(19)
(11) EP 0 350 082 A2

(12) EUROPÄISCHE PATENTANMELDUNG

(43) Veröffentlichungstag:
10.01.1990  Patentblatt  1990/02

(21) Anmeldenummer: 89116695.1

(22) Anmeldetag:  16.07.1986
(51) Internationale Patentklassifikation (IPC)5F02D 41/22
(84) Benannte Vertragsstaaten:
DE FR

(30) Priorität: 31.08.1985 DE 3531198

(62) Anmeldenummer der früheren Anmeldung nach Art. 76 EPÜ:
86109719.4 / 0213349

(71) Anmelder: ROBERT BOSCH GMBH
70442 Stuttgart (DE)

(72) Erfinder:
  • Buck, Rainer, Dipl.-Ing.
    D-7146 Tamm (DE)
  • Fischer, Werner, Dipl.-Ing.
    D-7257 Ditzingen (DE)
  • Kull, Hermann, Dr.-Ing.
    D-7000 Stuttgart 1 (DE)
  • Sieber, Albrecht, Dipl.-Ing.
    D-7140 Ludwigsburg (DE)
  • Wessel, Wolf, Ing.grad.
    D-7141 Oberriexingen (DE)


(56) Entgegenhaltungen: : 
   
       


    (54) Sicherheits- und Notfahrverfahren für eine Brennkraftmaschine mit Selbstzündung und Einrichtung zu dessen Durchführung


    (57) Bei einem Sicherheits- und Notfahrverfaharen mit Einrichtung zu dessen Durchführung wird vorgeschlagen, einen von einer eigenen Drehzahlversorgungseinrichtung beaufschlagten Not­fahrzweig zu bilden, der einen drehzahlabhängigen Kenn­linienverlauf der minimalen Regelwegmenge vorgibt und auf den im Sicherheitsfall dann umgeschaltet wird, wenn sich gleichzeitig ein modifiziertes Leerlaufsignal und die Be­dingung ergibt, daß der Regelwegistwert größer als ein für diesen Fall vorgegebener minimaler Regelweg ist. Es sind weitere periphere Schaltungsmittel vorgesehen, die die Bildung einer Starthysterese, einen Überdrehschutz, die Überwachung des Regelwegistwertgebers und die Möglichkeit betreffen, daß eine dem Hauptrechner zugeordnete separate Überwachungseinrichtung auch unabhängig von äußeren Signa­len die Umschaltung auf den Notfahrzweig vornimmt.




    Beschreibung

    Stand der Technik



    [0001] Die Erfindung geht aus von einem Verfahren und einer Einrichtung nach der Gattung der unabhängigon Ansprüche. Es ist bekannt, zur elektronischen Rege­lung des Betriebs von selbstzündenden Brennkraftmaschinen (Dieselmotoren) mit elektrischen Signalen angesteuerte, elektrische Stellwerke einzusetzen, wobei anstelle von mechanischen Kraftstoffzumeß- und Regelsystemen ein zen­trales Steuergerät die erforderlichen Stellsignale erzeugt. Mechanische Kraftstoffzumeßsysteme bei Dieselmotoren sind zwar bezüglich ihrer Fehlersicherheit als zuverlässig an­zusehen, sie sind aber unter Umständen zunehmend weniger in der Lage, der Vielzahl von unterschiedlichen Betriebs­bedingungen und Umwelteinflüssen heutzutage Rechnung zu tragen.

    [0002] Der Einsatz elektronischer Komponenten in Verbindung mit einer elektronischen Dieselregelung (EDC) macht auch dann umfassende Sicherheits-, Überwachungs- und Notfahr­maßnahmen wünschenswert, wenn die einzelnen Baugruppen für sich gesehen schon Möglichkeiten zur Fehlererkennung und gegebenenfalls -Heilung aufweist.

    [0003] Bei einer Sicherheitseinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit Selbstzündung ist es bekannt (DE-OS 33 01 742), fort­laufend bestimmte, den Betrieb der Brennkraftmaschine betreffende Signale wie etwa Fahrpedalstellung, errech­neter Sollwert des Regelwegs, Drehzahl, Bremspedalstellung u.dgl. zu erfassen und durch Minimalwertauswahl einen korrigierten Regelwegsollwert zur erstellen und dem Stell­regler der EDC-Anlage zuzuführen. Dieser korrigierte Regelwegsollwert dient gleichzeitig der Feststellung einer Regelwegabweichung unter Einbeziehung eines rück­gemeldeten Regelwegistwertsignals. Bei Überschreiten vor­gegebener Grenzen reagiert die bekannte Sicherheitsein­richtung dann entweder mit einem abschalten der Einspritz­pumpe, Stromlosschalten der Endstufe des Stellreglers oder Einführung eines Notfahrbetriebs. Bei dieser bekannten Sicherheitseinrichtung können sich aber unter Umständen Probleme ergeben, weil nicht alle denkbaren Randbedin­gungen bei der Erfassung der Sicherheitsbedingungen ein­bezogen sind. So läßt sich zwar durch einen entsprechen­den Leerlaufkontakt am Fahrpedal ein Leerlaufsignal ge­winnen - dies ist aber dann nicht gültig, wenn beispiels­weise die Brennkraftmaschine mit einer Fahrgeschwindig­keitsregelung ausgerüstet ist.

    [0004] Es ist daher die Aufgabe vorliegender Erfindung, bei einer elektronischen Dieselregelung (EDC) eine umfassende Sicher­heits- und Notfahreinrichtung zu schaffen, die unter allen Umständen ein Durchgehen des Motors einerseits verhindert, andererseits einen Notbetrieb des Fahrzeugs weitgehend er­möglicht und auch dem Auftreten peripherer, an sich nicht zu erwartender Randbedingungen noch ordnungs­gemäß Rechnung trägt.

    Vorteile der Erfindung



    [0005] Die Erfindung löst diese Aufgabe mit den kennzeichnenden Merkmalen der unabhängigen Ansprüche und hat den Vorteil, daß in Verbindung mit einem Fahrgeschwindigkeitsreglen ein Sicherheitsfallzuverlässig erkannt wird und bei Auftreten eines Sicherheitsfalls auf, einen sowohl für die Brennkraftmaschine als auch für den Fahrbetrieb ungefährlichen Regelweg (der Einspritzpumpe) umgeschaltet wird, wobei scharfe Drehmomentsprünge bei fehlerhaften, vom Hauptrechner vorgegebenen Mengensignal vermieden werden. Vorteilhaft ist ferner, daß auch dann, wenn auf eine minimale Kennlinie des Regelwegs umgeschal­tet werden muß, die automatische Startmengensteuerung etwa bei Kaltstart freigegeben ist und erst nach erstmaligem Überschreiten der sogenannten normalen Startabwurfdreh­zahl wieder auf die normale minimale Regelwegkennlinie zurückgesetzt wird (RWmin-Kennlinie).

