DE4302926A1 - Verfahren und Vorrichtung zur Fehlermeldung bei Fahrzeugen - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Fehlermeldung bei FahrzeugenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Feh
lermeldung in Fahrzeugen gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen
Ansprüche.
Ein solches Verfahren und eine solche Vorrichtung zur Fehlermeldung
in Fahrzeugen ist aus der DE-US 37 31 109 bekannt. Dort wird zur Feh
lermeldung die Leistungsabgabe des Fahrzeugs reduziert. Hierzu wird
das Übertragungsverhalten zwischen dem Fahrpedal und dem leistungs
bestimmenden Element derart verändert, daß bei einem erkannten Feh
lerfall ein sehr großer Leerweg bei der Betätigung des Fahrpedals
auftritt. Dies bedeutet, daß der Fahrer bei einer leichten Betäti
gung keine Reaktion der Brennkraftmaschine verspürt.
Des weiteren ist bekannt, daß zur Anzeige von Fehlerzuständen Warn
lampen eingesetzt werden. Warnlampen werden vom Fahrer häufig ab
sichtlich oder unabsichtlich nicht beachtet, da beispielsweise eine
leuchtende Warnlampe nicht auffällt oder deren Funktion unbekannt
ist. Auch ist bei einer defekten Warnlampe keine Warnung möglich.
Wird die maximal möglich Vollastmenge lediglich um einen konstanten
Wert reduziert, so ist die Wahl des Betrages um den diese Reduk
tion erfolgt, problematisch. Wird ein sehr kleiner Betrag gewählt,
und nutzt der Fahrer nur selten die volle Motorleistung aus, so
bemerkt er die geringfügige Reduzierung der Vollastmenge in der
Regel erst nach einem längeren Zeitraum. Eine starke Begrenzung
dagegen führt unter Umständen zum sofortigen Liegenbleiben, da
beispielsweise bei hoher Belastung nicht genügend Leistung zur
Verfügung steht.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, bei einem Verfahren
der eingangs genannten Art durch ein entsprechendes Notfahrverfahren
eine klare Fehlerzustandsmeldung an den Fahrer zu übermitteln, die
den Fahrer dazu zwingt eine Werkstatt aufzusuchen, um den Defekt
beseitigen zu lassen.
Das erfindungsgemäße Verfahren bzw. die erfindungsgemäße Vorrichtung
nach der Gattung der Hauptansprüche bietet den Vorteil, daß bei Auf
treten eines Defekts die Warnung durch eine Beeinträchtigung des
normalen Fahrbetriebs bzw. des Fahrverhaltens des Fahrzeugs erfolgt.
Dadurch wird der Defekt mit Sicherheit vom Fahrer bemerkt. Dabei ist
vorteilhaft, daß der Fahrer einerseits gezwungen ist, eine Werkstatt
aufzusuchen, andererseits das Fahrzeug aber mit eigener Kraft eine
solche Werkstatt aufsuchen kann. Das erfindungsgemäße Verfahren und
die erfindungsgemäße Vorrichtung eignen sich insbesondere zum An
zeigen von Defekten, die andernfalls ein Liegenbleiben des Fahrzeugs
nach sich ziehen würden. Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltun
gen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung darge
stellten Ausführungsformen erläutert. Es zeigen
Fig. 1 ein Block
diagramm der erfindungsgemäßen Einrichtung und
Fig. 2 ein Zeit
diagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Im folgenden wird die erfindungsgemäße Vorrichtung und das erfin
dungsgemäße Verfahren am Beispiel eines mit einer selbstzündenden
Brennkraftmaschine ausgestatteten Fahrzeugs beschrieben. Die Erfin
dung ist nicht auf selbstzündende Brennkraftmaschine beschränkt. Sie
kann auch bei anderen insbesondere bei fremdgezündeten Brennkraft
maschinen eingesetzt werden. In diesem Fall müssen entsprechende
Bauteile ausgetauscht werden. So tritt beispielsweise die Drossel
klappe an die Stelle der Regelstange.
In Fig. 1 ist ein Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Einrichtung
aufgezeigt. Mit 100 ist eine Brennkraftmaschine bezeichnet, deren
Leistungsabgabe über ein leistungsbestimmendes Element 110 festge
legt wird. Hierbei handelt es sich bei einer selbstzündenden Brenn
kraftmaschine vorzugsweise um die Regelstange bzw. um entsprechend
wirkende Elemente. Bei magnetventilgesteuerten Systemen handelt es
sich hierbei beispielsweise um ein Magnetventil mit entsprechender
Leistungsendstufe.
