Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht von einem Verfahren und von einer Vorrichtung nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche aus.The invention is based on a method and a device according to the preamble of the independent claims.
Es sind bereits Verfahren und Vorrichtungen zum Betreiben einer Maschine bekannt, bei denen der Zustand der Maschine anhand mindestens einer Versorgungsgröße hinsichtlich eines unerwünschten Verschleißes der Maschine überwacht wird. So wird beispielsweise bei Verbrennungsmotoren im Fall von kritischen Zuständen der Kühlung und/oder Schmierung des Verbrennungsmotors der Verbrennungsmotor zum Schutz vor komplettem Versagen oder irreparablen Schäden ausgeschaltet und/oder eine Warnleuchte ein Armaturenbrett aktiviert.Methods and apparatuses for operating a machine are already known, in which the state of the machine is monitored by means of at least one supply variable with regard to undesired wear of the machine. For example, in internal combustion engines, in the case of critical conditions of cooling and / or lubrication of the internal combustion engine, the internal combustion engine is switched off to prevent complete failure or irreparable damage and / or a warning light activates a dashboard.
Aus der DE 41 33 059 A1 ist eine Antriebsanordnung für ein Kraftfahrzeug bekannt, bei welcher aus einer Drehzahlabhängigkeit und der Größe aktualisierter Verbrauchsdaten durch Vergleich mit früheren Daten Informationen über den Verschleiß des Motors gewonnen werden können. Weiterhin wird beschrieben, dass bei Feststellen eines Fehlers ein Informationssignal erzeugt und gegebenenfalls ein Notfahrprogramm aktiviert werden kann.From the DE 41 33 059 A1 a drive arrangement for a motor vehicle is known in which from a speed dependence and the size of updated consumption data by comparison with previous data information about the wear of the engine can be obtained. Furthermore, it is described that when an error is detected, an information signal is generated and optionally an emergency driving program can be activated.
Die DE 692 02 189 T2 zeigt ein Schutzsystem für eine Brennkraftmaschine. Dabei werden Betriebsparameter überwacht und es wird bestimmt, ob eine Abweichung eines Betriebsparameters der Maschine vom Normalzustand einen Fehlerzustand anzeigt. Die Maschine kann gegebenenfalls bei partiell verringerter Leistungsfähigkeit weiterarbeiten.The DE 692 02 189 T2 shows a protection system for an internal combustion engine. In this case, operating parameters are monitored and it is determined whether a deviation of an operating parameter of the machine from the normal state indicates an error condition. If necessary, the machine may continue to operate at partially reduced efficiency.
Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention
Das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben zum einen den Vorteil, den Betriebsbereich der Maschine zum Schutz vor komplettem Versagen oder irreparablen Schäden zunächst nur einzuschränken. Damit wird insbesondere im Falle eines Fahrzeugs durch den Notlauf eine Mindestmobilität des Fahrzeugs vor Erreichen einer Werkstatt gewährleistet. Ein Liegenbleiben des Fahrzeugs auf der Straße wird verhindert. Weiterhin kann auf diese Weise der Fahrer des Fahrzeugs zusätzlich durch den eingeschränkten Betrieb des Fahrzeugs selbst auf die Mangelsituation hingewiesen werden. Es wird außerdem sichergestellt, dass ein vom Benutzer bzw. vom Fahrer unerwünschter Notlaufbetrieb vermieden wird. Zusätzlich kann im Falle einer Mangelsituation bei der Versorgung der Maschine beispielsweise mit Öl oder Kühlmittel vor Einleiten des Notlaufbetriebs mittels einer motorischen Maßnahme versucht werden, den Mangel zu beheben und den Notlauf zu verhindern oder möglichst lange hinauszuzögern, um insbesondere im Falle eines Fahrzeugs die Reichweite des Fahrzeugs zu erhöhen und das Anfahren einer Werkstatt zu ermöglichen.The method according to the invention and the device according to the invention with the features of the independent claims have, on the one hand, the advantage of initially limiting the operating range of the machine for protection against complete failure or irreparable damage. This ensures a minimum mobility of the vehicle before reaching a workshop, in particular in the case of a vehicle by the emergency. A lingering of the vehicle on the road is prevented. Furthermore, in this way, the driver of the vehicle can be additionally informed by the limited operation of the vehicle itself on the shortage situation. It also ensures that an undesired run by the user or the driver is avoided. In addition, in the case of a shortage situation in the supply of the engine, for example, with oil or coolant before initiating the emergency operation by means of a motor action to remedy the deficiency and prevent the emergency or delay as long as possible, especially in the case of a vehicle, the range of Increase vehicle and allow the start of a workshop.