    [0006] Ein weiterer Vorteil vorliegender Erfindung besteht darin, daß bei Erkennung einer fehlerhaften Einstellung des Regelwegs entweder die Stellregelung auf einen zweiten Zweig im Eingang des Stellreglers umgeschaltet wird oder es erfolgt gleichzeitig hiermit Beaufschlagung eines zweiten, redundanten Stell­reglers, wodurch auch Defekte im normalerweise vorhandenen Stellregler abtesichert sind. Hier besteht auch die Mög­ lichkeit, bei Wiederaufnahme eines ordnungsgemäßen Arbeitens durch den ersten Stellregler auf diesen zurückzuschalten, wozu entsprechende Rückschaltkriterien entwickelt sind.

    [0007] Die Umschaltung auf den Notbetrieb kann dabei erfolgen ent­weder aufgrund einer separaten Überwachung der Hauptrech­nerfunktion durch ein eigenes Überwachungssystem (Watchdog) oder durch Erfassung eines speziellen redundaten Leerlauf­signals, welches in Verbindung mit einem rückgeführten Ist­weg der Regelstangenposition (RWist) die Umschaltung auf den redundanten Stellregler bewirkt, dem separat zusätz­liche, einen minimalen Sollwert erzeugende Blöcke zugeord­net sind, die auch von einem eigenen Drehzahlgeber beauf­schlagt sein können.

    [0008] Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der Erfindung möglich.

    Zeichnung



    [0009] Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen (auch zur Verdeut lichung des Umfeldes der Erfindung)

    Fig. 1 in vereinfachter sche­matischer Darstellung eine Brennkraftmaschine mit Selbst­zündung und ihren wesentlichen zugeordneten Komponenten einschließlich Istwertgebern,

    Fig. 2 ein Blockschaltbild einer umfassenden Sicherheits- und Notfahreinrichtung,

    Fig. 3 in Form eines Diagramms den für den Notfahrzustand vorgegebenen Regelweg über der Drehzahl unter Einschluß einer sogenannten Starthysterese,

    Fig. 4 in Form diskreter Gatterschaltungen eine Verarbeitungsmöglichkeit externer Betriebsgrößen zur Erfassung des Sicherheitsfalls, bei dem umzuschalten oder entsprechend vorgegebenen Kennlinien ab­zuregeln ist,

    Fig. 5 in Form eines Diagramms den Verlauf der zugeführten Einspritzmenge über der Zeit bei Auftreten eines Sicherheitsfalls und

    Fig. 6 in Form eines Blockschalt­bilds Umschaltmöglichkeiten auf einen Ersatzregler bei gleichzeitiger, durchlaufend erfolgender Beobachtung des ersten Reglers oder Normalreglers auf Wiederverwendbarkeit.


    Beschreibung der Ausführungsbeispiele



    [0010] In Fig. 1 ist die Brennkraftmaschine mit Selbstzündung (Die­selmotor) mit 10 bezeichnet; sie hat ein Ansaugrohr 11 und ein Abgasrohr 12. Eine Kraftstoffeinspritzpumpe 13 steht mit einem hier stellvertretend für die jeweils benötigte Menge von Einspritzventilen schematisch dargestelltem Einspritzventil 14 über eine Druckleitung 15 in Verbindung. Das Einspritzventil 14 kann einen Spritzbeginngeber 16 umfassen, der über eine gestrichelt angegebene Verbindungsleitung 16a ein redun­dantes Drehzahlsignal einem Drehzahlsignalerfassungs- und Verarbeitungsblock 17 zuführt oder der dieses Drehzahl­signal gesonderten Weiterverarbeitungsblöcken vermittelt.

    [0011] Zur Drehzahlgewinnung ist ein Drehzahlgeber 18 vorgesehen, der die Drehzahl der Brennkraftmaschine über einen von deren Kurbelwelle angetriebenen Zahnkranz 19 beispiels­weise erfaßt und dessen Ausgang mit dem Drehzahlsignal­ Erfassungsblock 17 verbunden ist. Es versteht sich, daß die Art der Gewinnung der für das erfindungsgemäße Sicherheits­system verwendeten Signale in Fig. 1 und den nachfolgenden Figuren lediglich beispielhaft dargestellt ist; die je­weils verwendeten Signale können auch auf andere Art und Weise aus den Betriebszuständen der Brennkraftmaschine ab­geleitet werden. Ferner wird ausdrücklich darauf hinge­wiesen, daß die in den Zeichnungen dargestellten, die Er­findungen anhand diskreter Schaltstufen angebenden Block­schaltbilder die Erfindung nicht beschränken, sondern ins­besondere dazu dienen, die funktionellen Grundwirkungen der Erfindung zu veranschaulichen und spezielle Funktionsab­läufe in einer möglichen Realisierungsform anzugeben. Es versteht sich, daß einzelne Bausteine und Blöcke in analo­ger, digitaler oder auch hybrider Technik aufgebaut sein können, oder auch, ganz oder teilweise zusammengefaßt, ent­sprechende Bereiche von programmgesteuerten digitalen Syste­men, beispielsweise Mikroprozessoren, Mikrorechner, digi­tale oder analoge Logikschaltungen u.dgl. umfassen können. Die im folgenden angegebene Beschreibung der Erfindung ist daher lediglich als bevorzugtes Ausführungsbeispiel bezüg­lich des funktionellen Gesamt- und Zeitablaufs, der durch die jeweils besprochenen Blöcke erzielten Wirkungsweisen und bezüglich des jeweiligen Zusammenwirkens der durch die einzelnen Komponenten dargestellten Teilfunktionen zu wer­ten, wobei die Hinweise auf die einzelnen Schaltungsblöcke aus Gründen eines besseren Verständnisses erfolgen.

    [0012] Grob schematisiert zeigt die Blockschaltbild darstellung der Fig. 1 ferner noch ergänzend zu dem am Ausgang des Drehzahlerfassungsblocks 17 anstehenden Drehzahlsignal N weitere Mittel zur Signalgewinnung. Der Istwert des Regel­wegs RWist, der aus der Position der Regelstange 13a der Kraftstoffpumpe 13 beispielsweise über einen Istwertgeber oder Wandler für den Regelweg erzeugt wird, ein Fahrpedal-­Stellungssignal FFG (Fußfahrpedal), beispielsweise erfaßt durch die Position eines Abgriffs eines in mechanischer Verbindung mit dem Fußfahrpedal 21 stehenden Potentiome­ters 22, aus welchem Signal auch ein Fahrpedal-Leerlauf­signal FFG-LL abgeleitet werden kann, welches aber in gleicher Weise auch durch einen Leerlaufkontaktschalter am Fußfahrpedal erzeugt werden kann.

