DE19701809C1 - Method of testing IC engine - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Überprüfen eines Antriebselements gemäß den Oberbegriffen der unabhängigen Ansprüche 1 und 7.The invention relates to a method and a device to check a drive element according to the Preambles of independent claims 1 and 7.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überprüfung eines Antriebselements sind aus dem Patent Abstracts of Japan M- 438, Dec.12, 1985, Vol.9, No. 316, 60-151445 (JP 60-151445 A) bekannt. Dort wird eine Vorrichtung zur Überprüfung eines Antriebselements beschrieben. Die Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine treibt über einen Zahnriemen einen Generator an. Die Spannung des Zahnriemens wird durch Vergleich der Drehzahl der Kurbelwelle und der Drehzahl am Generator ermittelt. Weicht das Verhältnis der beiden Drehzahlen von einen Schwellwert ab, so steuert die Einrichtung eine Warnlampe an.A method and an apparatus for checking a Drive elements are from the Patent Abstracts of Japan M- 438, Dec.12, 1985, Vol.9, No. 316, 60-151445 (JP 60-151445 A) known. There becomes a device for checking a drive element described. The crankshaft of an internal combustion engine drives a generator via a toothed belt. The tension of the Toothed belt is compared by comparing the speed of rotation Crankshaft and the speed on the generator determined. Gives way the ratio of the two speeds of a threshold the device triggers a warning lamp.
Bei dieser Einrichtung sind zwei Drehzahlsensoren und die Auswertung beider Sensorsignale erforderlich.In this setup there are two speed sensors and the Evaluation of both sensor signals required.
Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung des Schlupfes eines Antriebselements sind aus dem Patent Abstracts of Japan M-1329, Nov. 24, 1992, Vol. 16, No. 553, 4-209930 (JP 4-209930 A) bekannt. Dort wird eine Vorrichtung zur Erfassung des Schlupfes eines Antriebselements beschrieben. Die Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine treibt über einen Zahnriemen einen Generator an. Der Schlupf des Zahnriemens wird durch Vergleich der Drehzahl des Generators mit einem Schwingungssignal ermittelt. Bei einer Abweichung von erwarteten Werten steuert die Einrichtung eine Warnlampe an.A method and a device for recognizing the Slip of a drive element are from the patent Abstracts of Japan M-1329, Nov. 24, 1992, Vol. 16, No. 553, 4-209930 (JP 4-209930 A) known. There is a device for Detection of the slip of a drive element described. The crankshaft of an internal combustion engine drives over one Timing belt to a generator. The timing belt slip is by comparing the speed of the generator with a Vibration signal determined. If there is a deviation of The device controls a warning lamp for the expected values.
Aus der DE 195 41 927 A1 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung einer Brennkraftmaschine bekannt. Über ein Antriebselement treibt die Brennkraftmaschine eine Kraftstoffpumpe an. Zur Steuerung wird ein zweigeteiltes Steuergerät eingesetzt. Ein Motorsteuergerät wertet dabei die Signale eines Drehzahlgebers aus, der mit der Motorkurbelwelle und/oder Motornockenwelle gekoppelt ist. Ein Pumpensteuergerät wertet die Signale eines inkrementalen Winkelsensors aus, der in die Pumpe integriert ist.DE 195 41 927 A1 describes one method and one Device for controlling an internal combustion engine is known. The internal combustion engine drives a via a drive element Fuel pump on. A two-part control system is used Control unit used. An engine control unit evaluates the signals from a speed sensor with the Engine crankshaft and / or engine camshaft is coupled. A pump control unit evaluates the signals of an incremental Angle sensor, which is integrated in the pump.
Treten innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne keine Signale des inkrementalen Winkelsensors auf, während gleichzeitig das Motorsteuergerät von seinem Drehzahlgeber Signale erfaßt, wird ein Fehlerbit gesetzt, das anzeigt, daß in der Pumpe ein Fehler aufgetreten ist.No signals occur within a specified period of time of the incremental angle sensor while simultaneously the engine control unit signals from its speed sensor detected, an error bit is set, which indicates that in the Pump an error has occurred.
Ein Defekt am Antrieb der Pumpe, insbesondere ein Riß des Zahnriemens, führt zur gleichen Fehlermeldung. Bei einem defekten Antrieb liefert der inkrementale Winkelsensor keine Signale, während das Motorsteuergerät Signale erfaßt, z. B. beim Drehen des Anlassers.A defect in the drive of the pump, especially a crack in the Timing belt leads to the same error message. At a the incremental angle sensor does not deliver a defective drive Signals while the engine control unit detects signals, e.g. B. when turning the starter.