Durch die in den Unteransprüchen aufgeführte Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im Hauptanspruch angegebenen Verfahrens möglich.The measures listed in the dependent claims advantageous refinements and improvements of the main claim method are possible.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn als mindestens eine Versorgungsgröße eine die Ölversorgung oder die Kühlmittelversorgung der Maschine charakterisierende Größe gewählt wird. Auf diese Weise lässt sich insbesondere im Falle eines Fahrzeugs bei einer mangelhaften Ölversorgung oder Kühlmittelversorgung immer noch ein Notlauf des Fahrzeugs realisieren, ohne dass das Fahrzeug sofort abgestellt werden muss oder die Brennkraftmaschine des Fahrzeugs automatisch abschaltet. Der Fahrer hat dadurch die Möglichkeit das Fahrzeug noch bis zur nächsten Werkstatt zu bewegen.It is particularly advantageous if a variable characterizing the oil supply or the coolant supply of the machine is selected as the at least one supply variable. In this way, in particular in the case of a vehicle with a faulty oil supply or coolant supply, an emergency operation of the vehicle can still be realized without the vehicle having to be switched off immediately or the vehicle's internal combustion engine automatically being switched off. This gives the driver the opportunity to move the vehicle to the next workshop.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Notlaufbetrieb durch Begrenzung der Fahrgeschwindigkeit, der Motorleistung, der Motordrehzahl, des Motormoments oder einer von mindestens einer dieser Größen abgeleiteten Größe eingestellt wird. Auf diese Weise lässt sich der Notlaufbetrieb wirkungsvoll realisieren und die Maschine wirksam vor komplettem Versagen oder irreparablen Schäden bewahren.It is particularly advantageous if the emergency operation is set by limiting the driving speed, the engine power, the engine speed, the engine torque or a derived from at least one of these variables size. In this way, the emergency operation can be effectively implemented and effectively protect the machine against complete failure or irreparable damage.
Vorteilhaft ist weiterhin, wenn das Gütekriterium durch, insbesondere gewichtete, Verknüpfung mehrerer Versorgungsgrößen ermittelt wird. Auf diese Weise lassen sich mehrere Einflüsse auf den Verschleiß der Maschine gemäß ihrer Bedeutung bei der erfindungsgemäßen Überwachung des Zustandes der Maschine berücksichtigen.Furthermore, it is advantageous if the quality criterion is determined by, in particular, weighted, linking of several supply variables. In this way, several influences on the wear of the machine according to their importance in the monitoring of the state of the machine according to the invention can be considered.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der Notlaufbetrieb mit sich verschlechterndem Gütekriterium zunehmend eingeschränkt wird. Auf diese Weise lässt sich ein differenzierter Notlaufbetrieb realisieren, je nach dem wie groß der Mangel in der Versorgung der Maschine ist, sodass insbesondere im Falle eines Fahrzeugs je nach Mangelsituation noch ein optimaler Fahrbetrieb aufrechterhalten werden kann, der es gegebenenfalls ermöglicht, die nächste Werkstatt anzufahren anstatt mit dem Fahrzeug liegen zu bleiben.It is particularly advantageous if the emergency operation with deteriorating quality criterion is increasingly limited. In this way, a differentiated emergency operation can be realized, depending on how large the shortage in the supply of the machine, so in particular in the case of a vehicle depending on the shortage situation still optimal driving can be maintained, which may allow it to drive to the next workshop instead of staying with the vehicle.
Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Notlaufbetrieb signalisiert wird. Auf diese Weise wird der Benutzer bzw. der Fahrer bestmöglich und komfortabel über einen aktiven Notlaufbetrieb informiert.Another advantage is that the emergency mode is signaled. In this way, the user or the driver is informed in the best possible and comfortable manner about an active emergency operation.
Zeichnung drawing
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen 1 ein Blockschaltbild einer Motorsteuerung, 2 ein Funktionsdiagramm zur Erläuterung der Funktionsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens und der erfindungsgemäßen Vorrichtung und 3 eine Begrenzungskennlinie.An embodiment of the invention is illustrated in the drawing and explained in more detail in the following description. Show it 1 a block diagram of a motor control, 2 a functional diagram for explaining the operation of the method and apparatus of the invention and 3 a limiting characteristic.
Beschreibung des AusführungsbeispielsDescription of the embodiment
In 1 kennzeichnet 1 eine Motorsteuerung eines Fahrzeugs. Dabei umfasst das Fahrzeug eine Antriebseinheit, die von der Motorsteuerung gesteuert wird. Die Antriebseinheit umfasst in diesem Beispiel einen Verbrennungsmotor. Bei dem Verbrennungsmotor kann es sich beispielsweise um einen Ottomotor oder einen Dieselmotor handeln. Im Folgenden soll beispielhaft angenommen werden, dass es sich beim Verbrennungsmotor um einen Ottomotor handelt. Alternativ könnte die Antriebseinheit auch einen Elektromotor oder einen auf einem alternativen Antriebskonzept basierenden Motor umfassen. Bei der Antriebseinheit kann es sich alternativ auch um die Antriebseinheit einer Kraft- oder Arbeitsmaschine, beispielsweise einer Pumpe oder eines Verdichters handeln. Die folgenden Betrachtungen lassen sich analog auch auf Arbeitsmaschinen und deren Versorgungsgrößen übertragen. Der Motorsteuerung 1 sind unter anderem quantitative Versorgungsgrößen 20 bis 25 zugeführt. Die quantitativen Versorgungsgrößen beschreiben z. B. den Füllstand des Motoröls, die Öltemperatur, den Motoröldruck, den Füllstand des Kühlmittels, die Temperatur des Kühlmittels, den Druck des