DE4215938C2

DE4215938C2 - Aussetzererkennungssystem bei einem Verbrennungsmotor

Info

Publication number: DE4215938C2
Application number: DE4215938A
Authority: DE
Inventors: Martin Klenk; Anton Kantschar; Christian Koehler
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1992-05-14
Filing date: 1992-05-14
Publication date: 2002-10-31
Anticipated expiration: 2012-05-15
Also published as: US5357788A; DE4215938A1

Description

Die Erfindung betrifft ein Aussetzererkennungssystem bei einem Verbrennungsmotor in einem Kraftfahrzeug.

Stand der Technik

Die üblichsten Systeme zur Aussetzererkennung sind solche, bei denen kurzfristige Schwankungen in der Drehzahl des Ver brennungsmotors untersucht werden. Problematisch bei diesen Systemen ist jedoch, daß derartige Drehzahlschwankungen nicht nur durch Aussetzer, sondern auch durch Kräfte erzeugt werden können, wie sie über den Triebstrang von den An triebsrädern her auf den Motor rückwirken. Es sind daher zahlreiche Systemvarianten betreffend das Erfassen und Aus werten von Drehzahlschwankungen bekanntgeworden. Hierzu wird beispielhaft auf US 5,044,195 A verwiesen, in welchem US- Patent zahlreiche Veröffentlichlungen zum Stand der Technik aufgeführt sind.

In derzu einer älteren Anmeldung gehörenden Schrift DE 41 00 527 A1 wurde vorgeschlagen, die Aussetzererkennung ab Eintritt vorgegebener Betriebsbedingungen des Kraftfahrzeugs so lange einzustellen, bis die vorgegebenen Bedingungen nicht mehr erfüllt sind. Als eine der vorgegebenen Bedingun gen wird das Rütteln des Fahrzeugs aufgrund von außen wir kender Kräfte angegeben. Das Rütteln kann z. B. mit Hilfe des Signals von einem Beschleunigungssensor festgestellt werden. Einem solchen System liegt die Erkenntnis zugrunde, daß es dann, wenn ein Fahrzeug über eine Schlechtwegstrecke fährt, zu vielen kurzzeiten Drehzahlschwankungen der Räder kommt, die über den Triebstrang, wenn auch durch dessen Elastizität gedämpft, auf die Drehzahl des Motors rückwir ken.

Aus DE 36 10 186 A1 ist es bekannt, das Verhalten eines bloc kiergeschützten Bremssystems abhängig vom Zustand einer Straße zu verändern. Hierzu wird jeweils bei Auftreten einer Radbeschleunigung wenigstens vorgegebener Größe ein Zahlen wert zu einer Summe addiert, die nach einer vorgegebenen Funktion wieder erniedrigt wird. Der jeweils aktuelle Wert der Summe wird als Wert zum Einstellen des Verhaltens des Systems verwendet.

Es bestand das Problem, ein Aussetzererkennungsystem anzu geben, das Aussetzer in einem Verbrennungsmotor in einem Kraftfahrzeug zuverlässig feststellt.

Darstellung der Erfindung

Gelöst wird dieses Problem mit den Merkmalen von Anspruch 1. Das erfindungsgemäße Aussetzererkennungssystem ist eine Modifizierung des eingangs genannten vorgeschlagenen Systems dahingehend, daß zum Sperren der Aussetzererkennung das Sig nal von einem Raddrehzahlsensor verwendet wird, also das Signal von einem Sensor, wie er insbesondere an einem Fahr zeug mit blockiergeschütztem Bremssystem oder an einem Fahr zeug vorhanden ist, bei dem die Fahrgeschwindigkeit aus dem Signal von einem Raddrehzahlsensor abgeleitet wird. Es ent fällt dann das Erfordernis, zur Schlechtwegstreckenerkennung einen besonderen Sensor, z. B. einen an der Fahrzeugkaros serie befestigten Beschleunigungssensor verwenden zu müssen. Beim erfindungsgemäßen System kann zum Erkennen einer Schlechtwegstrecke unmittelbar die Vorgehensweise eingesetzt werden, wie sie aus der eingangs genannten DE-A-36 10 186 bekannt ist. Während dort jedoch die Schlechtwegstreckener kennung zum Modifizieren des Verhaltens eines blockierge schützten Bremssystems dient, wird beim erfindungsgemäßen System diese Erkennung dazu verwendet, die Erkennung von Aussetzern in einem Verbrennungsmotor so lange auszusetzen, bis die Strecke wieder eine ausreichend gute Qualität für zuverlässiges Feststellen von Motoraussetzern aufweist. Das Signal der Schlechtwegstreckenerkennung kann gleichzeitig sowohl bei der Aussetzererkennung wie auch beim Einstellen des Verhaltens eines blockiergeschützten Bremssystems ver wendet werden.