    [0013] Ferner ist die Gewinnung eines Bremssignals BS über einen geeigneten, dem Bremspedal 23 zugeordneten Kontaktgeber 24 noch von Bedeutung, der im übrigen auch die Bremslichter 25 bedienen kann oder separat das Bremssignal erzeugt. Ein solcher Bremskontaktgeber kann auch Teil eines im Brems­zylinder angeordneten Druckschalters sein.

    [0014] Zur elektronischen Steuerung und Führung der Einspritzpumpe 13 ist ein zentrales Steuergerät 26 vorgesehen, welches einen Hauptrechner und weitere periphere Schaltungen ent­hält. Dem Steuergerät 26 werden, wie bei 27 angedeutet, eine Vielzahl äußerer Betriebssignale, Umwälzsignale und Sollgrößen zugeführt und aus diesen Eingangsgrößen erstellt dann der im Steuergerät 26 enthaltene Hauptrechner min­destens ein Signal für den Sollwert des Regelwegs RWsoll, welches einem nachgeschalteten Stellregler 27 zugeführt ist, der ein vorgegebenes Regelverhalten aufweist und meist ein sogenannter PID-Regler ist, der über eine in Fig. 1 nicht dargestellte Stromreglerendstufe den Steller 28 ansteuert, der die Regelstange 13a in die jeweils gewünschte Position verschiebt.

    [0015] Sämtliche oder ein Teil der hier erwähnten Signale gehen, abgesehen da­ von, daß sie bei 27 auch das zentrale Steuergerät 26 beauf­schlagen, zu einer Sicherheits- und Notfahreinrichtung geführt, die, wie es sich versteht, auch Teil des zentralen Steuer­geräts 26 sein kann, beispielsweise also als zusätzlicher Programmblock im Hauptrechner enthalten sein kann oder auf sonstige, beliebige Art und Weise realisiert ist.

    [0016] Ein Blockschaltbild der Sicherheits- und Notfahreinrich­tung 29 ist in Fig. 2 im einzelnen dargestellt und wird im folgenden zunächst ihrem Aufbau nach erläutert. Dabei sind in Fig. 2 zum zentralen Steuergerät 26 und zur Sicher­heits- und Notfahreinrichtung 29 gehörende Komponenten in­einandergreifend dargestellt - der Hauptrechner ist mit 30 bezeichnet, eine wesentliche Funktionen des Hauptrechners kontrollierende, nur diesem zugeordnete Überwachungsschal­tung (Watchdog) mit 30a bezeichnet. Ein erstes Drehzahlsig­nal N gelangt von einem Normaldrehzahlgeber 31, beispiels­weise gebildet von einer sich zum synchron mit der Brenn­kraftmaschine drehenden Scheibe 32 mit Signalmarkierungen, einem auf dieser ansprechenden Geber 33, einer nachgeschal­teten Impulsformerstufe 34 zum Hauptrechner 30, der das Drehzahlsignal und das am Eingang 35 anstehende Fahrpedal­signal FFG, üblicherweise mit weiteren, in diesem Zusam­menhang nicht interessierenden Größen auswertet und einen Regelweg-Sollwert RWsoll erzeugt und über die Ausgangslei­tung 30b einem ersten Stellregler 36 zuführt. Ein an den Ausgang des Stellreglers 36 (PID-Regler) geschalteter Strom­regler 37 steuert mit seiner Endstufe unmittelbar das Stellglied 38 für die Regelstangenposition an. Ein rück­geführter Istwert des Regelwegs RWist gelangt über die Leitung 39 zum Eingang des Stellreglers 36, wodurch für den Ablauf der Normalfunktionen die Schleife geschlossen ist.

    [0017] Es ist mindestens ein Hilfsdrehzahlageber oder Ersatz­drehzahlgeber 31′ vorgesehen, der auch ein Spritzbeginn­geber (SB-Geber) sein kann, dessen Ausgangssignal als Ersatzdrehzahlsignal bei Ausfall des Normaldrehzahl­gebers 31 verwendbar ist. Es gelten folgende Bedingungen für Startvorgang, Überprüfung auf Vorhandensein dieses Ersatzdrehzahlgebers und Verwendung desselben:

    [0018] Bei Einschalten der Spannung wird die Startmenge als Sollwert für die Stellwerkregelung ausgegeben, wobei die Ausgabe jedoch nur dann erfolgt, wenn von einer Ersatzdrehzahlgeberüberwachung kein Fehler bei der Messung des Innenwiderstands des Ersatzdrehzahlgebers erkannt worden ist. Eine Fehlererkennung des Sensor­innenwiderstandes führt erst dann zur Freigabe der Startmenge bei Erreichen einer vorgegebenen Drehzahl­schwelle, ermittelt aus Impulsen des Normaldrehzahl­gebers.

    [0019] Wird als Ersatzdrehzahlgeber der SB-Geber verwendet, so ändern sich für die Mengen- und Spritzbeginnregelung bei Ausfall des Normaldrehzahlgebers folgende Funktionen:

    1. Als Startmengen-Abwurfdrehzahl (also als Drehzahl, bei welcher die zuzuführende Kraftstoffmenge nicht mehr aufgrund von Startbedingungen bestimmt wird, sondern aus normalen äußeren Betriebsbedingungen) wird eine feste Abwurfdrehzahl vorgegeben;

    2. es wird auf ein geändertes Fahrverhalten-Kennfeld umge­schaltet, wobei bei der Auslegung dieses Kennfelds folgendes gilt:

    a) für die Fahrpedalstellung O ist eine Restmenge für die Einspritzmenge vorzugeben, die bei jeder Dreh­zahl im Nutzbereich eine sichere SB-Auswertung zu­läßt (auch über die Abregelung hinaus sowie bei Drehzahl 0). Diese Restmenge liegt unterhalb des Null-Lastbedarfs des Motors -

    b) die Vollastmenge wird über die oberste Kennlinie des Fahrverhalten-Kennfelds definiert, sie muß deut­lich unter der Saugmotorvollast liegen. Auch die Ab­regeldrehzahl wird (als Bestandteil des Fahrverhalten-­Kennfelds) deutlich herabgesetzt -

    c) die Leerlaufdrehzahlregelung wird über das Fahrver­halten-Kennfeld bei Leerlauf (Fußfahrgeber = 0 - FFG = 0) realisiert. Es wird eine gegenüber Normalbetrieb er­höhte Leerlaufdrehzahl vorgegeben.