Dieses leistungsbestimmende Element 110 wird von einer Steuereinheit
120 mit entsprechenden Signalen beaufschlagt. Diese Steuereinheit
120 verarbeitet verschiedene Signale, u. a. das Ausgangssignal eines
Drehzahlsensors 122, der an der Brennkraftmaschine bzw. an der
Kurbel- und/oder an der Nockenwelle oder einer zugeordneten Welle
angeordnet ist.
Des weiteren verarbeitet die Steuereinrichtung 120 ein Signal bezüg
lich der Fahrpedalstellung eines Fahrpedalstellungsgebers 125. Fer
ner gelangen verschiedene Signale einer Einrichtung 130 zu der Steu
ereinrichtung 120. Diese Einrichtung 130 kann weitere Sensoren um
fassen, die verschiedene Betriebszustände erfassen. Es kann aber
auch vorgesehen sein, daß es sich bei der Einrichtung 130 um eine
Schnittstelle insbesondere mit einem System zum Austausch von Infor
mation, einem sogenannten BUS handelt. Über diesen BUS tauschen ver
schiedene Steuergeräte, Sensoren und Stellern Daten miteinander aus.
Die Steuereinheit 120 umfaßt im wesentlichen die folgenden Elemente.
Eine Zentraleinheit 150, die vorzugsweise als Microprozessor reali
siert ist, verarbeitet die Signale des Drehzahlsensors 122 des Fahr
pedalstellungsgebers 125 und der Einrichtung 130.
Die Zentraleinheit umfaßt unter anderem eine Fehlererkennung 155.
Die Zentraleinheit beaufschlagt eine Minimalauswahl 135 mit einem
Kraftstoffmengensignal Q sowie eine Begrenzungseinrichtung 140. Die
Fehlererkennung beaufschlagt ebenfalls die Begrenzungsmittel 140 mit
einem Signal. Das Begrenzungsmittel 140 liefert eine höchstzulässige
Einspritzmenge QMAX an die Minimalauswahl 135. Die Minimalauswahl
135 wählt das kleinere dieser beiden Signale aus und beaufschlagt
mit diesem Signal das leistungsbestimmende Element 110.
Die Funktionsweise einer solchen Steuereinheit wird unter anderem in
der DE-OS 35 31 198 (US-A 4 791 900) beschrieben. Diese Schrift be
schreibt u. a. auch die Fehlererkennung 155. Daher soll im folgenden
nur kurz auf die Funktionsweise der Steuereinheit eingegangen werden.
Die Zentraleinheit 150 berechnet ausgehend von dem Fahrerwunsch, der
über den Fahrpedalstellungsgeber 125 erfaßt wird, der Drehzahl und
verschiedenen weiteren Betriebszuständen ein Signal zur Ansteuerung
des leistungsbestimmenden Elements 110. Dieses Signal entspricht im
wesentlichen der einzuspritzenden Kraftstoffmenge. Insbesondere bei
Diesel-Brennkraftmaschinen ist vorgesehen, daß diese Kraftstoffmenge
Q auf eine höchstzulässige Einspritzmenge QMAX zu begrenzen ist.
Diese höchstzulässige Einspritzmenge QMAX hängt im wesentlichen von
verschiedenen Betriebsbedingungen wie beispielsweise der Drehzahl
ab. Dieser Wert wird von dem Begrenzungsmittel 140 vorgegeben.
Erfindungsgemäß ist nun vorgesehen, daß die Fehlererkennung 155 das
Begrenzungsmittel 140 mit einem Signal beaufschlagt, auf das hin das
Begrenzungsmittel 140 die höchstzulässige Einspritzmenge QMAX in der
erfindungsgemäßen Weise verändert. Vorzugsweise bestimmt die Fehler
erkennung den Betrag um den die Begrenzungsmittel 140 die höchstzu
lässige Einspritzmenge QMAX zu reduzieren hat, und übermittelt dem
Begrenzungsmittel ein entsprechendes Signal. Es ist aber auch mög
lich, daß die Fehlererkennung im Fehlerfall eine höchstzulässige
Einspritzmenge an das Begrenzungsmittel vorgibt, und dieses dann
anstelle der üblichen Vollastbegrenzung das von der Fehlererkennung
vorgebene Signal als höchstzulässige Einspritzmenge QMAX an die
Minimalauswahl 135 weitergibt. In welcher Weise die höchstzulässige
Einspritzmenge QMAX nach Erkennen eines Fehlers als Funktion der
Betriebszeit verändert wird, soll im folgenden anhand der Fig. 2
erläutert werden.