Es stellt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu entwickeln, welche einen Defekt im Pumpenantrieb erkennen. Dabei soll ein Riß des Zahnriemens eindeutig erkannt werden.It is therefore the task of a procedure and a Develop device that has a defect in the Detect pump drive. This should cause a crack in the timing belt can be clearly recognized.
Die Aufgabe wird durch die Merkmale im Kennzeichen des Patentanspruchs 1 bzw. im Kennzeichen des Patentanspruchs 7 gelöst. The task is characterized by the characteristics of the Claim 1 or in the characterizing part of claim 7 solved.
Mit der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ist eine sichere Erkennung eines Fehlers im Bereich des Antriebselements möglich. Zur Fehlererkennung wird lediglich das Ausgangssignal eines Drehzahlsensors benötigt.With the procedure according to the invention is a safe one Detection of a fault in the area of the drive element possible. Only that is used for error detection Output signal from a speed sensor required.
Vorteilhafte und zweckmäßige Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.Advantageous and expedient configurations and Further developments of the invention are in the subclaims featured.
Die Erfindung wird nachstehend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsformen erläutert. Es zeigt The invention is described below with reference to the drawing illustrated embodiments explained. It shows
Fig. 1ein Blockdiagramm der erfindungsgemäßen Vorrichtung und Fig. 2 ein Flußdiagramm der erfindungsgemäßen Vorgehensweise. Fig. 1 is a block diagram of the apparatus and FIG. 2 is a flowchart of the procedure of the invention.
In Fig. 1 ist die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand eines Blockdiagrammes dargestellt. Mit 100 ist eine Brennkraftmaschine bezeichnet. Diese treibt eine Welle 110 an, auf der ein Geber 105 angeordnet ist. Der Geber weist mehrere Markierungen 105a auf. Die Zahl der Markierungen entspricht bei einem besonders vorteilhaften Ausführungsbeispiel der Anzahl der Zylinder der Brennkraftmaschine. Ein solcher Geber wird üblicherweise als Segmentrad bezeichnet. Die Markierungen werden von einem ersten Drehzahlsensor 107 abgegriffen.In Fig. 1, the device according to the invention is illustrated by a block diagram. 100 is an internal combustion engine. This drives a shaft 110 on which an encoder 105 is arranged. The encoder has several markings 105 a. In a particularly advantageous exemplary embodiment, the number of markings corresponds to the number of cylinders of the internal combustion engine. Such an encoder is usually referred to as a segment wheel. The markings are picked up by a first speed sensor 107 .
Über ein Antriebsmittel 115, das vorzugsweise als Zahnriemen ausgebildet ist, treibt die Brennkraftmaschine eine Kraft stoffpumpe 120 an. Dabei wirkt das Antriebselement auf eine Antriebswelle 124 der Kraftstoffpumpe 120 ein.Via a drive means 115 , which is preferably designed as a toothed belt, the internal combustion engine drives a fuel pump 120 . The drive element acts on a drive shaft 124 of the fuel pump 120 .
Auf der Antriebswelle 124 ist ein weiterer Geber 125 angeordnet, der eine Vielzahl von Markierungen 125a aufweist. Diese Markierungen werden von einem zweiten Sensor 127 abgetastet. Ein solcher Sensor wird üblicherweise als Inkrementgeber bezeichnet.On the drive shaft 124 a further encoder 125 is arranged, which has a plurality of markings 125 a. These markings are scanned by a second sensor 127 . Such a sensor is usually referred to as an incremental encoder.
Der erste Sensor 107 und der zweite Sensor 127 stehen mit einem Pumpensteuergerät 130 und/oder einem Motorsteuergerät 135 in Verbindung. Vorzugsweise steht der zweite Sensor mit dem Pumpensteuergerät 130 und der erste Sensor 107 mit dem Motorsteuergerät 135 in Verbindung. Die Steuergeräte 130 und 135 können auch als ein Steuergerät ausgebildet sein.The first sensor 107 and the second sensor 127 are connected to a pump control unit 130 and / or a motor control unit 135 . The second sensor is preferably connected to the pump control unit 130 and the first sensor 107 to the motor control unit 135 . The control units 130 and 135 can also be designed as a control unit.
Das Motorsteuergerät 135 wertet Signale von weiteren Sensoren 145 und vorzugsweise eines Temperatursensors 147 aus. Das Pumpensteuergerät ist ferner mit einer Versorgungsspannung Ubat 140 verbunden.The engine control unit 135 evaluates signals from further sensors 145 and preferably a temperature sensor 147 . The pump control unit is also connected to a supply voltage Ubat 140 .