    3. Falls normalerweise SB-Regelung durchführt wird, wird Umschaltung auf SB-Steuerung vorgenommen.



    [0020] Wird anstelle des Spritzbeginnsensors SBS ein beliebiger anderer Drehzahlsensor 31′, wie weiter vorn schon er­wähnt, verwendet, dann kann dieser beispielsweise als Drehzahlsensor am Anlasserzahnkranz eingesetzt sein. Um hier auf bei selbstzündenden Brennkraftmaschinen übliche Drehzahlsignale zu gelangen (der Spritzbeginn­sensor erzeugt ein Signal beispielsweise nur alle zwei Kurbelwellenumdrehungen) und um durch die bei der Im­pulserfassung über den Anlasserdrehkranz bewirkte hohe Frequenz der Drehzahlimpulse den Hauptrechner 30 nicht zu überlasten, ist der Impulsformerschaltung 34′ eine Teilerschaltung 42 nachgeschaltet, die diese für den Sicherheits- und Notfahrfall vorgesehen und insoweit redundaten Drehzahlsignale in etwa auf die gleiche Frequenz wie beim SB-Signal herabsetzt. In Fig. 2 ist dargestellt, daß der Hauptrechner 30 Normal- und Er­satzdrehzahlsignal zugeführt bekommt, die Sicherheits- und Notfahreinrichtungen über den Drehzahl-Aufbereitungs­block 41 aber vom Normaldrehzahlgeber mit Drehzahl­information versorgt werden. Es ist genauso gut mög­lich, die S+N-Einrichtung oder einen Teil davon mit Drehzahlinformationen aus dem Ersatzdrehzahlgeber zu versorgen.

    [0021] Die weiteren Sicherheits- und Notfahranordnungen der Fig. 2 werden im folgenden in Verbindung mit den jeweils auftre­tenden Sicherheitsfällen und den sich hierdurch ergebenden Funktionen erläutert.

    [0022] Um bei einer erfaßten Leerlaufpositionsstellung des Fahrpe­dals (FFG-LL-Signal) zu überprüfen, ob sich der Regelist­weg RWist unterhalb einer vorgegebenen Größe RWmin befin­det, kann jedenfalls dann keine einfache Verknüpfung die­ser Größen vorgenommen werden, wenn die Brennkraftmaschine mit einer Fahrgeschwindigkeitsregelung FGR betrieben wird, die vom Hauptrechner 30 in ihrer Steuerfunktion ausgeht.

    [0023] Daher gelangt der Istwert des Regelwegs RWist über eine Verzweigungsleitung 39′ zu einem Vergleicher 43, dessen anderem Eingang von einem RWmin-Kennlinienblock 44 eine die jeweilige Drehzahl betreffende RWmin-Angabe zuführt. Das Ausgangssignal dieses Vergleichers stellt dann ein erstes und notwendiges Signal dar, welches in diese Über­prüfung einbezogen wird. Bei einer Fahrgeschwindigkeits­regelung, die in Verbindung mit einer elektronischen Diesel­regelung (EDC) realisiert wird, befindet sich das Fahrpedal in der LL-Stellung und trotzdem wird der Brennkraftmaschine eine je nach Bedarf hohe Einspritzmenge, was ein großen Regelweg RWist entspricht, zugeführt.

    [0024] Daher muß bei der Fahrgeschwindigkeitsregelung FGR die vom Rechner üblicherweise realisierte FFG-LL-Erkennung, also die Erfassung und Auswertung der Leerlaufposition des Fußfahrgebers, unterbunden werden.

    [0025] Es ist ein Merkmal vorliegender Erfindung, über das am Eingang 45 zugeführte Bremssignal BS und ein Fahrgeschwin­ digkeits-Regelungssignal (FGR-Signal) ein sogenanntes redun­dantes, also zusätzliches Leerlaufsignal LL* zu schaffen, und zwar durch die in der Fig. 2 oben Mitte dargestellte Verknüpfung , die so arbeitet, daß eine mögliche Fahrgeschwindigkeits-Regelungsfunktion FGR nicht zu einer fehlerhaften Leerlauf-Positionserkennung führt.

    [0026] Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel erfolgt die Ver­knüpfung mittels einer Verknüpfungsschaltung 46, die aus zwei UND-Gliedern 46a, 46b und einem nachgeschalteten ODER-­Glied 47 besteht. Am Ausgang dieses ODER-Glieds ergibt sich dann das redundante Leerlaufsignal LL* nur dann, wenn ent­weder keine Fahrgeschwindigkeits-Regelungsfunktion vorliegt (wird durch die Negation am entsprechenden Eingang des UND-­Gatters 46b erkannt) und gleichzeitig vom Fußfahrgeber ein Leerlaufsignal FFG-LL vorliegt oder die Fahrgeschwindig­keits-Regelungsfunktion zwar vorhanden ist, aber die Bremse betätigt wird. Eine solche Kombination darf im Normalbetrieb nicht auftreten, da bei Betätigen der Bremse die FGR-Funktion eliminiert werden muß. Beide Signale gelangen gleichwertig über das ODER-Gatter 47 als LL*-Signal auf den einen Eingang einer nachgeschalteten weiteren Gatterschaltung, nämlich wiederum ein UND-Gatter 48, das dann dazu dient, mit dem redundanten Leerlaufsignal LL* zusammen und der Überprü­fung auf das vom Vergleicher 43 gelieferte RWmin-Signal erforderlichenfalls auf einen für Motor und Fahrer unge­fährlichen Regelweg umzuschalten.

    [0027] Da hier unter Umständen mit einer Rechnerverzögerung oder Signallaufzeitverzögerung oder Steller-Verzögerung gerechnet werden muß, ist dem UND-Gatter 48 ein Verzögerungsblock 49 nachgeschaltet, der erst dann ein nachgeschaltetes Reaktionsglied zur unmittelbaren Betätigung ansteuert, wenn eine vorgegebene Zeitdauer T abgelaufen ist. Das Reaktionsglied ist zur Verdeut­lichmachung der Funktion als bistabiles Flipflop 50 mit den Eingängen S/R dargestellt, kann aber in einem Rechner auch anders realisiert sein (z.B. Setzen einer Flag). Das Flipflop 50 wird an seinem Eingang S gesetzt, wenn der Sicherheitsfall eintritt mit weiter unten noch zu erläuternden Folgen und wird an seinem Eingang R rückgesetzt, und zwar, wie erkenn­bar, über ein ODER-Gatter 51 unmittelbar bei Wegfall des redundanten Leerlaufsignals LL* und außerdem dann, wenn von einem Starthystereseblock 52 ein Signal zugeführt wird, welches einen Startvorgang angibt, wie noch erläutert wird.