In Fig. 2 sind über der Betriebs zeit t verschiedene Kraftstoffmen
genwerte aufgetragen. Mit QLL ist die Leerlaufmenge eingetragen, die
erforderlich ist, um die Leerlaufdrehzahl aufrecht zu erhalten. Mit
QVL ist der übliche Bereich der Vollastmenge eingetragen. Dieser
Wert umfaßt eine gewisse Bandbreite, da dieser Wert üblicherweise
von verschiedenen Betriebsparametern abhängt. Mit einer durchgezo
genen Linie ist die von der Fehlererkennung an die Begrenzungsmittel
140 übermittelte höchstzulässige Einspritzmenge eingezeichnet.
Bis zum Zeitpunkt T0 liegt dieser Wert über der üblichen Vollast
menge QVL. Dies bedeutet, daß die Begrenzungsmittel 140 die höchst
zulässige Einspritzmenge QMAX vorgeben, die im wesentlichen im
Bereich der Vollastmenge QVL liegt. Erkennt zum Zeitpunkt T0 die
Fehlererkennung 155 ein Fehler, so wird die höchstzulässige Ein
spritzmenge auf einen ersten Wert W1 reduziert, der unter der
Vollastmenge liegt. Diese Änderung erfolgt sprungförmig. An
schließend im Zeitraum zwischen T0 und T1 nimmt die höchstzulässige
Einspritzmenge QMAX gemäß einer stetigen Funktion ab.
Die Abnahme erfolgt über einen längeren, wählbaren Zeitraum von ca.
5-10 Betriebsstunden. Nach diesem Zeitraum bleibt die höchstzuläs
sige Einspritzmenge QMAX auf einem konstanten Wert W2, der über der
Leerlaufmenge QLL liegt. Vorzugsweise hängt die Dauer des Zeitraums
vom Schweregrad des Fehlers ab. Bei leichteren Fehlern erfolgt die
Reduktion über einen längeren Zeitraum als bei gravierenden Fehlern.
Der erste Wert W1, auf den die höchstzulässige Einspritzmenge QMAX
sprungformig abgesenkt wird, entspricht einem Wert, den der Fahrer
nur im Vollastbereich erreicht; dieser Wert W1 wird bei entsprechen
der Fahrweise nur selten erreicht. Der zweite konstant Wert W2, auf
den die höchstzulässige Einspritzmenge QMAX konstant gehalten wird,
entspricht einer Kraftstoffmenge, mit der nur ein sehr eingeschränk
ter Fahrbetrieb möglich ist.
Die Abnahme der höchstzulässigen Einspritzmenge QMAX erfolgt vor
zugsweise linear über der Zeit. Dies bedeutet, der Betrag, um den
die höchstzulässige Einspritzmenge reduziert wird, steigt über der
Zeit linear an.
Es kann aber auch eine degressive bzw. eine progressive Abnahme der
Kraftstoffmenge gewählt werden. Dies bedeutet beispielsweise, daß
wie in Fig. 2a strichpunktiert eingezeichnet wird, die Abnahme zu
Beginn des Zeitraums relativ langsam und zum Schluß des Zeitraums
schnell erfolgt.
Gestrichelt ist dargestellt, daß die Abnahme zu Beginn recht schnell
und anschließend nur noch sehr langsam erfolgt. Vorzugsweise hängt
die Funktion gemäß der die höchstzulässige Einspritzmenge abfällt
bzw. der Betrag um den die höchstzulässige Einspritzmenge QMAX redu
ziert wird von der Art bzw. vom Schweregrad des Fehlers ab. So kann
beispielsweise vorgesehen sein, daß bei einem schwerwiegenden Fehler
die höchstzulässige Einspritzmenge zu Beginn sehr schnell abfällt.
Bei einem geringfügigen Fehler kann vorgesehen sein, daß die höchst
zulässige Einspritzmenge QMAX zu Beginn nur sehr langsam abfällt.