Bei allen Kraftfahrzeugen, unabhängig davon, ob Raddrehzahl signale, die das Aussetzererkennungssystem zum Sperren der Aussetzererkennung nutzt, bereits vorhanden sind oder nicht, besteht der Vorteil, daß eine zuverlässige Erkennung einer schlechten Wegstrecke möglich ist.

Ein sehr zuverlässiges Radunruhesignal RU zur Schlechtwegstreckenerkennung läßt sich nach folgender Formel erhalten:

RU = [(T2 - T1) - (T3 - T2)]/f(T³),

mit T1, T2, T3: Zeitdauern, in denen nacheinander jeweils eine vorgegebene gleiche Anzahl von Pulsen von einem Raddrehzahlsensor gezählt wird; und

f(T³): z. B. = T1³ oder, besser, = T1.T2.T3.

Das derart gebildete Radunruhesignal kann nicht nur in einem erfindungsgemäßen Aussetzererkennungssystem zum Sperren der Aussetzererkennung verwendet werden, sondern auch z. B. bei einem blockiergeschützten Bremssystem zum Einstellen des Bremsverhaltens oder bei einer Fahrwerkregelung zum Einstel len des Verhaltens des Fahrwerks eines Kraftfahrzeugs.

Zeichnung

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden nachfolgend näher beschrieben und erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein grobschematisches Blockdia gramm für ein Aussetzererkennungssystem, bei dem das Erken nen von Aussetzern im Fall des Befahrens einer Schlechtweg strecke gesperrt wird, Fig. 2 ein Flußdiagramm für das eben genannte System, Fig. 3 ein Detail zum Flußdiagramm gemäß Fig. 2, und Fig. 4 ein weiteres Detail zum Flußdiagramm ge mäß Fig. 2.

Beschreibung der Ausführungsbeispiele

Das erfindungsgemäße Aussetzererkennungssystem wird durch Fig. 1 als Blockschaltbild und durch Fig. 2 als Flußdiagramm veranschaulicht. Das Blockschaltbild gemäß Fig. 1 weist folgende Komponenten auf: einen Raddrehzahlsensor 10, einen Radunruhebestimmungsblock 11, einen Schwellenvergleichsblock 12 und einen Aussetzererkennungsblock 13. Der Radunruhebe stimmungsblock 11 bestimmt ein Radunruhesignal RU, das im Schwellenvergleichsblock 12 mit einem vorgegebenen Schwel lenwert SW_RU verglichen wird. Sobald der Schwellenwert überschritten wird, wird dies dem Aussetzererkennungsblock 13 mitgeteilt, woraufhin dieser die Aussetzererkennung sperrt.

Gemäß dem Flußdiagramm von Fig. 2 wird in einem Schritt s1 ein Signal vom Raddrehzahlsensor 10 erfaßt, und es wird ein Radunruhewert RU bestimmt. In einem Schritt s2 wird dieser Wert mit dem genannten Schwellenwert SW_RU verglichen. Ist dieser Schwellenwert überschritten, wird in einem Schritt s3 die Aussetzererkennung gesperrt, während sie andernfalls in einem Schritt s4 zugelassen wird. Anschließend wird ein End schritt se erreicht, in dem eine Endebedingung abgefragt wird, z. B. ob der Motor abgestellt wurde. Ist die Endebe dingung erfüllt, wird z. B. irgendeine Endauswertung von Meßwerten vorgenommen, und es wird das Ende des Verfahrens erreicht. Ist die Endebedingung dagegen nicht erfüllt, läuft das beschriebene Verfahren ab Schritt s1 erneut ab.

Der Schwellenwert SW_RU kann relativ hoch gewählt werden, da sich wegen der Elastizität des Triebstrangs nur größere Rad drehzahländerungen als Motordrehzahländerungen bemerkbar machen.

Fig. 3 veranschaulicht mit Schritten s3.1 bis s3.4 Details zum Bilden des Radunruhewertes RU. Zunächst werden Zeitdau ern T1 und T2 erfaßt, in denen jeweils eine gleiche vorge gebene Anzahl von Pulsen vom Raddrehzahlsensor 10 erfaßt wird. Beim Ausführungsbeispiel wird ein Raddrehzahlsensor verwendet, der 360 Pulse pro Radumdrehung ausgibt, und es werden zunächst 30 Pulse für die Zeitdauermessung vorgege ben, was einer Winkelspanne von 30° der Radumdrehung ent spricht. In einem Schritt s3.2 wird entsprechend noch eine dritte Zeitdauer T3 erfaßt. Mit den drei Zeitdauerwerten wird der Laufunruhewert nach der in Schritt s3.3 in Fig. 3 eingetragenen Formel berechnet. Schließlich wird noch der Zeitdauerwert T1 für die nächste Berechnung auf den Wert von T2 und derjenige von T2 auf den Wert von T3 gesetzt. Es wer den dann die sich an die Marke A in Fig. 2 anschließenden Schritte durchlaufen, woraufhin über die in den Fig. 2 und 3 dargestellte Marke B wieder der Schritt s3.2 erreicht wird, in dem erneut eine Zeitdauer T3 erfaßt wird.

