ELECTRONIC CONTROL DEVICE FOR A COMBUSTION ENGINE

Abstract: 1. Electronic control device for a combustion engine, in which at least a first load and a rotational-speed signa are detected and processed to form at last one control signal, particularly ignition control or injection signal, in which device a second signal which is independent of the first load signal but is correlated with the load condition of the engine is detected and compared with the load signal, by means of which action a sensor defect is detected above a predeterminable deviation from one another at certain operating conditions and a safety device can be switched on, by means of wich the control signa can be changed to values which are essentially harmless for al operating conditions of the combustion engine, characterized in that, immediately after the device has been switched on, the control signal is set to values which are essentially harmless for all operating conditions of the combustion engine and that the control signa is enabled only after a predetermined threshold of the first load signal, which is preferably a function of the pressure of a pressure meter (14), has been reached.

Description: Elektronische Steuer- und/oder Regelvorrichtung für eine Brennkraftmaschine Stand der Technik Die Erfindung betrifft eine elektronische Steuer- und/oder Regelvorrichtung für eine Brennkraftmaschine nach der Gattung des Hauptanspruchs. Zur Steuerung beispielsweise der Zünd- oder Kraftstoffeinspritzvorgänge durch eine solche Steuervorrichtung wird neben einer Drehzahlinformation auch eine Lastinformation benötigt, wie dies beispielsweise aus der DE-OS 2 105 353 bekannt ist. Zur Erfassung der Last werden dabei vorzugsweise Unterdrucksensoren oder Luftmengenmesser im Ansaugrohr der Brennkraftmaschine verwendet. Die gleichen Informationen werden auch beispielsweise für eine (Turbo-) Ladedrucksteuerung oder -regelung zur Erzeugung des Sollwerts benötigt. Tritt am Lastgeber ein Defekt auf, so besteht die Gefahr, dass unerwünschte Betriebszustände, wie z.B. klopfende Verbrennung, Überhitzung, hoher Kraftstoffverbrauch usw. auftreten. Um dies zu verhindern muss ein Defekt des Lastsensors eindeutig erkannt werden. Vorteile der Erfindung Die erfindungsgemässe Vorrichtung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Hauptanspruchs hat den Vorteil, dass durch eine Plausibilitätsbetrachtung des Lastsignals beim Vergleich mit einem weiteren unabhängigen Signal oder mit einem festen Lastwert bei vorgegebenen Betriebsbedingungen (nach Einschalten der Zündung) ein sicheres und einfaches Erkennen von Lastsensordefekten möglich ist. Durch Veränderung des Steuersignals, z.B. Einstellen eines Volllastzündwinkels, Einschalten einer Klopfregelung oder Volllastanreicherung kann der Betrieb der Brennkraftmaschine bis zum nächsten Werkstattaufenthalt ungefährdet weiter vonstatten gehen. Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Massnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Vorrichtung möglich. Eine besonders einfache Lösung ergibt sich durch Erfassung des zweiten Signals durch einen Drosselklappenendschalter in Verbindung mit der ohnehin vorhandenen Drehzahlinformation. Wird das Lastsignal durch einen Drucksensor geliefert, so lässt sich ein besonders einfacher Vergleich mit einem Signal bilden, das eine Funktion des Atmosphärendruckes ist. Weiterhin ist es zur Kontrolle des Lastsensors vorteilhaft, dass das Steuersignal nach Einschalten der Zündung zunächst auf für die Brennkraftmaschine unschädliche Werte festgelegt ist. Somit wird ohne Drehzahlerfassung ein defekter Sensor rechtzeitig und ohne Gefährdung der Brennkraftmaschine entdeckt. Dass ab eines bestimmten vorgegebenen Druckes im Ansaugrohr das Steuersignal freigegeben wird, hat den Vorteil, dass eine irrtümliche Erkennung von Lastsensordefekten wieder rückgängig gemacht wird. Zeichnung Zwei Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Figur 1 ein erstes Ausführungsbeispiel mit zwei Lastsensoren im Blockschaltbild und Figur 2 ein zweites Ausführungsbeispiel mit einem Lastsensor, Beschreibung der Ausführungsbeispiele In Figur 1 steuert eine elektronische Steuervorrichtung 10, die vorzugsweise als Mikrorechner realisiert sein kann, wenigstens eine Zündungsendstufe 11 sowie Einspritzendstufen 12. Eingangsseitig sind der Steuervorrichtung 10 eine durch einen Drehzahlgeber 13 erzeugte Drehzahlinformation n sowie ein Lastsignal p