Erfindungsgemäß wird wie folgt vorgegangen. Während jedes Startversuches wird das in Fig. 2 dargestellte Flußdiagramm abgearbeitet. Dabei wird der Anstieg der Motordrehzahl überwacht. Bei Beginn des Startvorgangs entspricht die Motordrehzahl der Anlasserdrehzahl. Eine intakt verbundene Einspritzpumpe belastet den Motor und somit den Anlasser mit einer spürbaren Leistung. Dies bedeutet, der Drehzahlanstieg ohne angetriebene Kraftstoffpumpe bei einem Zahnriemenabriß ist um ein Vielfaches steiler als mit intaktem Zahnriemen. Ein Fehler des Antriebselements wird erkannt, wenn der Drehzahlwert bei Start der Brennkraftmaschine nicht wie erwartet, das bedeutet schneller als erwartet ansteigt. The procedure according to the invention is as follows. The flow diagram shown in FIG. 2 is processed during each start attempt. The increase in engine speed is monitored. At the start of the starting process, the engine speed corresponds to the starter speed. An intact connected injection pump stresses the engine and thus the starter with a noticeable performance. This means that the speed increase without a driven fuel pump in the event of a toothed belt break is much steeper than with an intact toothed belt. A fault in the drive element is recognized if the speed value does not rise as expected when the internal combustion engine starts, that is, it rises faster than expected.
In Schritt 200 wird nach Beginn des Startes unmittelbar der Drehzahlwert N1 erfaßt. Anschließend wird in Schritt 210 die Batteriespannung Ubat und ein Temperaturwert T erfaßt. Als Temperaturwert kann beispielsweise die Kühlwassertemperatur und/oder die Umgebungslufttemperatur verwendet werden. Im anschließenden Schritt 220 wird ausgehend von den Grö ßen Ubat und/oder der Temperatur T ein Schwellwert S vor zugsweise aus einem Kennfeld ausgelesen.In step 200 , the speed value N1 is detected immediately after the start. The battery voltage Ubat and a temperature value T are then detected in step 210 . For example, the cooling water temperature and / or the ambient air temperature can be used as the temperature value. In the subsequent step 220, a threshold value S is preferably read out from a map based on the quantities Ubat and / or the temperature T.
Mittels dieses Kennfeldes wird berücksichtigt, daß der Dreh zahlanstieg beim Start von verschiedenen Betriebsbedingungen abhängt. Bei niederen Temperaturen und/oder kleiner Batte riespannung steigt die Anlasserdrehzahl langsamer an als bei hohen Temperaturen und/oder normaler Batteriespannung. Be sonders vorteilhaft ist es, wenn für die Abhängigkeit des Schwellwertes von den obigen Größen ein linearer Zusammen hang gewählt wird. Dies bedeutet, daß als Kennline eine Ge rade gewählt wird. Zur Festlegung einer entsprechenden Gera den sind lediglich zwei werte in einem Speicher abzulegen. Ein Wert definiert die Steigung der Geraden und der zweite Wert definiert den Nullpunkt.This map takes into account that the rotation number increase at the start of various operating conditions depends. At low temperatures and / or low battery voltage, the starter speed rises more slowly than at high temperatures and / or normal battery voltage. Be It is particularly advantageous if for the dependence of the Threshold of the above quantities is a linear combination slope is selected. This means that a Ge rade is selected. To determine a corresponding Gera there are only two values to be stored in a memory. One value defines the slope of the straight line and the second Value defines the zero point.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn zwei unterschiedliche Ge raden unterhalb oder oberhalb eines Schwellwertes für die Temperatur abgelegt sind. Dies bedeutet unterhalb des Schwellwerts für die Temperatur wird ein erster linearer Zu sammenhang zwischen dem Schwellwert S und der Batteriespan nung Ubat verwendet. Oberhalb des Schwellwerts für die Tem peratur wird ein zweiter linearer Zusammenhang verwendet. Abhängig von der Temperatur wird zwischen den beiden Werten umgeschaltet.It is particularly advantageous if two different Ge straight below or above a threshold for the Temperature are stored. This means below the The threshold value for the temperature becomes a first linear addition correlation between the threshold S and the battery chip Ubat used. Above the threshold for the tem a second linear relationship is used. Depending on the temperature will be between the two values switched.
Anschließend wird in Schritt 225 ein Zeitzähler t um 1 er höht. Die sich anschließende Abfrage 230 überprüft, ob die Zeit t größer als ein vorgegebener Schwellwert ts ist. Ist dies nicht der Fall, so folgt erneut die Abfrage 230. Ist die Zeit größer als die Zeitschwelle ts wird im anschließen den Schritt 240 ein zweiter Drehzahlwert N2 erfaßt. Im an schließenden Schritt 250 wird der Anstieg A der Drehzahl zwischen dem Wert N1 und dem Wert N2 durch Differenzbildung bestimmt.A time counter t is then incremented by 1 in step 225 . The subsequent query 230 checks whether the time t is greater than a predetermined threshold value ts. If this is not the case, query 230 follows again. If the time is greater than the time threshold ts, a second speed value N2 is then detected in step 240 . In the subsequent step 250 , the increase A in the speed between the value N1 and the value N2 is determined by forming the difference.