Je schneller sich das Rad dreht, desto kürzer wird die Zeit dauer, innerhalb der 30 Pulse vom Raddrehzahlsensor 10 gezählt werden. Bereits bei mittlerer Drehzahl wird die zeitliche Belastung des Rechners unzumutbar groß. Daher wird beim Ausführungsbeispiel mit zunehmender Fahrgeschwindigkeit der Wert der vorgegebenen Winkelspanne, d. h. die vorge gebene Zahl von Pulsen, erhöht. Dies wird durch Fig. 4 ver anschaulicht. Gemäß einem auf die Marke B folgenden Schritt s4.1 wird die vorgegebene Anzahl von Pulsen abhängig vom Wert der zuletzt gemessenen Zeitspanne T1 eingestellt. Anschließend (Schritt s4.2) wird überprüft, ob sich die vorgegebene Zahl der Pulse geändert hat. Ist dies nicht der Fall, wird Schritt s3.1 unmittelbar erreicht, andern falls werden wieder Werte T1 und T2 (Schritt s4.3) erfaßt, ähnlich wie in Schritt s3.1. Beim Ausführungsbeispiel werden 30, 60 bzw. 120 Pulse entsprechend 30, 60 bzw. 120° Rad umdrehung für niedrige, mittlere bzw. hohe Raddrehzahl vorgegeben. Das Umschalten von einem Bereich zum anderen erfolgt mit einer gewissen Hysterese, damit bei kleinen Än derungen der Raddrehzahl in einem Übergangsbereich nicht laufend die vorgegebene Zahl von Pulse hin- und hergeändert wird.

Die in Schritt s3.3 von Fig. 3 eingeschriebene Formel zur Berechnung des Radunruhewertes RU ist nur ein Beispiel für eine mögliche Berechnungsart. Es handelt sich hierbei um eine grundlegende Formel, wie sie auch zum Bestimmen von Laufunruhe eines Verbrennungsmotors verwendet wird. Aller dings werden im letzteren Fall typischerweise nicht die Zeitdauern für drei unmittelbar aufeinanderfolgende Winkel spannen gemessen, sondern es werden Zeitdauern für jeweils gleiche Winkelspannen gemessen, deren Anfänge nach bestimm ten Gesichtspunkten gewählt sind, die mit dem Verbrennungs vorgang im Motor zusammenhängen. Zum Bestimmen des Radunru hewertes können andere Formeln verwendet werden, wie sie zur Laufunruhebestimmung eines Verbrennungsmotors bekannt sind. Außerdem kann das aus DE-A-36 10 186 bekannte Summationsver fahren benutzt werden, wie es eingangs diskutiert wurde.

Claims

1. Aussetzererkennungssystem bei einem Verbrennungsmotor in einem Kraftfahrzeug, bei welchem System
Raddrehzahlschwankungen mindestens eines Rades des Kraft fahrzeuges gemessen werden und aus diesen ein Radunruhewert gebildet wird;
untersucht wird, ob der Radunruhewert einen Schwellenwert überschreitet; und
die Aussetzererkennung gesperrt wird, wenn der Radunruhe wert den Schwellenwert überschreitet.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß beim Auftreten einer Radbeschleunigung wenigstens einer vor gegebenen Größe ein Zahlenwert zu einer Summe addiert wird, die nach einer vorgegebenen Funktion wieder erniedrigt wird, und die Summe als Radunruhewert verwendet wird.

3. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitspannen T1, T2, T3 gemessen werden, in denen von einem Raddrehzahlsensor jeweils dieselbe vorgegebene gleiche An zahl von Pulsen ausgegeben wird, und der Radunruhewert RU wie folgt berechnet wird:
RU = [(T2 - T1) - (T3 - T2)]/f(T³)

4. System nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß folgendes gilt: f(T³) = T1.T2.T3.

5. System nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch ge kennzeichnet, daß die vorgegebene Pulszahl abhängig von der Raddrehzahl vorgegeben wird.

6. System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Pulszahlen bei niedriger, mittlerer oder hoher Raddrehzahl solche vorgegeben werden, wie sie in Radwinkelspannen von 30, 60 oder 120° ausgegeben werden.