DE3212561A1

DE3212561A1 - Anordnung zum ueberwachen eines sensors an einer brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE3212561A1
Application number: DE19823212561
Authority: DE
Inventors: Günther Dipl.-Phys. 7000 Stuttgart Kaiser; Werner 7257 Ditzingen Nitschke
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1982-04-03
Filing date: 1982-04-03
Publication date: 1983-10-13
Also published as: JPS58182509A; DE3212561C2; GB2119519B; GB2119519A; JPH0465331B2; GB8308723D0; US4574265A

Description

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R. 17746

22.3.1982 Wt/Hm

ROBERT BOSCH GMBH, 7000 STUTTGART 1

Anordnung zum Überwachen eines Sensors an einer Brennkraftmaschine

Stand der Technik

Die Erfindung geht aus von einer Anordnung nach der Gattung des Hauptanspruches.

Es ist bekannt, Brennkraftmaschinen in Abhängigkeit von Betriebsparametern zu regeln, die von Sensoren an der Brennkraftmaschine erfaßt werden. Derartige Meßsignale sind beispielsweise der Unterdruck im Ansaugrohr, die angesaugte Luftmenge, der Brennraumdruck, Brennraumlicht und dgl. Die von den Sensoren erfaßten Signale werden einem elektronischen Steuergerät zugeführt, das Stellgrößen für Stellglieder der Brennkraftmaschine, beispielsweise die Zündanlage, eine Einspritzanlage, einen Turbolader oder dgl. erzeugt.

Um einen sicheren Betrieb bei einer derartigen Regelung zu gewährleisten, ist es erforderlich, die Funktion der verwendeten Sensoren zu überwachen. Es ist dabei bekannt, redundante Anordnungen zu verwenden, bei denen mehrere Sensoren parallel eingesetzt werden und bei Abweichung der Sensorsignale Alarmfunktionen ausgelöst werden. Derartige Anordnungen sind jedoch zwangsläufig mit erheblichem Aufwand verbunden.

Vorteile der Erfindung

Die erfindungsgemäße Anordnung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, daß nur ein Sensor verwendet werden muß und daß die Überwachung des Sensorsignales und damit des Sensors in bereits vorhandene Funktionen des Steuergerätes implementiert werden kann.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der Beschreibung und der beigefügten Zeichnung.

Zeichnung

Die Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und wird in der folgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen: Figur 1 ein Diagramm einer Meßgröße eines zu überwachenden Sensors; Figur 2 ein Blockschaltbild einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anordnung.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Figur 1 zeigt als Beispiel für eine Meßgröße, deren Erfassung mit einem Sensor mit der erfindungsgemäßen Anordnung überwacht werden kann, den Unterdruck P im

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Ansaugrohr einer Brennkraftmaschine über dem Kurbelwellenwinkel KW. Auf der Winkelachse sind als Bezugsmarken der obere Totpunkt OT und der untere Totpunkt UT der Brennkraftmaschine aufgetragen. Wie man sieht, weist der Verlauf 10 des Unterdruckes P Maxima 11, 12 sowie Minima 13 auf. In Figur 1 ist dabei der Unterdruck P bei einer lt-Zylinder-Brennkraf tmaschine dargestellt. Bei einer derartigen Maschine öffnet das Einlaßventil etwa 10 bis 15° vor OT und schließt etwa ^O bis 6o° nach UT. Die Ansaugvorgänge der vier Zylinder addieren sich dann zu dem Druckverlauf 10, bei dem die Minima ungefähr jeweils bei OT und UT liegen. Der Abstand der Maxima 11, 12 bzw. Minima 13 voneinander beträgt bei einer U-Zylinder-Brennkraftmaschine 180 KW.

Erfindungsgemäß wird nun das Signal im Abstand von 90 KW erfaßt, wobei in zweckmäßiger Ausgestaltung der Erfindung die Punkte, beispielsweise 11, 13 durch Synchronisieren auf OT oder UT so gelegt sind, daß jeweils das Maximum 11 bzw. Minimum 13 erfaßt wird. Die Meßwerte an diesen Punkten 11, 13 müssen einen erheblichen Unterschied aufweisen. Stellt sich heraus, daß im Punkt 11 und 13 gleiche oder nahezu gleiche Meßwerte gemessen werden, liegt ein Defekt vor. Liegt dabei der Absolutwert im Bereich des atmosphärischen Luftdrucks, liegt vermutlich ein Fehler in der Verbindung zwischen Drucksensor und Saugrohr vor. Liegt der gemessene Druck jedoch bei einem anderen Wert, ist ein Defekt des Drucksensors selbst wahrscheinlich.