Kühlmittels und werden kann mit Hilfe von geeigneten Sensoren oder Modellen in dem Fachmann bekannter Weise ermittelt. Weiterhin können optional qualitative Versorgungsgrößen 30 bis 35 der Motorsteuerung 1 zugeführt sein. Die qualitativen Versorgungsgrößen beschreiben z. B. den Zustand des Motoröls, beispielsweise die Viskosität, durch den Grad der Verdünnung des Motoröls aufgrund von Kraftstoffwandfilmeffekten beeinflusst, und können ebenfalls mit Hilfe von geeigneten Sensoren oder Modellen in dem Fachmann bekannter Weise ermittelt werden. Weiterhin werden der Motorsteuerung 1 Betriebsgrößen 40 bis 45 der Antriebseinheit bzw. des Fahrzeugs zugeführt. Dabei handelt es sich beispielsweise um die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Motordrehzahl, das Motormoment, die Motorleistung und/oder eine von einer oder mehreren dieser Größen abgeleitete Größe. Die genannten Größen werden dabei ebenfalls mittels Sensorik und/oder Modellen in dem Fachmann bekannter Weise ermittelt. Der Motorsteuerungen 1 sind ferner Momentenanforderungen verschiedener Aggregate, wie beispielsweise eines Fahrpedals, Fahrgeschwindigkeitsregelung, einer Antriebschlupfregelung, einer Getriebesteuerung, einer Leerlaufregelung, einer Antiruckelfunktion und/oder dergleichen mehr zugeführt und werden in der Motorsteuerung 1 zu einem Sollmoment für die Antriebseinheit in dem Fachmann bekannter Weise koordiniert. Dies ist in 1 nicht dargestellt. Die Motorsteuerung 1 setzt das Sollmoment durch Ansteuerung der Zündung, der Luftzufuhr, der Abgasrückführrate und/oder der Einspritzung in dem Fachmann bekannter Weise um.In 1 features 1 an engine control of a vehicle. In this case, the vehicle comprises a drive unit which is controlled by the engine control. The drive unit comprises in this example an internal combustion engine. The internal combustion engine may be, for example, a gasoline engine or a diesel engine. The following is an example to assume that the internal combustion engine is a gasoline engine. Alternatively, the drive unit could also comprise an electric motor or an engine based on an alternative drive concept. The drive unit may alternatively also be the drive unit of a power or work machine, for example a pump or a compressor. The following considerations can be analogously applied to work machines and their supply sizes. The engine control 1 are among other quantitative supply sizes 20 to 25 fed. The quantitative supply quantities describe z. As the level of the engine oil, the oil temperature, the engine oil pressure, the level of the coolant, the temperature of the coolant, the pressure of the coolant and can be determined using suitable sensors or models in the art known manner. Furthermore, optional qualitative supply sizes 30 to 35 the engine control 1 be fed. The qualitative supply sizes describe z. For example, the condition of the engine oil, such as viscosity, is affected by the degree of dilution of the engine oil due to fuel wall film effects, and may also be determined using suitable sensors or models in a manner known to those skilled in the art. Furthermore, the engine control 1 operating variables 40 to 45 supplied to the drive unit or the vehicle. These are, for example, the vehicle speed, the engine speed, the engine torque, the engine power and / or a variable derived from one or more of these variables. The variables mentioned are likewise determined by means of sensors and / or models in a manner known to the person skilled in the art. The engine controls 1 In addition, torque requests from various units, such as an accelerator pedal, vehicle speed control, traction control, transmission control, idle control, anti-jerking and / or the like, are fed into the engine control system 1 coordinated to a desired torque for the drive unit in the art known manner. This is in 1 not shown. The engine control 1 sets the desired torque by controlling the ignition, the air supply, the exhaust gas recirculation rate and / or the injection in a manner known to those skilled in the art.
In 2 ist ein Funktionsdiagramm einer Überwachungseinheit 5 dargestellt, die software- und/oder hardwaremäßig in der Motorsteuerung 1 implementiert sein kann. Die Überwachungseinheit 5 umfasst eine Ermittlungseinheit 10 und eine Einstelleinheit 15. Im Folgenden soll beispielhaft angenommen werden, dass es sich bei der Überwachungseinheit 5 um eine Einheit zur Überwachung der Motorölversorgung des Verbrennungsmotors handelt. Dabei werden in diesem Beispiel eine erste quantitative Versorgungsgröße 50, eine zweite quantitative Versorgungsgröße 55 und optional eine qualitative Versorgungsgröße 60 der Ermittlungseinheit 10 zugeführt. Bei der ersten quantitativen Versorgungsgröße 50 kann es sich beispielsweise um den Füllstand des Motoröls handeln. Bei der zweiten quantitativen Versorgungsgröße 55 kann es sich beispielsweise um den Motoröldruck handeln. Bei der qualitativen Versorgungsgröße kann es sich beispielsweise um den Verdünnungsgrad des Motoröls handeln. Die erste quantitative Versorgungsgröße 50 wird einem ersten Multiplikationsglied 65 zugeführt und dort mit einem ersten Gewichtungsfaktor F1 multipliziert. Das Produkt wird einem ersten Additionsglied 80 zugeführt. Die zweite quantitative Versorgungsgröße 55 wird einem zweiten Multiplikationsglied 70 zugeführt und dort mit einem zweiten Gewichtungsfaktor F2 multipliziert. Das Produkt wird dem ersten Additionsglied 80 zugeführt und dort mit dem Produkt am Ausgang des ersten Multiplikationsgliedes 65 addiert. Die qualitative Versorgungsgröße 60 wird einem dritten Multiplikationsglied 75 zugeführt und dort mit einem dritten Gewichtungsfaktor F3 multipliziert. Das Produkt wird optional in einem zweiten Additionsglied 85 mit dem Ausgang des ersten Additionsgliedes 80 addiert. Die so gebildete Summe stellt beispielhaft ein Gütekriterium dar und ist gleichzeitig der Ausgang der Ermittlungseinheit 10. Ein alternatives Verfahren bestünde in einer