DE4401806A1 - Verfahren zur Funktionsprüfung einer Abstellvorrichtung einer Einspritz-Brennkraftmaschine - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1. Dabei wird unter einem Mengensteller im Rahmen der Erfindung jede Einrichtung verstanden, die eine Dosierung der Kraftstoffmenge vornimmt.

Insbesondere bei Kraftfahrzeuge antreibenden Brennkraftmaschinen ist aus Sicherheitsgründen ein praktisch sofortiges Abschalten der Maschine nach Erzeugung des Abstellsignals (Drehen des Zünd­ schlüssels) erforderlich, da andernfalls die Gefahr auftreten kann, daß der Fahrer im Vertrauen auf den Eintritt des Still­ stands der Maschine den Fuß vom Kupplungspedal nehmen und die weiterlaufende Maschine das Fahrzeug beschleunigen kann.

Aus diesen Gründen hat man beispielsweise bei Dieselmaschinen zusätzlich zu den üblichen Abstellvorrichtungen elektromagne­ tische Sicherheitsabsteller vorgesehen, für die sich die Be­ zeichnung ELAB eingebürgert hat. Zur Überprüfung derartiger Sicherheitsabsteller ist aus der DE-OS 38 44 287, F02M 65/00, ein Verfahren bekannt, das im Kundendienstbereich Einsatz finden soll und das Ansteuern des Sicherheitsabschalters sowie die Überwachung des Stehenbleibens des Motors nach einem vorgegebe­ nen Zeitablauf beinhaltet. Dabei wird das Stehenbleiben des Motors anhand der Drehzahl ermittelt. Dieses bekannte Verfahren ist zum einen nur außerhalb des normalen Betriebs des Kraftfahr­ zeugs, nämlich in der Werkstatt, durchführbar, und zum anderen beinhaltet eine Erfassung der Drehzahl zu bestimmten Zeiten Unsicherheiten, die auf äußeren Umständen beruhen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Verfahren zu schaffen, das während des Betriebs des Fahrzeugs oder allgemeiner: während des normalen Betriebs der Brennkraft­ maschine Anwendung finden kann und die Unsicherheiten einer Drehzahlerfassung der Maschine vermeidet.

Die erfindungsgemäße Lösung dieser Aufgabe besteht in einem ver­ fahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs, vorteilhafte Ausbildungen der Erfindung beschreiben die Unteran­ sprüche.

Ein besonderer Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist darin zu sehen, daß es selbsttätig bei jedem im Betrieb der Brennkraftmaschine erfolgenden Abstellen derselben automatisch abläuft und damit Risiken vermeidet, wie sie bei Durchführung einer Funktionsprüfung der Abstellvorrichtung nur bei Werkstatt­ aufenthalten auftreten. Von Vorteil ist ferner die Tatsache, daß die Bedienungsperson, also im bevorzugten Einsatzfall der Erfin­ dung der Fahrer des mit der Maschine ausgerüsteten Kraftfahr­ zeugs, den Ablauf der Funktionsprüfung nicht merkt und bei­ spielsweise nicht durch störende Drehzahlschwankungen der Maschine irritiert wird. Weiterhin impliziert das erfindungs­ gemäße Verfahren dadurch eine hohe Sicherheit, daß der Mengen­ steller in jedem Falle, also nicht etwa nur bei schadhafter Abstellvorrichtung, in seine Nullstellung bewegt wird, und zwar nach Ablauf eines konstanten kurzen Zeitraums (Wartezeit) nach Erzeugung des Abstellsignals (Betätigen des Zündschlüssels).

Dieser Zeitraum ist so groß gewählt, daß er sich nur über wenige Arbeitsspiele der Maschine erstreckt, beispielsweise über ein Arbeitsspiel je Brennraum. Während dieses Zeitraums ist der Mengensteller auf eine vorgegebene Stellung eingestellt, vor­ teilhafterweise die Stellung, die der Prüfposition in der Ferti­ gung entspricht.

Die Erfindung bietet weiterhin den Vorteil, daß die spezifische Reaktionszeit der der Prüfung unterliegenden Abstellvorrichtung und die Eigenarten der Sensoren für die erfaßten Ereignisse in der Maschine berücksichtigt werden können. Sind mehrere redun­ dante Abstellvorrichtung vorgesehen, können diese nacheinander und ggf. in wechselnder Reihenfolge mit dem erfindungsgemäßen Verfahren funktionsgeprüft werden.

Ein wesentliches Merkmal des erfindungsgemäßen Verfahrens ist in der Vermeidung einer Drehzahlerfassung zur Gewinnung eines Fehlersignals zu sehen. Statt dessen werden in der Maschine nur bei einem Weiterlauf derselben auftretende Vorgänge oder Ereig­ nisse sensorisch erfaßt. Hier gibt es eine Vielzahl von Möglich­ keiten: Beispielsweise können über Einspritzsensoren, Nadelbewe­ gungsfühler, Nadelhubgeber, Kraftstoff-Druckfühler oder der­ gleichen nach Ausgabe des Abstellsignals auftretende Einspritz- Vorgänge der Einspritzventile sensorisch erfaßt werden. Möglich ist auch die sensorische Erfassung von Brennvorgängen in zumin­ dest einem Brennraum der Maschine, beispielsweise mittels eines Brennbeginnsensors, mittels Zylinderdruck-, Körperschall- oder Abgassensoren in Gestalt einer Lambdasonde, eines Rußsensors, eines Sensors für Abgasbestandteile oder für die Abgastempera­ tur. Diese Sensoren erfassen also Änderungen, die auf nach Auslösung des Abstellsignals auftretende Brennvorgänge in Brennräumen der Maschine zurückgehen. Schließlich können auch Ladungswechselvorgänge erfaßt werden, beispielsweise mittels Luftmengen- oder Massensensoren, Saugrohr- oder Ladedrucksenso­ ren oder Abgassensoren, die auf Ladungswechsel zurückgehende Vorgänge oder Ereignisse erfassen.