zugeführt, das durch einen Unterdrucksensor 14 im Ansaugrohr 15 der Brennkraftmaschine erzeugt wird. Eine Drosselklappe 16 im Ansaugrohr erzeugt ein Drosselklappenwinkelsignal DK. Dies kann in einfachster Ausführung in bekannter Weise durch einen oder zwei Endschalter in den beiden Endstellungen der Drosselklappe oder auf exaktere Weise über ein Potentiometer erzeugt werden. Das Drosselklappensignal DK sowie das Drehzahlsignal n sind einer Last-Sollwertstufe 17 zur Bildung eines Last Sollwerts p5011 zugeführt. Diese Last-Sollwertstufe 17 kann z.B. als ein in einem Speicher abgelegtes Kennfeld ausgebildet sein, wobei der jeweilige Speicherwert Psoll durch die beiden Eingangsparameter DK und n angewählt werden kann. Wird die Stellung der Drosselklappe über ein Potentiometer erfasst, so kann der Sollwert ständig gebildet werden, während bei einer Erfassung durch Endschalter eine Bildung und ein nachfolgender Vergleich jeweils nur in der Leerlauf- bzw. Vollast stellung möglich ist. In einer Vergleichsstufe 18 wird dieser Sollwert p5011 mit dem erfassten Lastwert p verglichen und eine eventuell auftretende Differenz einer nachgeschalteten Schwellwertstufe 19 zugeführt. Übersteigt die Differenz den eingestellten Schwellwert der Schwellwertstufe 19 so wird ein Defekt des Lastsensors 14 erkannt und ein entsprechendes Steuersignal an die Steuervorrichtung 10 abgegeben. Durch dieses Steuersignal werden geeignete Sicherheitsmassnahmen durch eine Sicherheitseinrichtung zum Schutz der Brennkraftmaschine eingeleitet, wie z.B. Erzeugung eines Vollastzündwinkels, die Einschaltung einer Klopfregelung und/ oder eine Vollastanreicherung über die Kraftstoffeinspritzsignale. Gleichzeitig wird eine z.B. als Warnleuchte ausgebildete Kontrolleinrichtung 20 eingeschaltet, die dem Fahrer den Defekt der Lasterfassung anzeigt. Im Startfall ist das Steuersignal so eingestellt, dass ein geschützter Betriebszustand der Brennkraftmaschine auf jeden Fall gewährleistet ist. Erst ab eines bestimmten Druckes im Ansaugrohr bzw. Lastwertes p wird das Steuersignal freigegeben. Im Betriebsfall wird ab eines weiteren bestimmten Druckes die Sicherheitseinrichtung ausgeschaltet, und so eine irrtümliche Defektmeldung des Unterdrucksensors 14 verhindert. Es sei noch festgehalten, dass zur Lasterfassung natürlich alternativ zum Unterdrucksensor 14 auch andere bekannte lastabhängige Grössen herangezogen werden können, wie z.B. ein Drosselklappenpotentiometer, ein Vollastund/oder Leerlaufschalter, ein Luftmengenmesser oder Kraftstoffeinspritzimpulse. Diese verschiedenen Möglichkeiten zur Lasterfassung können auch natürlich zur Erzeugung des zweiten, Referenzlastsignals herangezogen werden. Die einfachste Realisierung besteht jedoch in der Verbindung eines Unterdrucksensors 14 zur primären Lasterfassung und einem Drosselklappenendschalter zur Referenzlasterfassung (in Verbindung mit dem Drehzahlsignal), da diese Geber gewöhnlich ohnehin vorhanden sind. Es sei weiterhin noch festgehalten, dass die Einhaltung der Sicherheitsmassnahmen bei Erkennung eines Defekts auch graduell gestuft eingesetzt werden können, so z.B. die Verstellung des Zündwinkels nicht auf den Vollastwert, sondern die Verstellung um einen bestimmten Zündwinkel in Richtung spät. In dem in Figur 2 dargestellten zweiten Ausführungsbeispiel wird der Referenz-Sollwert für die Last nicht durch einen zweiten Lastgeber erzeugt, sondern liegt als fester Wert PSO11 vor. Dieser Sollwert entspricht im Falle der Lasterfassung über den Saugrohrdruck dem Atmosphärendruck, der kurz nach Einschalten der Zündung, d.h. vor dem Start der Brennkraftmaschine im Saugrohr 15 vorliegt. Die Prüfung des Lastsensors 14 erfolgt daher jeweils nur in einem kurzen Intervall nach Einschalten der Zündung. Die Bauteile 10 bis 15 werden für das zweite Ausführungsbeispiel ebenfalls verwendet, sie wurden jedoch zur Vereinfachung der Darstellung nicht nochmals gezeigt. Zur Vereinfachung der Darstellung ist in beiden Figuren nicht gezeigt, dass der Steuervorrichtung 10 eine Überwa chungseinrichtung (Watch-Dog) zur Bildung von Rücksetzimpulsen im Fehlerfalle zugeordnet ist. Die Überwachungseinrichtung ist so ausgelegt, dass ein zu geringer Saugrohrdruck nur dann als Fehler erkannt wird, wenn die Drehzahl in der Nähe der Startdrehzahl liegt. Hierdurch wird verhindert, dass eine Störung, die zu einem Rücksetzimpuls bei hoher Drehzahl führt, eine Defektanzeige der Lasterfassung auslöst.