entsprechenden Kombination von Kennlinien und Kennfeldern, die über diesen Versorgungsgrößen aufgespannt werden und deren kalibrierbaren Werte einer Gewichtung entsprechen. Sie wird als Eingangsgröße der Einstelleinheit 15 zugeführt und dort in einem Subtraktionsglied 90 von einem vorgegebenen Schwellwert aus einem Schwellwertspeicher 95 subtrahiert. Der Schwellwert ist dabei beispielsweise auf einem Prüfstand appliziert und derart vorgegeben, dass sein Unterschreiten durch das Gütekriterium zu einem erhöhten Verschleiß des Verbrennungsmotors führen würde. Die am Ausgang des Subtraktionsgliedes 90 liegende Differenz Δ1 wird einer Kennlinie 115 zugeführt und dort in einen Grenzwert MG für das Motormoment umgewandelt. Eine beispielhafte Kennlinie 115 ist in 3 in Form eines Diagramms des Grenzwertes MG für das Motormoment über der Differenz Δ1 dargestellt. Für Differenzen Δ1 kleiner oder gleich Null findet keine Begrenzung statt und der Grenzwert MG für das Motormoment entspricht einem maximal zulässigen Motormoment MMAX, das ebenfalls in dem Fachmann bekannter Weise ermittelt werden kann und dessen Größe gegebenenfalls vom Betriebszustand der Brennkraftmaschine bzw. des Verbrennungsmotors abhängt. Für Differenzen Δ1 größer als Null hingegen sinkt der Grenzwert MG für das Motormoment linear bis auf Null ab, wobei Null für den Grenzwert MG bei einer kritischen Differenz Δ1krit erreicht wird, bei der der Verbrennungsmotor aus Sicherheitsgründen abgeschaltet werden muss, um eine Zerstörung des Verbrennungsmotors oder einen übermäßigen Verschleiß zu vermeiden. An Stelle des linearen Absinkens des Grenzwertes MG für das Motormoment kann dieses auch nichtlinear aber monoton fallend mit zunehmender Differenz Δ1 absinken. Der vorgegebene Schwellwert wird in einem dritten Additionsglied 105 mit einer Hysteresedifferenz ΔH addiert, die aus einem Hysteresedifferenzwertspeicher 100 entnommen wird. Die so gebildete Summe wird als Sollwert einem Regler 110 zugeführt. Ein dem Regler 110 zugeführter Istwert entspricht dem Gütekriterium am Ausgang der Ermittlungseinheit 10. Der Regler 110 bestimmt in Abhängigkeit der Regeldifferenz ein Regelmoment MR. Durch Umsetzung dieses Regelmomentes MR lässt sich unter Umständen mindestens eine der Versorgungsgrößen 50, 55, 60 im Sinne einer Annäherung des Gütekriteriums an den um die Hysteresedifferenz ΔH erhöhten vorgegebenen Schwellwert beeinflussen. So kann beispielsweise bei Unterschreiten des um die Hysteresedifferenz ΔH erhöhten vorgegebenen Schwellwerts ein unerwünschter Verschleiß des Verbrennungsmotors aufgrund eines Motorölmangels zunächst dadurch abgewendet werden, dass im Leerlauf das Sollmoment auf das Regelmoment MR erhöht wird, um die Motordrehzahl anzuheben, wodurch die Motorölpumpe mit erhöhtem Druck arbeitet und wieder genügend Motoröl liefert, sodass die Mangelsituation behoben wird. Die Hysteresedifferenz ΔH dient dazu, das Gütekriterium auf einen Wert oberhalb des vorgegebenen Schwellwerts zu regeln und damit das Eintreten einer erneuten Mangelsituation kurzfristig zu vermeiden. Die Hysteresedifferenz ΔH kann dazu beispielsweise auf einem Prüfstand geeignet appliziert werden, beispielsweise um einerseits die Leerlaufdrehzahl nicht zu sehr zu erhöhen und andererseits das Erreichen einer erneuten Mangelsituation möglichst zu verzögern.In 2 is a functional diagram of a monitoring unit 5 represented, the software and / or hardware in the engine control 1 can be implemented. The monitoring unit 5 includes a determination unit 10 and an adjustment unit 15 , The following is an example to assume that it is the monitoring unit 5 is a unit for monitoring the engine oil supply of the internal combustion engine. Here, in this example, a first quantitative supply size 50 , a second quantitative supply 55 and optionally a qualitative supply size 60 the determination unit 10 fed. At the first quantitative supply size 50 it may be, for example, the level of engine oil. At the second quantitative supply size 55 it may be, for example, the engine oil pressure. The qualitative supply quantity may be, for example, the degree of dilution of the engine oil. The first quantitative supply 50 becomes a first multiplier 65 supplied and multiplied there with a first weighting factor F1. The product becomes a first addition element 80 fed. The second quantitative supply 55 becomes a second multiplier 70 supplied and multiplied there with a second weighting factor F2. The product becomes the first addition element 80 fed and there with the product at the output of the first multiplier 65 added. The qualitative supply size 60 becomes a third multiplier 75 supplied and multiplied there with a third weighting factor F3. The product becomes optional in a second addition member 85 with the output of the first addition element 80 added. The sum thus formed represents an example of a quality criterion and is also the output of the determination unit 10 , An alternative method would be a corresponding combination of characteristic curves and characteristic diagrams, which are spanned over these supply variables and whose calibratable values correspond to a weighting. It becomes the input of the adjustment unit 15 fed and there in a Subtraktionsglied 90 from a predetermined threshold from a threshold memory 95 subtracted. The threshold value is applied for example on a test bench and predetermined such that its falling below by the quality criterion would lead to increased wear of the internal combustion engine. The at the exit of the subtraction 90 lying difference Δ1 becomes a characteristic 115 fed and converted there into a limit value MG for the engine torque. An exemplary characteristic 115 is in 3 in the form of a graph of the limit value MG for the engine torque over the difference Δ1. For differences Δ1 less than or equal to zero, no limitation takes place and the limit value MG for the engine torque corresponds to a maximum permissible engine torque