Die anschließende Abfrage 260 überprüft, ob der Anstieg A größer als der Schwellwert S ist. Ist dies der Fall, so wird in Schritt 270 auf Fehler erkannt. In diesem Fall wird ein Fehlereintrag, der einen IWZ-Fehler anzeigt, auf Nichtfehler gesetzt, und ein Fehlerspeicher, der einen Zahnriemenabriß anzeigt, mit Fehler besetzt. Ein Fehler des Zahnriemens wird erkannt, wenn die Änderung A der Drehzahl größer als ein vorgegebener Sollwert S ist.The subsequent query 260 checks whether the increase A is greater than the threshold value S. If this is the case, then an error is recognized in step 270 . In this case, an error entry that indicates an IWZ error is set to non-error, and an error memory that indicates a toothed belt tear is filled with errors. A toothed belt error is detected when the change A in the speed is greater than a predetermined setpoint S.
Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß ein Fehler erkannt wird, wenn die Drehzahl innerhalb einer vorgegebenen Zeit ts über einen Sollwert S ansteigt. In diesem Ausführungsbei spiel werden die Schritte 200 und 250 weggelassen. In Schritt220 wird ein Drehzahlwert S ausgelesen, der übli cherweise nach Ablauf der Zeit ts erreicht wird. In Schritt 260 wird dann überprüft, ob die Drehzahl nach Ablauf der Zeit ts größer als der Schwellwert S ist. Ist dies der Fall, so erkennt die Einrichtung auf Fehler.Alternatively, it can also be provided that an error is recognized if the rotational speed rises above a target value S within a predetermined time ts. In this embodiment, steps 200 and 250 are omitted. In step 220 , a speed value S is read out, which is usually reached after the time ts. It is then checked in step 260 whether the rotational speed is greater than the threshold value S after the time ts. If this is the case, the device detects errors.
Bei einer weiteren Ausgestaltung wird die Drehzahl differen ziert. Übersteigt der differenzierte Drehzahlwert einen be stimmten Schwellwert wird ebenfalls auf Fehler erkannt.In another embodiment, the speed will differ graces. If the differentiated speed value exceeds a be agreed threshold value is also recognized for errors.
Ist der Anstieg A nicht größer als der Schwellwert, so wird in Schritt 280 der Schwellwert S gelernt. Dies bedeutet der alte Schwellwert S wird mit einem neuen Wert überschrieben. If the increase A is not greater than the threshold value, the threshold value S is learned in step 280 . This means that the old threshold S is overwritten with a new value.
Vorzugsweise ist vorgesehen, daß der Wert A als neuer Schwellwert verwendet wird. Ferner kann vorgesehen sein, daß ein um einen bestimmten Wert verminderter Wert A als neuer Schwellwert dient. Alternativ kann auch vorgesehen sein, daß ein Mittelwert aus dem alten Schwellwert und dem Wert A als neuer Schwellwert abgespeichert wird.It is preferably provided that the value A is new Threshold is used. It can also be provided that a value A reduced by a certain value as a new one Threshold serves. Alternatively, it can also be provided that a mean of the old threshold and the value A as new threshold value is saved.
Durch das Lernen des Schwellwerts kann sich das Verfahren an sich ändernde Reibungsverhältnisse des Motors über der Lauf dauer anpassen. Anschließend startet das normale Programm in Schritt 290.By learning the threshold value, the method can adapt to changing friction conditions of the engine over the running time. The normal program then starts in step 290 .
Bei einer vereinfachten Ausgestaltung werden die Temperatur abhängigkeit und Batteriespannungsabhängigkeit, d. h. die Schritte 210 und 220 weggelassen. Desweiteren ist eine Ver einfachung dadurch möglich, daß die Speicherung, d. h. das Lernen des Schwellwertes in Schritt 280 weggelassen wird.In a simplified embodiment, the temperature dependency and battery voltage dependency, ie steps 210 and 220 are omitted. Furthermore, a simplification is possible in that the storage, ie the learning of the threshold value, is omitted in step 280 .
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| Date | Code | Title | Description |
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| 8100 | Publication of the examined application without publication of unexamined application | ||
| D1 | Grant (no unexamined application published) patent law 81 | ||
| 8364 | No opposition during term of opposition | ||
| 8339 | Ceased/non-payment of the annual fee |