Das erfindungsgemäße Verfahren wird im folgenden anhand der Zeichnung erläutert, deren Figuren Diagramme für den Verlauf des Erregerstroms i1 eines elektromagnetischen Sicherheitsabstellers (ELAB), den Betätigungsstrom i2 für den Mengensteller und ein sensorisch erfaßtes Ereignis E über der Zeit t wiedergeben.

Betrachtet man zunächst Fig. 1, so zeigt dieses Diagramm die Unterbrechung des dem elektromagnetischen Sicherheitsabsteller zugeführten Erregerstroms i1 im Zeitpunkt t1, zu dem durch Drehen des Zündschlüssels das durch den Pfeil 1 symbolisierte Abstellsignal für die Brennkraftmaschine gegeben wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird nun überprüft, ob die Unter­ brechung des Stroms i1 die erwünschte Wirkung hat, d. h. das Unterbrechen der Kraftstoffzufuhr.

Durch das Abstellsignal 1 wird gemäß dem Diagramm nach Fig. 2 der dem Mengensteller der Brennkraftmaschine zugeführte Strom i2 auf einen Wert i_L verringert, der hier etwa dem Leerlaufbetrieb entspricht. Dieser Stromwert i_L wird bis zu einem Zeitpunkt t2 beibehalten, der beispielsweise einer Nockenwellenumdrehung der Brennkraftmaschine entspricht; dann wird der Strom i2 unter­ brochen, so daß der Mengensteller in jedem Fall seine Nullage einnimmt.

Während des durch die Werte t1 und t2 gegebenen Zeitraums wird nun ein Ereignis in der Brennkraftmaschine sensorisch erfaßt, das nur bei einem Weiterlaufen der Maschine nach Erzeugung des Abstellsignals 1 auftritt, also beispielsweise Nadelbewegungen von Einspritzventilen der Maschine.

In dem zugrunde gelegten Ausführungsbeispiel ist angenommen, daß bei einer Vierzylindermaschine während zwei Arbeitsspielen im Zeitraum zwischen den Zeitpunkten t3 und t1 unmittelbar nach dem Abstellsignal 1 noch auftretende Einspritzvorgänge als für einen Fehler der Abstellvorrichtung nicht signifikant angesehen, diese Zeitspanne vielmehr als zu kurz betrachtet wird; eine Fehleran­ zeige unterbleibt. Wird bereits während dieser Zeitspanne kein Einspritzvorgang mehr sensorisch erfaßt, befindet sich die über­ prüfte Abstellvorrichtung selbstverständlich in einwandfreiem Zustand. Anders dann, wenn noch in dem Zeitraum zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 ein Einspritzvorgang sensorisch erfaßt wird; in diesem Fall wird ein Fehlersignal erzeugt.

Unabhängig von dem Zustand der Abstellvorrichtung erfolgt aber stets im Zeitpunkt t2, d. h. nach vier Arbeitstakten der Maschi­ ne, eine Rückstellung des Mengenstellers durch Abschalten seines Stromes i2 auf Nullmengenposition.

Mit der Erfindung ist demgemäß ein gattungsgemäßes Verfahren geschaffen, das während des Betriebs der Brennkraftmaschinen eine Funktionsprüfung der Abstellvorrichtung gestattet und sicher­ stellt, daß unabhängig vom Betriebszustand derselben ein weite­ res Arbeiten der Maschine unterbunden ist.

Claims (8)

1. Verfahren zur Funktionsprüfung einer mittels eines Abstell­ signals betätigbaren Abstellvorrichtung einer mit einem Mengensteller ausgerüsteten Einspritz-Brennkraftmaschine, insbesondere einer Kraftfahrzeug-Antriebsmaschine, dadurch gekennzeichnet, daß durch das Abstellsignal (1) eine einer vorgegebenen, vorzugsweise leerlaufnahen Maschinendrehzahl entsprechende Einstellung des Mengenstellers für eine nur wenige Arbeitsspiele der Maschine erfassende Wartezeit (t2-t1) hervorgerufen wird, nach deren Ablauf (t2) der Mengen­ steller stets in seine Nullstellung bewegt wird und während der das Auftreten eines nur beim Weiterlaufen der Maschine in dieser auftretenden Ereignisses (E) sensorisch zur Gewinnung eines Fehlersignals für die Abstellvorrichtung erfaßt wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Wartezeit (t2-t1) nur ein Arbeitsspiel aller Brennräume der Maschine erfaßt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abstellvorrichtung ein elektromagnetischer Sicherheitsab­ steller (ELAB) ist.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Ereignis (E) Nadelbewegungen in Einspritz­ ventilen sensorisch erfaßt werden.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Ereignis (E) Brennvorgänge in zumindest einem Brennraum der Maschine sensorisch erfaßt werden.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Ereignis (E) Änderungen von Abgaszusammen­ setzung und/oder Abgastemperatur sensorisch erfaßt werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Ereignis (E) Ladungswechsel sensorisch erfaßt werden.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß als Ereignis (E) Druckänderungen in der Ein­ spritzvorrichtung sensorisch erfaßt werden.