MMAX, which can likewise be determined in a manner known to the person skilled in the art and whose size depends on the operating state of the internal combustion engine or internal combustion engine. For differences .DELTA.1 greater than zero, however, the limit MG for the engine torque linearly decreases to zero, where zero is reached for the limit MG at a critical difference .DELTA.1krit, at which the engine must be shut down for safety reasons, to a destruction of the internal combustion engine or to avoid excessive wear. Instead of the linear decrease of the limit value MG for the engine torque, this torque can also decrease non-linearly but monotonically decreasing with increasing difference Δ1. The predetermined threshold value is in a third addition element 105 is added with a hysteresis difference ΔH consisting of a hysteresis difference value memory 100 is removed. The sum thus formed is a setpoint to a controller 110 fed. A the regulator 110 supplied actual value corresponds to the quality criterion at the output of the determination unit 10 , The regulator 110 determines a control torque MR as a function of the control difference. By implementing this rule moment MR can be under certain circumstances at least one of the supply sizes 50 . 55 . 60 influence in the sense of an approximation of the quality criterion to the increased by the hysteresis ΔH predetermined threshold value. Thus, for example, falls below the increased by the hysteresis difference .DELTA.H predetermined threshold an undesirable wear of the engine due to a lack of engine oil are initially averted that at idle, the target torque is increased to the control torque MR to raise the engine speed, whereby the engine oil pump operates at elevated pressure and returns enough engine oil, so that the shortage situation is resolved. The hysteresis difference .DELTA.H is used to regulate the quality criterion to a value above the predetermined threshold value and thus to avoid the occurrence of a new shortage situation in the short term. For this purpose, the hysteresis difference .DELTA.H can be suitably applied for example on a test stand, for example in order not to increase the idle speed too much on the one hand and, on the other hand, to delay the achievement of a renewed deficiency situation as much as possible.
Gemäß dem Funktionsdiagramm nach 2 wird die Differenz Δ1 am Eingang der Kennlinie 115 einem Vergleichsglied 120 zugeführt, dessen anderer Eingang Null ist. Das Vergleichsglied 120 prüft, ob die Differenz Δ1 größer als Null ist. Ist dies der Fall, so setzt das Vergleichsglied 120 ein Zeitglied 125, das dieses Setzsignal nach Ablauf eines Zeitzählers, der beispielsweise ebenfalls auf einem Prüfstand geeignet appliziert sein kann, an ein UND-Glied 140 abgibt. Ist die Differenz Δ1 kleiner oder gleich Null, so setzt das Vergleichsglied 120 das Zeitglied 125 zurück, so dass der Ausgang des Zeitgliedes 125 angehalten oder ohne Verzögerung auf seinen Anfangswert beispielsweise 0 zurückgesetzt wird. Dem UND-Glied 140 ist weiterhin als Eingangssignal von einem Leerlaufsteller 130 ein Leerlaufsignal LL zugeführt, dass im gesetzten Zustand einen aktivierten Leerlauf der Antriebseinheit repräsentiert und im zurückgesetzten Zustand einen nicht aktivierten Leerlaufzustand. Ferner kann dem UND-Glied 140 ein Pumpensignal P von der Motorölpumpe 135 oder einem die Pumpleistung der Motorölpumpe detektierenden Sensor oder von einem Motoröldrucksensor zugeführt werden, das gesetzt ist, wenn die Pumpleistung bzw. der Motoröldruck nicht ausreicht, um den Verbrennungsmotor ausreichend mit Motoröl zu versorgen. Andernfalls ist das Pumpensignal P zurückgesetzt. Der Ausgang des UND-Gliedes 140 ist nur gesetzt, wenn alle Eingangsgrößen des UND-Gliedes 140 gesetzt sind, also wenn der Ausgang des Zeitgliedes 125 gesetzt ist, wenn der Leerlauf aktiv ist und wenn die Pumpenleistung bzw. der Motoröldruck nicht ausreicht. Weiterhin ist eine Sollwertvorgabeeinheit 145 vorgesehen, die in dem Fachmann bekannter Weise eine oder mehrere Momentenanforderungen beispielsweise eines Fahrpedals, einer Antriebschlupfregelung, einer Getriebesteuerung, einer Fahrgeschwindigkeitsregelung, usw. zu einem Sollmoment MSOLL koordiniert. Das Sollmoment MSOLL wird einem Maximalauswahlglied 150 und einem Minimalauswahlglied 155 zugeführt. Dem Maximalauswahlglied 150 wird außerdem das Regelmoment MR zugeführt. Dem Minimalauswahlglied 155 wird außerdem der Grenzwert MG für das Motormoment zugeführt. Das Maximalauswahlglied 150 wählt das Maximum aus dem Regelmoment MR und dem Sollmoment MSOLL aus und führt es einem gesteuerten Schalter 160 zu. Das Minimalauswahlglied 155 wählt das Minimum aus dem Sollmoment MSOLL und dem Grenzwert MG für das Motormoment aus und führt es ebenfalls dem gesteuerten Schalter 160 zu. Der gesteuerte Schalter 160 wird vom Ausgang des UND-Gliedes 140 gesteuert und verbindet je nach Ansteuerung den Ausgang des Maximalauswahlgliedes 150 oder den Ausgang des Minimalauswahlgliedes 155 mit dem Ausgang der Einstelleinheit 15 zur Bildung eines resultierenden Sollmoments MSOLLRES, das letztendlich von der Motorsteuerung 1 über die Zündung, die Luftzufuhr und/oder die Kraftstoffeinspritzung umgesetzt wird. Mit Hilfe des Zeitgliedes 125 ist es möglich, vor Einleiten eines Notlaufbetriebes der Antriebseinheit, bei dem das resultierende Sollmoment MSOLLRES auf den Grenzwert MG für das Motormoment begrenzt ist, mit Hilfe des Regelmoments MR und damit zunächst ohne Notlauf einem Versorgungsmangel hinsichtlich des Motoröls zu entgegnen. Dies ist für den Fahrer das Fahrzeugs besonders komfortabel und erhöht die Reichweite des Fahrzeugs gegebenenfalls bis zur nächsten Werkstatt. Durch die Wahl der Zeitkonstanten τ kann dabei der Einsatz der Regelung zeitlich geeignet beschränkt werden, um bei dauerhaftem Unterschreiten des vorgegebenen Schwellwerts durch das Gütekriterium den Notlaufbetrieb des Fahrzeugs nicht unnötig zu verzögern und