    [0028] Gibt man in diesem Zusammenhang einen minimalen Regelweg RWmin bei fester unterer Grenzdrehzahlschwelle vor, dann ergeben sich Probleme auch für den Notfahrbetrieb, da sich an die­ser Grenzdrehzahl dann bei fehlerhaften, vom Rechner vorge­gebenen Mengensignal scharfe Drehmomentsprünge ergeben kön­nen. Entsprechend einem Merkmal vorliegender Erfindung wird daher die Grenzdrehzahl-Schwellenkonzeption durch eine drehzahlabhängige Regelwegkennlinie für minimalen Regelweg RWmin ersetzt, wie dies im Kennlinienblock 44 der Fig. 2 angedeutet und in dem Diagramm der Fig. 3 detailliert dar­gestellt ist. Der RWmin-Verlauf über der Drehzahl ist in Fig. 3 in durchgezogener Linienführung gezeigt, wobei hin­zuzufügen ist, daß alle in Form von Kennlinien beschrie­benen Funktionen auch mehr oder weniger komplex ausgestattet sein können und jeweils und auch hier im folgenden ein sich als sinnvoll ergebender Minimalstand beschrieben wird.

    [0029] Die RWmin-Kennlinie über der Drehzahl besteht aus drei Ästen a), b) und c), wobei der Ast a) oberhalb einer schon erwähnten Schwellendrehzahl ngrenz liegt und Regelwege vorgibt, die unterhalb des Nullast-Mengenbedarfs des Motors liegen, aber oberhalb des Regelwegs, der vom Hauptrechner bei ungestörtem Betrieb für die Leerlaufstellung des Fuß­fahrpedals ausgegeben wird; der unterhalb der Grenzdreh­ zahl ansteigende Ast b) erlaubt eine Leerlaufregelung im Notfahrbetrieb, liegt aber oberhalb der Leerlaufregelkenn­linie für den Normalbetrieb, während der dritte Ast c) Re­gelwege erlaubt, die einen Kaltstart ermöglichen.

    [0030] Andererseits kann ein solcher RWmin-Kennlinienverlauf eine automatische Startmengensteuerung durch die elektronische Dieselregelung EDC gefährden, die bei Kaltstart mehr Start­menge (entsprechend größerem Regelweg RW) freigeben will als die RWmin-Kennlinie in Fig. 3 erlaubt. Es wird deshalb in einer Ausgestaltung vorliegender Erfindung diese RWmin-­Kennlinie für den Startfall, der vom Block 52 in Fig. 2 er­kannt wird, der auch für die gleich noch zu erläuternde Änderung des RWmin-Verlaufs verantwortlich sein kann, mit einer Hysterese versehen, die in Fig. 2 gestrichelt als RWmin′ dargestellt ist und beim ersten Einschalten eine Verschiebung in Richtung auf nöhere Drehzahlen hin bewirkt. Dabei ist im Diagramm der Fig. 3 noch strichpunktiert und mit I bezeichnet der normale Startmengenverlauf über der Drehzahl angegeben.

    [0031] Nach erstmaligem Überschreiten der normalen Startabwurf­drehzahl (zuzüglich einem Sicherheitsabstand) wird dann von RWmin′, also aus der aufgeweiteten Hysteresekonfigu­ration, wieder auf die normale RWmin-Kennlinie zurückge­setzt.

    [0032] Der Komparator 43 vergleicht den aus der RWmin-Kennlinie entnommenen RWmin-Wert mit dem tatsächlichen RWist-Wert wird hierbei eine fehlerhafte Einstellung des Regelwegs RW festgestellt, ist also RWist größer als RWmin und tritt gleichzeitig die Leerlaufbedingung LL* auf, dann wird nach der vom Verzögerungsblock 49 vorgegebenen Verzögerungszeit das Flipflop 50 gesetzt, welches über seinen Ausgang FFA und über ein nachgeschaltetes ODER-Glied 53 die Stellrege­lung des Regelwegs auf einen zweiten Zweig umschaltet, der dann, also bei Eintreten dieses Sicherheitsfalls, auf die soeben ausführlich geschilderte RWmin-Kennlinie regelt, und gleichzeitig über die Rückleitung 54 diesen eingetre­tenen Sicherheitsfall dem Hauptrechner 30 mitteilt.

    [0033] Um auf die RWmin-Kennlinie im eingetretenen Sicherheitsfall für den Notfahrbetrieb regeln zu können, kann dann entweder, was in der Zeichnung der Fig. 2 nicht dargestellt ist, der Eingang des Stellreglers 36 auf den Ausgang des RWmin-Kenn­liniengenerierungsblock 44 geschaltet werden, d.h. man ar­beitet mit dem gleichen Stellregler 36 weiter oder man kann (alternativ) auf einen zweiten redundanten Stellregler 36′ umschalten, und zwar durch Betätigung eines Schalters 55 vom Ausgang des Flipflops 50 aus, da auf diese Weise auch Defekte des Normalstellreglers 36 abgesichert sind.

    [0034] Eine solche Umschaltung über das ODER-Glied 53 wird auch dann vorgenommen, wenn festgestellt wird, nämlich über die Überwachungsschaltung Watchdog 30a des Hauptrechners 30, daß dieser selbst nicht betriebsfähig ist, also beispiels­weise defekt ist, eine zu niedrige Spannung aufweist o.dgl. Dann schaltet der Watchdog 30a über die Leitung 56 den Schalter 55 ebenfalls um.

    [0035] Die Rücksetzung des Sicherheits-Umschaltflipflops 50 er­folgt in jedem Fall, wenn, wie schon erwähnt, die Leer­ laufbedingung LL* wieder aufgehoben ist, oder um über den Starthystereseblock 52 das Flipflop 50 bei Startbedingungen in die definierte Ausgangslage zu bringen.

    [0036] Die Rückmeldung der Umschaltung über die Leitung 54 zum Hauptrechner 30 ist deshalb erforderlich, weil dieser selbst (gegebenenfalls) eine Überwachung auf Regelabwei­chung durchführt bzw. um den Hauptrechner 30 im gewünschten Sinn zu manipulieren, da dieser sonst, bei dieser ergänzen­den redundanten Abschaltung über einen zusätzlichen Steller (z.B. Absperrventil für den Kraftstoff), selbst das System insgesamt abschalten könnte.

    [0037] Eine zusätzliche Maßnahme zum reinen Betrieb über die RWmin-­Kennlinie besteht darin, dem RWmin-Kennliniengenerierungs­block ergänzend noch über die Teilleitung 57a der Leitung 57 vom Fußfahrgeber ein Fußfahrgebersignal FFG zuzuführen, welches, zum erzeugten RWmin-Signal hinzugefügt, jede be­liebige RW-Lage einzuregeln erlaubt, so daß auf einfache Weise bei Hauptrechnerausfall oder Ausfall der beim jewei­ligen Sicherheitsfall betroffenen Komponenten eine erwei­terte Notfahrt möglich ist.

