspeicher 4 sofort abgelegt wird. Anschließend wird dann mit Hilfe einer geänderten Ansteuerung des Aktuators 5 und mit einem geänderten Eingangsparameter die genaue Fehlerursache ermittelt, die zur Feststellung des Plausibilitätsfehlers geführt hatte. Dazu wurde eine schnelle und aussagefähige Signaländerung mit Hilfe des weiteren Eingangsparameters durchgeführt.
  • 3 zeigt eine Tabelle für die Fehlerermittlung, die bei einem zweistufigen umschaltbaren Saugrohr VIM durchgeführt wird. Zunächst sind in der Tabelle die Spalten: 1 Funktion, 2 Lagerückmeldung des Schalters, 3 weiterer Eingangsparameter, 4 Plausibilitätsfehler vermutet, 5 Eintrag Fehlerspeicher und 6 Bemerkung aufgeführt. Im ersten Schritt wird der Aktuator angesteuert. In Spalte 2 wird geprüft, ob sich die Lagerück meldung des Schalters 6 erwartungsgemäß geändert hat. Beispielhaft wird angenommen, dass sich die Lagerückmeldung nicht geändert hat und der Pegel auf ,1' verharrt. Daraus folgt entsprechend Spalte 3 eine erste Pegelmessung für den weiteren Eingangsparameter. Es wird gemäß Spalte 4 ein Plausibilitätsfehler vermutet. In Spalte 5 erfolgt dann ein erster Fehlereintrag, z. B. VIM_FB unplausibel.
  • In einem zweiten Schritt erfolgt dann gemäß Spalte 1 eine geänderte Ansteuerung des Aktuators für den weiteren Eingangsparameter. In Spalte 2, Zeile a) wird angenommen, dass sich der Pegel für die Lagerückmeldung nicht verändert hat. Gemäß Spalte 3 hat sich der Pegel des weiteren Eingangsparameter ebenfalls nicht verändert. Das bedeutet, dass gemäß Spalte 4 der Plausibilitätsfehler bestätigt wird. In diesem Fall bleibt in Spalte 5 der erste Fehlereintrag wie zuvor bestehen.
  • Im anderen Fall wird entsprechend Spalte 2, Zeile b), angenommen, dass der Pegel der Lagerückmeldung weiterhin unverändert ist. Gemäß Spalte 3 wird angenommen, dass nun der Pegel des weiteren Eingangsparameters der Ansteuerung des Aktuators folgt. Entsprechend Spalte 4 wird nun festgestellt, dass kein Plausibilitätsfehler vorliegt, sondern ein elektrischer Fehler im Schaltkreis des Schalters. Daraufhin folgt in Spalte 5 ein zweiter Fehlereintrag mit dem Hinweis VIM_FB_EL. Das bedeutet, dass ein elektrischer Fehler bei der Lagerückmeldung im Schaltkreis des Schalters 6 vorliegt.
  • Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass bei dem zweistufigen Schaltsaugrohr die Umschaltung von der Momenten- in die Leistungsstellung momentenneutral bzw. luftmassenneutral erfolgt. Dieser Betriebspunkt liegt bei Otto-Motoren für einen Pkw typischerweise zwischen 4.000 und 5000 U/min. Dieser Wert wird nicht sehr häufig im alltäglichen Fahrprofil oder bei der Typprüfung erreicht, so dass vorzugsweise diese Prüfung in einer Werkstatt erfolgt. Nach dem Ablegen des Plausibilitätsfehlers erfolgt die Umschaltung des Saugrohres bei niedrige ren Drehzahlen, wie sie im Normalbetrieb häufiger auftreten. Es ist vorgesehen, dass als Vergleichsparameter beispielsweise die angesaugte Luftmasse herangezogen wird. Die angesaugte Luftmasse soll durch die Umschaltung signifikant beeinflusst werden, so dass eine messtechnische Auswertung ermöglicht wird. Verändert sich die Luftmasse als Folge der Umschaltung des angesteuerten Saugrohres, so liegt ein elektrischer Fehler am Schalter für die Lagerückmeldung vor. Liegt dagegen keine Änderung der Luftmasse vor, dann kann der zuvor abgelegte erste Fehlercode nicht weiter ergänzt werden.
