DE4005973A1 - Diagnoseverfahren zur ueberpruefung von stellgliedern zur steuerung von brennkraftmaschinen - Google Patents
Diagnoseverfahren zur ueberpruefung von stellgliedern zur steuerung von brennkraftmaschinenInfo
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Description
Die Erfindung geht aus von einem Diagnoseverfahren nach der Gattung
des Hauptanspruchs.
Beim Betrieb von Brennkraftmaschinen ist es bekannt, daß durch
Variationen der Ein-/Auslaßventilsteuerung und/oder durch
Variationen der Saugrohr- bzw. Ansaugtraktgeometrie das Arbeits
verhalten der Brennkraftmaschine beeinflußt wird. Hierbei findet die
Ein-/Auslaßventilsteuerung entweder zwischen zwei Stellermöglich
keiten, z. B. bei der Nockenwellenumschaltung, statt oder die
Ein-/Auslaßventilsteuerung erfolgt stetig wie z. B. bei elektro
mechanischen oder elektrohydraulischen Stelleinrichtungen der
Ein-/Auslaßventilsteuerung. Beispielhaft ist hier DE 32 47 916
(Vorrichtung zur Steuerung der Ventile einer Brennkraftmaschine über
eine Nockenwelle) und DE-PS 21 01 761 zu nennen. Durch Variationen
der Saugrohr- bzw. Ansaugtraktgeometrie wird die Resonanzaufladung
der Brennräume im jeweiligen Betriebszustand der Brennkraftmaschine
optimiert, wodurch bei ansonsten unveränderter Stellung anderer
Stellglieder, insbesondere der Drosselklappe, eine erhöhte Luft
zufuhr in die Verbrennungsräume der Brennkraftmaschine ermöglicht
wird. Hierzu sei beispielhaft auf DE 36 08 310 A1 und
DE 39 08 475 A1 verwiesen. Auch in diesem Falle geschehen die
Variationen entweder diskontinuierlich, z. B. durch Betätigung von
Resonanzklappen im Saugrohr bzw. Ansaugtrakt, oder die Variationen
geschehen kontinuierlich durch Ansteuerung mehrerer Stellmöglich
keiten eines oder mehrerer Stellglieder.
Weiterhin ist aus der Europäischen Patentanmeldung EP-A 1 70 018 ein
Verfahren zur Eigendiagnose eines Stellers einer Leerlauffüllungs
regelung bei Brennkraftmaschinen bekannt. Dort wird zur Diagnose des
Stellgliedes eine willkürliche Stellgliedansteuerung zur Diagnose
benutzt, d. h. daß statt der die sonstigen Betriebsabläufe opti
mierenden Ansteuerungen der zu diagnostizierenden Stellglieder ein
oder mehrere definierte Stellgliedansteuerungen stattfinden und
deren Auswirkungen auf andere Betriebsdaten der Brennkraftmaschine
analysiert werden. Die Diagnose kann somit nur während bestimmter,
insbesondere stationärer Betriebszustände geschehen, da ansonsten
die programmgemäße, d. h. durch weitere Stellglieder optimierte,
Arbeitsweise der Brennkraftmaschine in ihrem Ablauf gestört würde.
Das erfindungsgemäße Diagnoseverfahren mit den kennzeichnenden
Merkmalen des Hauptanspruches ermöglicht demgegenüber eine Diagnose
der Stellglieder zur Variation von Ein-/Auslaßventilsteuerung
und/oder zur Variation der Saugrohr- bzw. Ansaugtraktgeometrie bei
Stellgliedansteuerungen, die im Rahmen der programmgemäßen, d. h.
den Betriebsablauf optimierenden Steuerungen der Brennkraftmaschine
stattfinden, ohne einen zusätzlichen Hardware-Aufwand, z. B. in Form
von Stellungsrückmeldern, zu erfordern. Es können für das hier
vorgestellte Diagnoseverfahren, je nach Ausbildung und Integration
der beteiligten Systeme, die ohnehin im normalen Betrieb der Brenn
kraftmaschine vorliegenden Daten zur Diagnose herangezogen werden.
Besonders vorteilhaft ist es, daß der einer Diagnose zugängliche
Bereich nicht nur auf das Steuergerät der Stelleinrichtung und das
Stellglied selbst beschränkt ist. Vielmehr wird der diagnostizierte
Bereich durch dieses erfindungsgemäße Verfahren auf alle Elemente
der Wirkungskette mit der variablen Saugrohr- bzw. Ansaugtrakt
geometrie und/oder der Ein-/Auslaßventilsteuerung erweitert.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung darge
stellt und wird in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
In diesem Ausführungsbeispiel soll anhand eines Blockschaltbildes
das Diagnoseverfahren zur Überprüfung von Stellgliedern zur
Steuerung einer Brennkraftmaschine gezeigt werden. Hierbei handelt
es sich bei den zu diagnostizierenden Stellgliedern um solche zur
Variationen der Saugrohr- bzw. Ansaugtraktgeometrie und/oder zur
Variationen der Ein-/Auslaßventilsteuerung.
Als Position 1 wird in dem Ausführungsbeispiel eine Brennkraft
maschine bezeichnet, der durch ein Saugrohr 2 bzw. einen Ansaugtrakt
die zur Verbrennung nötige Luft zugeführt wird. Die Position 3 faßt
Stellglieder zur Variation der Saugrohr- bzw. Ansaugtraktgeometrie
und die Position 4 Stellglieder zur Variation der Ein/Auslaßventil
steuerung zusammen. Die Ansteuerung der zu diagnostizierenden Stell
glieder erfolgt durch Steuereinheiten, die der Übersichtlichkeit
wegen in Position 5 zusammengefaßt werden. Einer Diagnoseeinheit 7
werden die Steuersignale der zu diagnostizierenden Stellglieder und
weitere Betriebsdaten, wie z. B. die von einem Luftmengenmesser bzw.