    [0038] Eine weitere Ausgestaltung vorliegender Erfindung besteht darin, daß ein Erkennungsschaltblock 58 für Ausfall des Regelweggebers vorgesehen ist; dieser Erkennungsschaltung 58 wird daher das vom Regelweggeber erzeugte und rückge­meldete Istwertsignal des Regelwegs RWist ergänzend zuge­führt.

    [0039] Der Erkennungsschaltungs 58 werden beliebige, mit der Ist­position des Regelwegs verknüpfte Eingangssignale zuge­führt, wobei die Regelweggeber-Ausfallerkennung dann durch eine für sich bekannte Maßnahme des sogenannten Signal-­ Range-Check durchgeführt wird. Bei festgestelltem Ausfall des Regelweggebers wird dann entsprechend einem Merkmal vor­liegender Erfindung nicht mehr das echte (insofern aber nicht mehr zutreffende) Regelwegsignal RWist an die Posi­tionsregelung (der Stellregler 36, 36′) bzw. an den Haupt­rechner 30 zurückgemeldet, sondern ein simuliertes Signal, welches durch eine von der Erkennungsschaltung 58 bewirkte Umschaltung eines Schalters 59 auf einen RWist*-Generie­rungsblock 60 erzeugt wird. Dieses simulierte Signal wird entweder aus dem Stellreglerausgang, wie in Fig. 2 darge­stellt, abgeleitet, oder auch aus anderen verfügbaren Größen, beispielsweise auch Ausgang des dem Stellregler nachge­schalteten Stromreglers 37. Insofern ist aber auch der RWist-­Generierungsblock für den allgemeinen Fall ein Beobachter des Stellers 38.

    [0040] Es versteht sich, daß, wie für sich gesehen bekannt, ergän­zend zu den bisher getroffenen Maßnahmen noch eine Über­drehschutzschaltung 61 vorgesehen ist, die an allen Blöcken vorbei direkt auf die Endstufe des Stromreglers 37 ein­wirkt und Überdrehzahlen verhindert.

    [0041] Wesentliche Merkmale vorliegender Erfindung bestehen daher darin, daß zusätzlich zu dem redundanten Drehzahlgeber 31′ bzw. Spritzbeginnsensor ein redundantes Leerlaufsignal LL* generiert wird, desgleichen ein RWmin-Kennlinienverlauf, welcher ergänzend durch Signale des Fahrfußgebers eine Verschiebung für erweiterten Notfahrbetrieb erfahren kann.

    [0042] Eine ergänzende Erweiterung erfährt die RWmin-Kennlinie durch eine Starthysteresefunktion, so daß neben dem er­weiterten Notfahrbetrieb auch Startvorgänge noch möglich sind. Die Umschaltung auf den Notbetrieb erfolgt wahlweise durch Beaufschlagung eines Reaktionselements, nämlich des Flipflops 50 oder auch über den dem Rechner unmittelbar zugeordneten Watchdog bei Rückmeldung der Flipflop-Umschal­tung. Es ist vorzugsweise ein redundanter Stellregler vor­gesehen, der für den Sicherheitsfall und Umschaltung auf Notfahrbetrieb von der RWmin-Kennliniengenerierung ange­steuert wird. Ferner läßt sich durch Erzeugung eines simu­lierten Regelwegsignals eine für den Notfahrbetrieb aus­wertbare Istwertgröße gewinnen. Durch die Einbeziehung des Stellerbeobachters entsprechend den RWist*-Generierungsblock 60 in das Überwachungsprogramm kann auch das Stellerverhal­ten überprüft werden.

    [0043] Ein weiteres Problem für den allgemeinen Sicherheits- und Notfahrbetrieb bei selbstzündenden Brennkraftmaschinen be­steht darin, daß der Fußfahrpedal klemmen oder nicht mehr in Leerlaufstellung zurückgehen kann oder wenn im Steuer­gerät die Signalauswertung des Fahrpedalgebers defekt oder dessen Signal vom Rechner falsch interpretiert wird; in diesem Fall besteht die Gefahr, daß, obwohl der Fahrer den Fuß vom Fahrpedal genommen hat, also ein FFG-LL Signal vor­liegt, unerwünscht Gas gegeben wird. Zwar kann man ein solches unerwünschtes Gasgeben dann verhindern, wenn man zusätzlich ein dann durch die normale Reaktion des Fahrers bewirktes Bremssignal BS als redundantes Sicherheitssignal, wie auch in Fig. 2 geschehen, mit einbezieht, trifft aller­dings dann auf Probleme, wenn unter bestimmten, eingangs schon erwähnten Fällen des Fahrbetriebs beispielsweise bei schnellem Fahren kurzzeitig auf die Bremse getreten wird, wobei das Fahrpedal sich nicht in Leerlaufposition befindet oder wenn, beispielswiese zur Annäherung einer Art Antischlupfregelung oder bei seh sportlichem Fahren gelegentlich gleichzeitig Gas und Bremse betätigt werden.

    [0044] Wenn dann die Einspritzmenge abrupt weggenommen und entweder auf einen mit Sicherheit Einspritzmenge 0 liefernden Regel­weg geregelt oder sogar die Endstufe für das Pumpenstell­werk gesperrt wird, können sich deshalb gefährliche Fahr­zustände ergeben, weil in letzterwähntem Fall der Stellregler des Stellwerks an den Anschlag läuft, beim Wiedereinschalten nach Aufheben des Sicherheitsfalls dann unerwünscht lange dauernde Einschwingvorgänge mit zum Teil erheblichen Einspritz­mengen-Überschwingungen auftreten können und das abrupte Ab­schalten bzw. Wegnehmen der Einspritzmenge im Fahrbetrieb auf jeden Fall erhebliche Verzögerung des Fahrzeugs hervor­ruft.

    [0045] Für den Fall der Bremsbetätigung wird so vorgegangen, daß ein abruptes Wegnehmen der Einspritzmenge für die geschilderten Fälle vermieden wird, wobei entsprechend der Darstellung der Fig. 4 das Auslösen eines Sicherheitsfalls für den Rechner nur dann gegeben ist, wenn

    1. die Fahrpedalstellung nicht Leerlauf ist (FFG-LL) und

    2a) entweder zuerst das Fahrpedal nicht in Leerlaufstellung ist und zeitlich nachfolgend das Bremsbetätigungssignal BS auftritt oder

    2b) zuerst die Bremse betätigt wird (Signal BS) und zeit­lich nachfolgend das Fahrpedal nicht in Leerlaufstel­lung ist und für diesen Fall ferner die Fahrgeschwin­digkeit größer als eine vorgegebene Mindestsicherheits geschwindigkeit ist, also V< Vsmin.