  • 4 zeigt in schematischer Darstellung ein Flussdiagramm, mit dem das erfindungsgemäße Verfahren zur Analyse eines Plausibilitätsfehlers durchgeführt wird. Dieses Flussdiagramm dient als Grundlage für das gespeicherte Programm.
  • In Position 11 startet die Überwachungsfunktion für das zweistufige Schaltsaugrohr VIM (variable input manifold). In Position 12 wird zunächst überprüft, ob alle erforderlichen Bedingungen erfüllt sind, so dass die Diagnose gestartet werden kann. Beispielsweise wird überprüft, ob die volle Betriebsspannung vorliegt und nicht eine Unterspannung. Sind die Bedingungen nicht erfüllt, dann springt das Programm bei N auf Position 13 zurück und startet erneut mit dem Monitoring. Andererseits springt das Programm bei J auf Position 14. In Position 14 wird ein permanenter Vergleich der Lagerückmeldung VIM_FB (FB, feed back) und der angeforderten Ansteuerung für den Aktuator VIM-SP (SP, set point) durchgeführt. In Position 15 wird überprüft, ob die Lagerückmeldung des Schalters am Schaltsaugrohr VIM_FB plausibel ist. Ist das der Fall, so wird bei J in Position 16 das Signal VIM_FB ,in Ordnung' ausgegeben und das Programm springt auf Position 13 zurück. Im anderen Fall wird bei N das Programm in Position 17 fortgesetzt und der erkannte Plausibilitätsfehler ausgewertet. Es erfolgt ein erster Fehlereintrag mit dem Hinweis VIM_FB unplausibel. Allerdings ist zu diesem Zeitpunkt noch nicht die genaue Fehlerursache bekannt. Es kann sich um eine Störung im Schaltkreis des Sensors der Lagerückmeldung 6 oder um eine Störung in der Wirkverbindung zwischen dem Aktuator 5 und dem Sensor 6 handeln. Daher wird entsprechend Position 18 in einem zweiten Schritt auf einen geänderten Eingangsparameter für die Saugrohrumschaltung umgeschaltet. Die Umschaltung des Saugrohres erfolgt bei einem Betriebspunkt, der momentenneutral ist. Somit wird die Umschaltung vom Fahrer des Fahrzeugs nicht bemerkt. Nun wird in Position 19 die Änderung der angesaugten Luftmasse im Bereich der Umschaltung ermittelt. Die Umschaltung erfolgt z. B. von einem kurzen auf ein langes Saugrohr, so dass sich die Resonanzfrequenzen ändern, wie zuvor beschrieben wurde. In Position 20 wird geprüft, ob eine hinreichende Luftmassenänderung bei der Umschaltung aufgetreten ist. Ist das der Fall, dann wird in Position 21 festgehalten, dass kein elektrischer Fehler im Schaltkreis des Schalters 6 vorliegt. Es wird an die Steuerung die Meldung VIM_FB_EL, kein Fehler ausgegeben.
  • Im anderen Fall springt das Programm bei N auf Position 22. In diesem Fall wird festgehalten, dass ein Fehler VIM_FB_EL im Schaltkreis des Schalters 6 festgestellt wurde. Danach springt das Programm auf Position 23 und trägt den Fehler VIM_FB_EL als zweiten Fehlercode in den Fehlerspeicher 4 ein und beginnt mit der Fehlerbearbeitung.