Figur 2 zeigt das Blockschaltbild einer Ausführungsform einer Anordnung, bei der mit 18 ein Saugrohr einer Brennkraftmaschine bezeichnet ist, das über eine Leitung 19 mit einem Drucksensor 20 verbunden ist. Das Ausgangssignal

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des Drucksensors 20 wird über einen Analog/Digital-Wandler 21 auf ein Schieberegister 22 geführt. Ferner ist ein Bezugsmarkengenerator 23, der mit der Kurbelwelle verbunden ist, vorgesehen, der auf einen Bezugsmarkensensor 2k einwirkt. Dieser ist an eine Zeitsteuerung 25 angeschlossen, die im Abstand von 90 Kurbelwellenwinkel Steuersignale erzeugt, die einmal dem Schieberegister 22 und zum anderen einem Schalter 28 zugeführt werden. Die beiden Plätze des Schieberegisters 22 sind auf Eingänge eines Subtrahierers 26 geführt, der über einen Inverter 27, der mit dem Schalter 28 überbrückbar ist, an eine Schwellwertstufe 29 angeschlossen ist. Die Schwellwertstufe 29 führt ihrerseits über ein Verzögerungsglied 30 zu einem Steuergerät 1U sowie einer Anzeige 31. Das Steuergerät 11+ erhält Eingangssignale am Eingang 15 und wirkt mit Ausgangssignalen über Ausgänge 16 auf in der Zeichnung nicht dargestellte Stellglieder der Brennkraftmaschine.

Die Wirkungsweise der in Figur 2 dargestellten Anordnung ist wie folgt:

Am Ausgang des Analog/Digital-Wandlers 21 liegt q.uasikontinuierlich in digitaler Form der jeweilige Meßwert des Verlaufes 10 aus Figur 1. In Abständen von 90 Kurbelwellenwinkel wird das Schieberegister 22 weitergeschoben, so daß in den beiden Speicherplätzen des Schieberegisters 22 die Wertepunkte 12, 13 bzw. 13, 11 usf. eingespeichert sind. Diese jeweils aufeinanderfolgenden Werte werden im Subtrahierer 26 voneinander abgezogen, wobei die unterschiedliche Polarität durch den ebenfalls zyklisch betätigten Schalter 28 über den Inverter 27 berücksichtigt wird. Bei ordnungsge-

ν Uf α ο α ο

mäßem Betrieb des Drucksensors 20 liegt damit am Eingang der Schwellwertstufe 29 stets ein Wert an, der deutlich größer als Null ist. Unterschreitet dieser Wert jedoch eine in der Stufe 29 festgelegte untere Schwelle, erscheint am Ausgang der Stufe 29 ein Signal. Dieses wird gegebenenfalls über das Verzögerungsglied 30 verzögert, so daß erst mehrere aufeinanderfolgende Signale am Ausgang der Stufe 29 die Anzeige 31 oder den Eingang 17 des Steuergerätes ^J\k betätigen. Wird der Eingang 17 des Steuergerätes 1h angesteuert, schaltet dieses auf eine Notfunktion, so daß die Brennkraftmaschine keinen Schaden nehmen kann.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann über die Verbindung des Ausganges des Analog/Digital-Wandlers 21 zum Steuergerät 1^ im Falle der Ansteuerung des Einganges 17 der jeweilige Absolutwert des Ausgangssignals des Drucksensors 20 festgestellt werden. Liegt dieser in der Größenordnung des atmosphärischen Drucks, liegt vermutlich ein Fehler in der Leitung 19 vor, während ein anderer Meßwert auf einen Fehler im Sensor 20 selbst hindeutet. Diese unterschiedlichen Sachverhalte können dann durch eine differenzierte Anzeige 31 deutlich gemacht werden.

Claims

XV 22.3.1982 Wt/Hm ROBERT BOSCH GMBH, TOOO STUTTGART 1 Ansprüche

1. Anordnung zum Überwachen eines Sensors (2U) an einer Brennkraftmaschine, wobei der Sensor (2U) eine sich im Arbeitstakt der Brennkraftmaschine periodisch ändernde Meßgröße (P ) erfaßt, dadurch gekennzeichnet, daß eine Zeitsteuerung (25) eine periodische Meßwerterfassung im Abstande eines ungeradzahligen Vielfachen einer halben Periodendauer der Meßgröße (P ) bewirkt, daß aufeinanderfolgende Meßwerte miteinander verglichen werden und bei Unterschreiten einer vorgegebenen Differenz ein Signal abgegeben wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitsteuerung (25) mit einem Bezugsmarkengenerator (23) der Kurbelwelle synchronisiert ist.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Absolutwert der Meßgröße (P ) erfaßt wird und im Falle der Erzeugung des Signales unterschiedliche Anzeigen (31) je nach Größe des gerade vorliegenden Meßwerts angesteuert werden.