    [0046] Es versteht sich, daß diese Bedingungen nicht allein statisch zu betrachten sind. Zwar soll der Sicherheitsfall wieder aufgehoben werden, wenn LL-Stellung des Fahrpedals erkannt wird oder die Bremse wieder gelöst wird, nicht jedoch beispielsweise wenn nach ausgelöstem Sicherheitsfall und Weiterbestand der Bedingungen "Bremse gedrückt, FFG ≠ LL" die eventuell zum Auslösen noch erforder­liche Geschwindigkeitsbedingung wegfällt.

    [0047] Die in der Fig. 4 dargestellten Bewertungsblöcke 62 und 63 sind daher Schaltungsmittel, die eine zeitliche Zu­ordnung oder ein zeitlich aufeinanderfolgendes Auftreten von Ereignissen erfassen können und nur dann ein Sig­nal abgeben, wenn die in den Blücken angegebenen Be­dingungen erfüllt sind. Der Sicherheitsfall entsprechend angenommenem hochgehenden Signal an einem Ausgangsgatter (UND-Schaltung 64) ergibt sich also nur dann, wenn dem einen Eingang das Signal "Fahrpedal befindet sich nicht in Leerlaufstellung" zugeführt wird, während dem anderen Eingang vom vorgeschalteten ODER-Gatter 65 ein Signal entweder nach der weiter vorn genannten Bedingung 2a) oder 2b) zugeführt wird.

    [0048] Sobald dieser Sicherheitfall auftritt, erfolgt eine Ver­arbeitung entsprechend dem Diagramm der Fig.5, welches die zugeführte Einspritzmenge über der Zeit darstellt. Es wird daher bei Eintreten des Sicherheitsfalls zu­nächst eine Wartezeit Tw gestartet und nach Ablauf der Wartezeit wird die Einspritzmenge nicht abrupt, sondern rampenförmig über der Zeit mit vorgegebener Steigung DF/DT reduziert und dabei auf eine vorgebbare Sicher­heitsdrehzahl Ns geregelt. Für die Regelung können die üblichen Leerlaufregelparameter gelten.

    [0049] Sofort nach Aufhebung des Sicherheitsfalls, (wobei Aufhebung heißt: Eine der beiden Bedingungen "Bremse betätigt" bzw. "FFG ≠ LL" entfällt)also in der Zeich­nung der Fig. 4 zum Zeitpunkt t2, wenn der Sicherheits­fall zum Zeitpunkt t0 eingetreten, zum Zeitpunkt t1 die Wartezeit abgelaufen und zum Zeitpunkt t2* die Sicherheitsdrehzahl erreicht worden ist, wird die Ein­spritzmenge wieder rampenförmig über der Zeit mit vorge­gebener Steigung DR/DT auf die Menge erhöht, die durch die normalen Eingabegrößen des Steuergeräts (FFG, FGR ...) vorgegeben ist.

    [0050] Hierdurch ist der sonst auftretende Konflikt "Bremse/Fahr­pedal" gelöst, es werden harte Mengenstöße vermieden, wobei man durch die zusätzliche Einführung der Geschwindigkeits-­Sicherheitsschwelle Ns einen weiteren Auslegungsfreiheits­grad erzielt. Wesentlich ist auch, daß bei einer solchen Sicherheitsfall-Auslegung der oder die Stellregler nicht an den Anschlag laufen.

    [0051] Da für dieses spezielle Sicherheitsproblem lediglich die Eingangsgrößen des Fahrpedalgebers FFG sowie des Brems­schalters BS benötigt werden, die entsprechend der Dar­stellung der Fig. 2 ohnehin dem Hauptrechner zugeführt sind, ergibt sich der weitere Vorteil, daß diese gesamte Sicherheitsfunktion in den Hauptrechner 30 verlagert, die­ser also entsprechend ausgelegt werden kann, so daß auch ein wesentlich geringerer Schaltungsaufwand resultiert.

    [0052] Eine weitere Ergänzung vorliegender Erfindung läßt sich schließlich noch der Darstellung der Fig. 6 entnehmen. Es handelt sich hierbei um die weiter vorn schon angesprochene Möglichkeit der Anordnung eines zweiten Stellreglers oder Ersatzreglers, der in Fig. 6 mit 66 bezeichnet ist. Der Normalregler trägt, wie in Fig. 2 das Bezugszeichen 36.

    [0053] Zwar verfügt das Sicherheits- und Notfahrsystem in der Darstellung der Fig. 2 ebenfalls über einen zweiten und daher redundanten Regler 36′; dieser kann bei diesem System aber auch wahlweise vorgesehen sein, da im Sicherheitsfall auch lediglich die Stellregelung des Regelwegs auf den zweiten Zweig, gebildet aus den Blöcken 44 und 52 umschaltet, so daß mit der RWmin-Kennlinie weitergeregelt wird. Diese Aufschaltung des zweiten Zweigs kann auch auf den ursprüng­lichen Stellregler vorgenommen werden. Im Gegensatz hierzu erhöht der entsprechend der Fig. 6 effektiv vorgesehene redundante Stellregler 66 die Verfügbarkeit des ganzen Systems und damit auch des Fahrzeugs. Dabei liegen folgende Überlegungen zugrunde. Bei EDC-Systemen wird die Einspritz­menge über den elektromagnetischen Steller 38′ (siehe Fig. 6) mit Positionsrückmeldung (Stellung der Regelstange - RWist-­Geber) und einem Stellregler 36 im Steuergerät zugemessen. Bei Ausfall dieses einen Stellreglers kann auf keinen Fall mehr eine Mengenzumessung durchgeführt werden, so daß auch das mit einer solchen Brennkraftmaschine ausgerüstete Fahr­zeug stehenbleibt.

    [0054] Die Erfindung sieht hier einen zweiten Ersatzstellregler 66 oder redundanten Regler vor und stellt ferner Mittel zur Verfügung, die erkennen, ob der normale Stellregler 36 funktionsunfähig ist, damit auf den Ersatzstellregler 66 umgeschaltet werden kann. Es versteht sich, daß solche Maßnahmen auch bei anderen Stellreglern für andere Größen, beispielsweise Abgasrückführrate ARF, Spritzbeginn oder ähnliches angewendet werden können.