Claims: Ansprüche 1. Elektronische Steuer- und/oder Regelvorrichtung für eine Brennkraftmaschine, bei der wenigstens ein Last- und ein Drehzahlsignal erfasst und zu wenigstens einem Steuersignal, insbesondere Zündsteuer- oder Einspritzsignal verarbeitet werden, dadurch gekennzeichnet, dass ein vom Lastsignal unabhängiges Signal erfasst und mit dem Lastsignal in einer Vergleichsstufe (18) verglichen wird und dass ab einer vorgebbaren Abweichung voneinander eine Sicherheitseinrichtung einschaltbar ist, durch die das Steuersignal auf Werte veränderbar ist, die im wesentlichen für alle Betriebszustände der Brennkraftmaschine unschädlich sind. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Lastsignal von einem Drucksensor (14) oder Luftmengenmesser im Ansaugrohr (15) der Brennkraftmaschine und das Signal von einem Drosselklappenwinkelsensor oder einem Lastschalter oder aus Einspritzsteuersignalen erzeugt wird. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Drosselklappenwinkelsignal (DK) mit einem Drehzahlsignal (n) zu einem Soll-Lastsignal verknüpft wird. 4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Drosselklappenwinkelsensor aus wenigstens einem Endschalter besteht. 5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuersignal zunächst auf Werte festgelegt ist, die im wesentlichen für alle Betriebszustände der Brennkraftmaschine unschädlich sind, und dass ab Erreichen einer vorgegebenen Schwelle des ersten Lastsignals das Steuersignal freigegeben wird. 6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Lastsignal eine Funktion des Drucks eines Drucksensors (14) ist und dass das Signal eine Funktion des Atmosphärendrucks ist. 7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar nach Einschalten der Steuervorrichtung das Steuersignal zunächst auf Werte festgelegt ist, die im wesentlichen für alle Betriebszustände der Brennkraftmaschine unschädlich sind, und dass ab Erreichen einer vorgegebenen Schwelle des ersten Lastsignals das Steuersignal freigegeben wird. 8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass ab einem vorgegebenen Druck die Sicherheitseinrichtung nicht mehr einschaltbar ist oder ausgeschaltet wird und dass das Steuersignal freigegeben wird. 9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuersignalwerte durch die Sicherheitseinrichtung in Richtung der Vollastwerte verändert werden. 10.Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Veränderung der Steuersignalwerte auf unschädliche Werte eine Klopfregelung einschaltbar ist. 11.Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erkennung eines Defekts des Lastsensors (14) eine Warneinrichtung (20) einschaltbar ist. 12. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überwachungseinrichtung zur Bildung von Rücksetzimpulsen im Fehlerfalle für die Vorrichtung vorgesehen ist. 13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Rücksetzimpuls das Drehzahlsignal erfasst wird und dass oberhalb einer vorgegebenen Drehzahl die Warneinrichtung (20) abgeschaltet ist.

Inventors: BONITZ, JORG, DIPL.-ING., DECKER, HEINZ, DIPL.-ING., ENTENMANN, ROBERT, ING. GRAD., MAYER, ULRICH, DR. DIPL.-PHYS., MILLER, BERNARD, ROHDE, SIEGFRIED, DR.-ING., SCHLEUPEN, RICHARD, DIPL.-ING., UNLAND, STEPHAN, DIPL.-ING., VIESS, WALTER, DIPL.-ING., Bonitz, Jörg, Dipl.-Ing.
Applicants: ROBERT BOSCH GMBH
Application year: 1984
Main classification: F02D43
IPC codes: F02P15, F02P5, F02D41