Des weiteren kann vorgesehen sein, daß bei geringfügigem Fehler der
Zeitraum vor den die höchstzulässige Einspritzmenge QMAX reduziert
wird, entsprechend größer gewählt wird.
In Fig. 2b ist eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung darge
stellt. Ergibt sich im Laufe der Reduktion der höchstzulässigen
Einspritzmenge ein entsprechender Fahrzustand, wird kurzfristig der
Betrag, um den die höchstzulässige Einspritzmenge QMAX reduziert
wird, zurückgenommen. Ein solcher Fahrzustand liegt beispielsweise
vor, wenn der Fahrer plötzlich eine höhere Leistungsabgabe wünscht,
um beispielsweise ein anderes Fahrzeug zu überholen.
Vorzugsweise erfolgt eine solche Erhöhung, wenn die Fahrpedalände
rungsgeschwindigkeit und/oder die Fahrpedalstellung einen bestimmten
Schwellwert übersteigt. Eine solche Erhöhung wird überlicherweise
als Kick-down-Funktion bezeichnet.
Wie in Fig. 2b dargestellt wünscht der Fahrer zum Zeitpunkt T2
eine höhere Leistungsabgabe. Zu diesem Zeitpunkt nimmt das Begren
zungsmittel 140 die Reduktion der höchstzulässigen Einspritzmenge
zurück. Dies bedeutet, daß der Betrag um den die höchstzulässige
Einspritzmenge reduziert wird, vorzugsweise auf den ersten Wert W1
zurückgenommen wird. Anschließend bis zu dem Zeitpunkt T3 wird dann
die höchstzulässige Einspritzmenge sehr schnell wieder auf den die
sem Zeitpunkt entsprechenden Wert zurückgenommen. Hierdurch wird dem
Fahrer ermöglicht, auch mit einem fehlbehafteten Fahrzeug, bestimmte
kritische Fahrsituationen zu meistern.
Bei einer vorteilhaften Ausgestalten der Erfindung ist vorgesehen,
daß nicht die höchstzulassige Einspritzmenge QMAX um einen bestimm
ten betriebszeitabhängigen Wert reduziert wird, sondern daß die ein
zuspritzende Kraftstoffmenge Q um einen entsprechenden Betrag redu
ziert wird.
Claims (10)
1. Verfahren zur Fehlermeldung bei Fahrzeugen, mit einer Steuerein
heit zur Beeinflussung der Motorleistung des Fahrzeugs, mit Mitteln,
die Fehlerzustände erkennen, wobei die Steuereinheit bei auftreten
den Fehlern die Leistungsabgabe reduziert, dadurch gekennzeichnet,
daß der Betrag, um den die Leistungsabgabe reduziert wird, als Funk
tion der Betriebszeit ansteigt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag
linear über der Zeit ansteigt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag
zu Beginn stärker ansteigt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag
zu Beginn schwächer ansteigt.
5. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß die Funktion mit der der Betrag ansteigt
von der Art des Fehlers abhängt.
6. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß bei einer selbstzündenden Brennkraftma
schine zur Reduktion der Leistungsabgabe die höchstzulässige Ein
spritzmenge vermindert wird.
7. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß abhängig von Betriebszuständen der
Betrag für einen kurzen Zeitraum reduzierbar ist.
8. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag über einen wählbaren Zeitraum
von 5 bis 10 Betriebsstunden ansteigt.
9. Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, daß der Betrag in einem ersten Schritt
sprungförmig auf einen ersten Wert ansteigt, in einen vorgegebenen
Zeitraum gemäß einer stetigen Funktion ansteigt und nach Erreichen
eines vorgebenen Werts diesen Wert beibehält.
10. Vorrichtung zur Fehlermeldung bei Fahrzeugen, mit einer Steuer
einheit zur Beeinflussung der Motorleistung des Fahrzeugs, mit Mit
teln, die Fehlerzustände erkennen, wobei die Steuereinheit bei auf
tretenden Fehlern in die Leistungsabgabe reduziert, dadurch gekenn
zeichnet, daß Mittel vorgesehen sind, die den Betrag, um den die
Leistungsabgabe reduziert wird, als Funktion der Betriebszeit an
steigend vorgeben.
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ID=6479466
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