damit einen unerwünschten Verschleiß der Antriebseinheit zu verhindern. Ist die Zeitkonstante τ gleich Null, so findet keine Regelung zur Bildung des resultierenden Sollmoments MSOLLRES statt. Der Notlaufbetrieb des Fahrzeugs selbst zeichnet sich dadurch aus, dass mit Unterschreiten des vorgegebenen Schwellwerts durch das Gütekriterium die Antriebseinheit zunächst nicht abgeschaltet wird, sondern eine Momentenbegrenzung stattfindet, die gemäß der Kennlinie 115 mit zunehmendem Unterschreiten des vorgegebenen Schwellwerts durch das Gütekriterium kontinuierlich bis auf Null, d. h. bis zum Abschalten der Antriebseinheit verstärkt wird. Auf diese Weise wird es dem Fahrer ermöglicht, die nächstliegende Werkstatt anzufahren, ohne dass sein Fahrzeug sofort liegen bleibt. Das Unterschreiten des vorgegebenen Schwellwerts durch das Gütekriterium und damit das Eintreten der Mangelversorgung der Antriebseinheit mit Motoröl kann dem Fahrer zusätzlich auch beispielsweise optisch und/oder akustisch signalisiert werden. Dabei kann diese Signalisierung in ihrer Intensität ebenfalls mit zunehmendem Unterschreiten des vorgegebenen Schwellwerts durch das Gütekriterium verstärkt werden, beispielsweise durch Erhöhung der Blinkfrequenz einer Warnlampe oder durch Anheben der Lautstärke eines akustischen Warnsignals.According to the functional diagram 2 becomes the difference Δ1 at the input of the characteristic 115 a comparison element 120 supplied, whose other input is zero. The comparison element 120 checks if the difference Δ1 is greater than zero. If this is the case, then sets the comparison element 120 a timer 125 that this set signal after expiry of a time counter, which may be applied, for example, also suitably on a test bench, to an AND gate 140 emits. If the difference Δ1 is less than or equal to zero, the comparison element sets 120 the timer 125 back, leaving the output of the timer 125 stopped or reset without delay to its initial value, for example 0. The AND member 140 is still as an input signal from an idle actuator 130 an idling signal LL is supplied, that in the set state represents an activated idling of the drive unit and in the reset state, a non-activated idling state. Furthermore, the AND gate 140 a pump signal P from the engine oil pump 135 or a sensor that detects the pumping power of the engine oil pump or is supplied by a engine oil pressure sensor that is set when the pumping power or the engine oil pressure is insufficient to sufficiently supply the engine with engine oil. Otherwise, the pump signal P is reset. The output of the AND gate 140 is only set if all input variables of the AND gate 140 are set, so if the output of the timer 125 is set when idling is active and when the pump capacity or engine oil pressure is insufficient. Furthermore, a setpoint specification unit 145 provided that coordinates one or more torque requests, for example, an accelerator pedal, a traction control, a transmission control, a vehicle speed control, etc. in a manner known in the art to a desired torque MSOLL. The setpoint torque MSOLL becomes a maximum selection element 150 and a minimum selector 155 fed. The maximum selector 150 In addition, the control torque MR is supplied. The minimum selector 155 In addition, the limit value MG for the engine torque is supplied. The maximum selector 150 selects the maximum from the control torque MR and the target torque MSOLL and performs a controlled switch 160 to. The minimum selector 155 selects the minimum of the target torque MSOLL and the limit value MG for the engine torque and also leads it to the controlled switch 160 to. The controlled switch 160 is from the output of the AND gate 140 controlled and connects depending on the control of the output of the maximum selection element 150 or the output of the minimum selection element 155 with the output of the adjustment unit 15 to form a resulting target torque MSOLLRES, which ultimately comes from the engine control 1 is implemented via the ignition, the air supply and / or the fuel injection. With the help of the timer 125 It is possible, before initiating a run-flat operation of the drive unit, at the resulting target torque MSOLLRES is limited to the limit value MG for the engine torque, with the help of the control torque MR and thus initially without emergency to respond to a supply shortage in terms of engine oil. This is particularly comfortable for the driver of the vehicle and increases the range of the vehicle, if necessary, to the nearest workshop. By the choice of the time constant τ, the use of the control can be suitably limited in time to not unnecessarily delay the emergency operation of the vehicle and thus prevent undesirable wear of the drive unit at permanent falls below the predetermined threshold by the quality criterion. If the time constant τ is equal to zero, then there is no regulation to form the resulting desired torque MSOLLRES. The emergency operation of the vehicle itself is characterized in that below the predetermined threshold by the quality criterion, the drive unit is initially not switched off, but a torque limitation takes place, which according to the characteristic curve 115 with increasing falling below the predetermined threshold by the quality criterion continuously up to zero, that is amplified until the drive unit is switched off. In this way it is possible for the driver to drive to the nearest workshop without his vehicle immediately lying down. Falling below the predetermined threshold by the quality criterion and thus the occurrence of deficiency supply of the drive unit with engine oil can also be signaled to the driver, for example, visually and / or acoustically. In this case, this signaling can also be intensified in intensity with increasing falling below the predetermined threshold by the quality criterion, for example by increasing the flash frequency of a warning lamp or by raising the volume of an audible warning signal.