Luftmassenmesser 6 gemessene Luftmenge bzw. Luftmasse QL, zugeführt.
Die Ansteuerung sowohl der Variationen der Saugrohr- bzw. Ansaug
traktgeometrie 3 als auch der Variationen der Ein-/Auslaßventil
steuerung 4 bewirken eine Veränderung des Arbeitspunktes der Brenn
kraftmaschine 1. Hierdurch bedingt ist eine Veränderung einer oder
mehrerer Betriebsdaten, die lediglich mittelbar auf diese Stell
gliedansteuerung der Stellglieder 3 und 4 zurückzuführen sind. So
verändert sich z. B. die durch das Saugrohr bzw. den Ansaugtrakt 2
angesaugte Luftmenge bzw. Luftmasse QL, die durch den Luftmengen
messer bzw. Luftmassenmesser 6 gemessen wird. Das Steuergerät 5
steuert abhängig von Betriebskenngrößen der Brennkraftmaschine 1,
inbesondere der Drehzahl n und/oder der Last L, die Stellglieder zur
Variation der Saugrohr- bzw. Ansaugtraktgeometrie 3 und/oder die
Stellglieder zur Variationen der Ein-/Auslaßventilsteuerung 4. Es
können nun zwei Möglichkeiten der Diagnose angewendet werden.
Zum einen werden die Ansteuersignale der zu diagnostizierenden
Stellglieder, die im Rahmen der programmgemäßen, d. h. den Betriebs
ablauf der Brennkraftmaschine optimierenden Ansteuerungen statt
finden, der Diagnoseeinheit 7 zugeführt.
Zum anderen werden bei bestimmten, z. B. stationären Betriebszu
ständen, definierte Ansteuerungen der zu diagnostizierenden Stell
glieder willkürlich getätigt und der Diagnoseeinheit 7 zugeführt.
Willkürlich heißt hier, daß statt der die Betriebsabläufe der Brenn
kraftmaschine optimierenden Ansteuerungen definierte Stellglieder
ansteuerungen stattfinden.
Abhängig von diesen Ansteuersignalen werden in der Diagnoseeinheit 7
Betriebsdaten der Brennkraftmaschine, die lediglich mittelbar auf
diese Stellgliedansteuerung zurückzuführen sind, z. B. die durch den
Luftmengenmesser bzw. Luftmassenmesser 6 gemessene Luftmenge bzw.
Luftmasse QL, als Istwerte gespeichert und mit gespeicherten Soll
werten verglichen. Hierbei werden entweder einzelne Steller
variationen mit entsprechenden Sollwerten verglichen, oder es werden
die gesamten Stellervariationen mit gespeicherten Funktionsverläufen
verglichen.
Claims (7)
1. Diagnoseverfahren zur Überprüfung von Stellgliedern zur Steuerung
von Brennkraftmaschinen bei aufrechterhaltender Funktion des die
Betriebsabläufe der Brennkraftmaschine optimierenden jeweiligen
Steuer- und Regelsystems, dadurch gekennzeichnet, daß Stellglieder
zur Variation der Saugrohr- bzw. Ansaugtraktgeometrie und/oder der
Variation der Ein-/Auslaßventilsteuerung der Brennkraftmaschine
diagnostiziert werden und daß die bei entsprechenden Stellgliedan
steuerung stattfindenden Änderungen von Betriebsdaten der Brenn
kraftmaschine als Istwerte erfaßt werden und diese Istwerte mit
gespeicherten Sollwerten verglichen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Variationen der Ein-/Auslaßventilsteuerung durch Nockenwellenum
schaltungen herbeigeführt werden.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Variationen der Ein-/Auslaßventilsteuerung durch elektromechanische
oder elektrohydraulische Steuervorrichtungen herbeigeführt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Variationen der Saugrohr- bzw. Ansaugtraktgeometrie entweder
diskontinuierlich, z. B. durch Betätigung von Resonanzklappen im
Saugrohr bzw. Ansaugtrakt als Stellglieder, oder durch kontinuier
lich durch Ansteuerung mehrerer Stellmöglichkeiten eines oder
mehrerer Stellglieder geschehen.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stell
gliedansteuerungen willkürlich getätigt wird, d. h. daß statt der
die sonstigen Betriebsabläufe optimierenden Ansteuerungen der zu
diagnostizierenden Stellglieder ein oder mehrere definierte Stell
gliedansteuerungen stattfinden.
6. Verfahren nach Anspruch 1 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die
willkürlichen Stellgliedansteuerungen bei stationären Betriebszu
ständen stattfinden und/oder die Einflüsse der übrigen Stellglieder
während der Diagnose in ihrem Funktionsverlauf gespeichert sind und
berücksichtigt werden.
7. Verfahren nach Anspruch 1, 5 und 6, dadurch gekennzeichnet, daß
bei der willkürlichen Stellgliedansteuerung die gesamte mögliche
Stellervariation in ihrem Funktionsverlauf abgefahren wird und die
entsprechenden Änderungen der zugeordneten Istwerte erfaßt und mit
gespeicherten Funktionsverläufen verglichen werden.
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OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
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