Claims (9)

  1. Verfahren zur Analyse eines Plausibilitätsfehlers bei der Überwachung der Lagerückmeldung eines von einem Steuergerät (2) gesteuerten Aktuators (5), wobei das Signal für die Lagerückmeldung von einem Sensor (6) gesendet wird, der mit dem Aktuator (6) in Wirkverbindung steht und wobei das Steuersignal für den Aktuator (5) mit dem Signal der Lagerückmeldung verglichen und auf Plausibilität geprüft wird, wobei als Sensor (6) ein mechanischer oder elektronischer Schalter verwendet wird, wobei in einem ersten Schritt, wenn das Signal der Lagerückmeldung nicht mit dem Steuersignal korrespondiert, eine erste Fehlermeldung ausgegeben wird, wobei in einem zweiten Schritt der Aktuator (5) in einen weiteren Betriebspunkt gesteuert wird, bei dem sich wenigstens ein weiterer Eingangsparameter des Steuergerätes (2) ändern soll, – wobei die erste Fehlermeldung bestätigt wird, wenn der weitere Eingangsparameter nicht der geänderten Ansteuerung des Aktuators (5) folgt und das Signal des Schalters (6) im Wesentlichen unverändert bleibt, – wobei eine zweite Fehlermeldung ausgegeben wird, wenn der weitere Eingangsparameter der geänderten Ansteuerung des Aktuators (5) folgt und das Signal des Schalters (6) im Wesentlichen unverändert bleibt, und wobei für die zweite Fehlermeldung der Hinweis ausgegeben wird, dass ein elektrischer Fehler im elektrischen Schaltkreis des Schalters (6) vorliegt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fehlermeldungen in einem Fehlerspeicher (4) des Steuergerätes (2) gespeichert werden.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltung des Aktuators (5) bei einem mehrstufigen Schaltsaugrohr (VIM) momentenneutral oder luftmassenneutral erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Umschaltung des Aktuators (5) von der Momentenstellung in die Leistungsstellung bei einem Pkw-Fahrzeug mit einem Ottomotor, beispielsweise bei einer Drehzahl von typisch 4000 bis 5000 U/min erfolgt.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für den zweiten Schritt die Umschaltung des Schaltsaugrohres (VIM) bei niedrigeren Drehzahlen als im Normalbetrieb erfolgt, wobei der Betrag der angesaugten Luftmasse (L) vor und nach der Umschaltung ausgewertet wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als zweite Fehlermeldung ein elektrischer Fehler am Schalter (6) für die Lagerückmeldung ausgegeben wird, wenn die Differenz des Betrages der angesaugten Luftmasse vor und nach der Umschaltung größer als ein vorgegebener Grenzwert ist.
  7. Vorrichtung zur Analyse eines Plausibilitätsfehlers bei der Überwachung der Lagerückmeldung eines von einem Steuergerät (2) gesteuerten Aktuators (5), und mit einem Sensor (6) für ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Sensor (6) ein mechanischer oder elektronischer Schalter ist, wobei die Steuerung (2) ausgebildet ist, um das Steuersignal für den Aktuator (5) mit dem Signal der Lagerückmeldung zu vergleichen und auf Plausibilität zu prüfen, – wobei in einem ersten Schritt, wenn das Signal der Lagerückmeldung nicht mit dem Steuersignal korrespondiert, eine erste Fehlermeldung ausgegeben wird, wobei in einem zweiten Schritt der Aktuator (5) in einen weiteren Betriebspunkt gesteuert wird, bei dem sich wenigstens ein weiterer Eingangsparameter des Steuergerätes (2) ändern soll, – wobei die erste Fehlermeldung bestätigt wird, wenn der weitere Eingangsparameter nicht der geänderten Ansteuerung des Aktuators (5) folgt und das Signal des Schalters (6) im Wesentlichen unverändert bleibt, – wobei eine zweite Fehlermeldung ausgegeben wird, wenn der weitere Eingangsparameter der geänderten Ansteuerung des Aktuators (5) folgt und das Signal des Schalters (6) im Wesentlichen unverändert bleibt, und – wobei für die zweite Fehlermeldung der Hinweis ausgegeben wird, dass ein elektrischer Fehler im elektrischen Schaltkreis des Schalters (6) vorliegt.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Schalter (6) kontaktlos als optischer, magnetischer oder kapazitiver Schalter ausgebildet ist.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Aktuator (5) insbesondere zur Umschaltung eines Schaltsaugrohres (VIM) oder einer Abgasklappe verwendbar ist.
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