Die Versorgungsgrößen 50, 55, 60 werden als kontinuierliche Größen der Ermittlungseinheit 10 zur Ermittlung des Gütekriteriums zugeführt. Die Gewichtungsfaktoren F1, F2, F3 können beispielsweise auf einem Prüfstand so gewählt werden, dass die relative Bedeutung der verwendeten Versorgungsgrößen 50, 55, 60 untereinander im Hinblick auf die Überwachung der Versorgung der Antriebseinheit mit Motoröl möglichst gut berücksichtigt wird, d. h. das gebildete Gütekriterium ein aussagekräftiges Kriterium für den Eintritt einer Mangelsituation hinsichtlich des Motorölstandes ist. Die Gewichtungsfaktoren F1, F2, F3 berücksichtigen dabei ebenfalls die unterschiedlichen Einheiten der Versorgungsgrößen 50, 55, 60, so dass das Gütekriterium aus Größen gleicher Einheit berechnet werden kann. Alternativ zur gewichteten Summierung der Versorgungsgrößen 50, 55, 60 in der Ermittlungseinheit 10 gemäß 2 kann das Gütekriterium auch mit Hilfe eines 3-dimensionalen Kennfeldes oder durch Kombination von Kennfeld und Kennlinie berechnet werden, dessen Eingangsgrößen die Versorgungsgrößen 50, 55, 60 sind und dessen Ausgangsgröße das Gütekriterium ist, wobei das Kennfeld bzw. die Kennlinie ebenfalls zur Ermittlung eines aussagekräftigen Gütekriteriums beispielsweise auf einem Prüfstand geeignet appliziert werden kann.The supply sizes 50 . 55 . 60 are considered as continuous sizes of the investigative unit 10 supplied to determine the quality criterion. The weighting factors F1, F2, F3 can be selected for example on a test bench in such a way that the relative importance of the supply variables used 50 . 55 . 60 is considered as well as possible with regard to the monitoring of the supply of the drive unit with engine oil, ie the quality criterion formed is a meaningful criterion for the occurrence of a shortage situation with regard to the engine oil level. The weighting factors F1, F2, F3 also take into account the different units of the supply variables 50 . 55 . 60 , so that the quality criterion can be calculated from quantities of the same unit. Alternatively to the weighted summation of the supply quantities 50 . 55 . 60 in the investigation unit 10 according to 2 The quality criterion can also be calculated with the help of a 3-dimensional characteristic map or by a combination of characteristic diagram and characteristic curve whose input variables are the supply variables 50 . 55 . 60 are and whose output is the quality criterion, the map or the characteristic curve can also be applied to determine a meaningful quality criterion, for example, on a test bed suitable.
Alternativ oder zusätzlich zu der beschriebenen Momentenbegrenzung im Notlaufbetrieb des Fahrzeugs kann auch eine Motorleistungsbegrenzung und/oder eine Fahrzeuggeschwindigkeitsbegrenzung und/oder eine Motordrehzahlbegrenzung und/oder eine Begrenzung einer von einer oder mehreren der genannten Größen abgeleiteten Größe analog zu der oben beschriebenen Vorgehensweise durchgeführt werden.As an alternative or in addition to the described torque limitation during emergency operation of the vehicle, an engine power limit and / or a vehicle speed limit and / or an engine speed limit and / or a limit of a variable derived from one or more of the named variables can also be carried out analogously to the procedure described above.
Gemäß dem beschriebenen Ausführungsbeispiel wurden zwei quantitative Versorgungsgrößen und eine qualitative Versorgungsgröße der Ermittlungseinheit 10 zur Bildung des Gütekriteriums zugeführt. Alternativ können auch mehr oder weniger quantitative Versorgungsgrößen und mehr oder weniger qualitative Versorgungsgrößen der Ermittlungseinheit 10 zur Bildung des Gütekriteriums zugeführt werden. Mindestens jedoch muss eine quantitative oder qualitative Versorgungsgröße der Ermittlungseinheit 10 zur Bildung des Gütekriteriums zugeführt werden. Wird nur eine einzige Versorgungsgröße der Ermittlungseinheit 10 zur Bildung des Gütekriteriums zugeführt, so kann diese Versorgungsgröße auch direkt als Gütekriterium verwendet werden.According to the described exemplary embodiment, two quantitative supply quantities and one qualitative supply quantity of the determination unit were determined 10 supplied to form the quality criterion. Alternatively, more or less quantitative supply quantities and more or less qualitative supply quantities of the determination unit can also be used 10 be supplied to form the quality criterion. At a minimum, however, a quantitative or qualitative coverage of the investigative unit 10 be supplied to form the quality criterion. Will only a single supply size of the determination unit 10 supplied to form the quality criterion, this supply size can also be used directly as a quality criterion.
Weiterhin kann auch eine Überwachungseinheit für die Kühlung des Motors mittels eines Kühlmittels entsprechend dem Funktionsdiagramm nach 2 aufgebaut sein, wobei die Ermittlungseinheit 10 ebenfalls entweder die gewichtete Summierung von Versorgungsgrößen zur Ermittlung des Gütekriteriums oder alternativ die Ermittlung des Gütekriterium mittels Kennfeld umfassen kann. Als quantitative Versorgungsgrößen können dabei die Kühlmitteltemperatur, der Füllstand des Kühlmittels und/oder der Druck des Kühlmittels verwendet werden. Im Falle der Unterversorgung mit Kühlmittel wird dann der Notlauf des Fahrzeugs in der oben beschriebenen Weise gegebenenfalls nach einem Regelungsversuch gestartet, durch den über das Regelmoment MR die Pumpleistung der Kühlmittelpumpe erhöht werden kann und damit der Kühlkreislauf ausreichend aufrechterhalten werden kann. Das Pumpensignal P ist dann entsprechend das Pumpensignal der Kühlmittelpumpe, eines Kühlmitteldrucksensors oder eines Sensors der Pumpleistung der Kühlmittelpumpe. Als qualitative Versorgungsgröße kann bspw. der Anteil von Frostschutzmittel im Kühlmittel verwendet werden, wobei diese Versorgungsgröße durch einen geeigneten Sensor, der beispielsweise einen (in-)direkten physikalischen Effekt nutzt, ermittelt wird. Bei zu viel Frostschutzmittelanteil im Kühlmittel und damit eingeschränktem Wärmeübergang kann dabei je nach Gewichtung bzw. Kennfeld der vorgegebene Schwellwert für die Kühlmittelüberwachung vom ermittelten Gütekriterium unterschritten und ein Notlauf eingeleitet werden, zumal die Mangelsituation in diesem Fall nicht durch die Kühlmittelpumpe bedingt ist.Furthermore, a monitoring unit for the cooling of the engine by means of a coolant according to the functional diagram according to 2 be constructed, wherein the determination unit 10 can also comprise either the weighted summation of supply quantities for determining the quality criterion or alternatively the determination of the quality criterion by means of characteristic map. In this case, the coolant temperature, the level of the coolant and / or the pressure of the coolant can be used as quantitative supply quantities. In the case of insufficient supply of coolant, the emergency operation of the vehicle is then started in the manner described above, possibly after a control attempt, through which the pump torque of the coolant pump can be increased via the control torque MR and thus the cooling circuit can be sufficiently maintained. The pump signal P is then corresponding to the pump signal of the coolant pump, a coolant pressure sensor or a sensor of the pump power of the coolant pump. For example, the proportion of antifreeze in the coolant can be used as a qualitative supply quantity, this supply quantity being determined by a suitable sensor which, for example, uses an (in) direct physical effect. If too much antifreeze in the coolant and thus limited heat transfer can fall below the predetermined threshold value for the coolant monitoring of the determined quality criterion depending on the weighting or map and emergency operation can be initiated, especially since the shortage situation is not caused by the coolant pump in this case.
Weiterhin kann es vorgesehen sein, dass ein aktivierter Notlauf des Fahrzeugs bzw. eine aktivierte Regelung zur Bildung des Regelmoments MR auch nach einem Motorneustart aktiv bleiben, zumindest bis die Randbedingungen für die beschriebene Überwachungsfunktionalität wieder vorliegen und gegebenenfalls eine Entprellzeit zur Identifikation des fehlerhaften Zustands abgelaufen ist. Die Randbedingungen können beispielsweise die Aktivierung der Sensoren zur Ermittlung der Versorgungsgrößen und deren plausiblen Betrieb gegebenenfalls nach einer Plausibilitätsprüfung beinhalten, so dass die Überwachungsfunktionalität nach einem Motorneustart erst dann aktiviert werden kann, wenn die genannten Sensoren aktiviert sind und plausible Signale liefern oder bis entsprechende Betriebsbedingungen vorliegen, z. B. eine vorgegebene Motortemperatur erreicht ist, eine vorgegebene Mindestlaufzeit des Motors seit dem Motorneustart abgelaufen ist, ein vorgegebener Saugrohrdruck erreicht ist, usw. Wird die Erfüllung dieser Randbedingungen von der Motorsteuerung 1 in dem Fachmann bekannter Weise detektiert, so gibt die Motorsteuerung 1 die beschriebene Überwachungsfunktionalität frei und aktiviert diese.Furthermore, it can be provided that an activated emergency operation of the vehicle or an activated control to form the control torque MR remain active even after an engine restart, at least until the boundary conditions for the described monitoring functionality are present again and possibly a debounce time for identification of the faulty state has expired , The boundary conditions may, for example, include the activation of the sensors for determining the supply variables and their plausible operation after a plausibility check, so that the monitoring functionality can not be activated after a motor restart until the said sensors are activated and deliver plausible signals or until appropriate operating conditions exist , z. B. a predetermined engine temperature is reached, a predetermined minimum running time of the engine has expired since the engine is restarted, a predetermined intake manifold pressure is reached, etc. If the fulfillment of these constraints of the engine control 1 detected in the art known manner, so gives the engine control 1 the monitoring functionality described and enabled.