    [0055] Als zu einem solchen Stellregler gehörig kann der eigent­liche Regler (PID) selbst, und in Erweiterung auch noch zugeordnete nachfolgende Stufen einschließlich Endstufe (Stromregler 37) angesehen werden. Da ein Stellregler, wie schon erwähnt, allgemein einen I-Anteil enthält, kann man bei funktionsfähigem Stellregler davon ausgehen, daß bei Vorhandensein einer Regelabweichung der Reglerausgang auf die zur Ausregelung der Abweichung maximal mögliche Position geht, er läuft an den Anschlag, wobei die Richtung der Ab­weichung und die Richtung des Reglers am Anschlag einander sinngemäß zugeordnet sind. Diese Zuordnung und die Forde­rung, daß der Regler an den Anschlag läuft, erlauben eine Überprüfung des Stellreglers und eventuell nachfolgender Stufen unter Beachtung des Grundsatzes, daß bei vorhandener Regelabweichung und bei Vorliegen dieser Regelabweichung für eine vorgegebene Festzeit die Feststellung möglich ist, ob der Reglerausgang sich am sinngemäßen Anschlag befindet. Ist dies nicht der Fall, dann muß auf den Ersatzstellreg­ler 66 umgeschaltet werden. Die Erfindung sieht entspre­chend Fig. 6 eine Vergleichseinrichtung 67 vor, der am Eingang 67a die Regelabweichung und am Eingang 67b die Reglerausgangslage zugeführt sind. Die Regelabweichung wird dabei in üblicher Weise an einem Summationspunkt 68 gewonnen, dem vom Hauptrechner der Regelstangensollwert RWsoll und vom RWist-Geber der rückgeführte Regelstangen­istwert zugeführt ist. Wird festgestellt, daß nach Ablauf der vorgegebenen Festzeit τ die Reglerausgangslage nicht dem Anschlag entspricht, dann schaltet der Vergleicher über den Schalter 69 auf den Ersatzregler 66 um, der dann ent­weder ebenfalls mit dem bisherigen Sollwert weiterarbeiten kann (zugeführt über die Leitung 70) oder dem auch aus einer Notfahreinrichtung ein von dieser abgeleiteter, separater Sollwert über die Leitung 71 als RWsoll-Not (s.Block 44, Fig.2) zuführbar ist. Ein Ausfall des Normalstellreglers 36 be­deutet im letzteren Fall immer vollständiges Umschalten auf den Notfahrzweig, was unter Umständen eine Vereinfa­chung der Logik darstellt.

    [0056] Da ein solches Umschalten auch durch eine einmalige Stö­rung ausgelöst werden kann und mit den bisher erläuterten Mitteln eine Rückschaltung aus dem Notfahrbetrieb nicht mehr möglich ist, obwohl gegebenenfalls die Funktionsfä­ higkeit des Normalreglers 36 nicht oder nicht weiter ge­stört ist, wird entsprechend einer Ausgestaltung der Erfin­dung der Solleingang des (zunächst) als defekt erkannte Regler 36 auf einen Festsollwert umgeschaltet, ebenfalls vom Ausgang des Vergleichers 67 durch Betätigung einer Schalteinrichtung 72, wobei dieser Festsollwert vorzugs­weise in der Mitte des Normalbetriebsbereichs liegt. Dabei wird vom Vergleicher 67 weiter der Ausgang des Normalreg­lers 36 beobachtet.

    [0057] Da mit dem Ersatzstellregler 66 weiterhin mit den sich im Fahrbetrieb ergebenden wechselnden Sollwerten RWsoll oder RWsoll-Not gearbeitet wird, wird der Normalregler 36 not­wendigerweise wechselnd positive und negative Regelabwei­chungen bezüglich seines Festsollwerts sehen, da ihm die RWist-Angabe weiter zugeführt wird. Bei wieder geheiltem, also funktionsfähigem Stellregler 36 müßte dann im Wechsel von ihm der eine bzw. der andere Anschlag angefahren wer­den.

    [0058] Es ist dann möglich, eine vorgegebene Anzahl von Anschlag­wechseln zu bestimmen, die die Vergleichseinrichtung 67 erfassen kann und woraufhin sie dann wieder auf die Nor­malfunktion zurückschalten kann, so daß aus der Notfahr­funktion wieder abgegangen werden kann mit den sich hier­durch ergebenden Vorteilen und dem weiteren Vorteil, daß die Notfahrfunktion wieder für einen Einsatz zur Verfügung steht.


    Ansprüche

    1. Sicherheits- und Notfahrverfahren für eine Brennkraftmaschine mit Selbstzündung, wobei ein Stellregler abhängig vom Vergleich zwischen einem Soll-Wert und einem Ist-Wert ein Steller ansteuert, und zur übergeordneten Systemüberwachung fortlaufend Betriebszustandssignale der Brennkraftmaschine, die unter anderem die Stellung eines Fuß­fahrgebers und eines Bremspedals angeben, erfaßt und ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung einer modifizier­ten Leerlaufbedingung (LL*), ein Bremspedal-Betätigungssignal (BS) mit einem Fahrgeschwindigkeits-Regelungssignal (FRG-Signal) und das Nichtauftreten eines Fahrgeschwindigkeitsregelungssignals (FRG-Sig­nal) mit einem Fahrpedal-Normalleerlaufsignal (FFG-LL) verglichen wird, wobei dann auf eine Drehzahlabhängige minimale Regelwegkenn­linie (RWmin) für den Regelwertsoll-Wert umgeschaltet wird, wenn der tatsächliche Regelweg (RWist) größer als ein minimaler Regelweg (RWmin) ist, und gleichzeitig die modifizierte Leerlaufbedingung (LL*) vorliegt.
     
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die für den Notfahrbetrieb drehzahlabhängig generierte minimale Regelweg­kennlinie eine Starthysteresefunktion umfaßt, die für den Kaltstart eine zusätzliche Startmenge über die minimale Regelwegkennlinie hi­naus drehzahlabhängig freigibt, und nach erstmaligen Überschreiten der normalen Startabwurfdrehzahl auf die normale minimale Regelweg­kennlinie zurückschaltet.
     
    3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeich­net, daß zusätzlich eine Umschaltung von einer separaten dem Haupt­rechner 30 zugeordneten Überwachungseinrichtung (Watchdog 30a) vor­genommen werden kann.
     
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­net, daß der Erzeugung der minimalen Regelwegkennlinie für den Not­fahrbetrieb das Drehzalsignal (N) des Normaldrehzahlgebers (31) oder eines Ersatzdrehzahlgebers (31′) zugrunde gelegt wird, der als Spritzbeginnsensor ein Drehzahlsignal aus dem erfaßten Spitzbeginn ableitet oder synchron zur Kurbelwellenumdrehung redundant erfaßte Drehzahlsignale durch Teilung herabsetzt.
     
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­net, daß zum jeweils drehzahlabhängigen, aus der minimalen Regelweg­kennlinie für Notfahrt gewonnenen, minimalen Regelweg, zur Gewinnung des neuen eine erweiterte Notfahrt ermöglichenden Regelwegsollwert, ergänzend ein Signal (FFG) des Fußfahrgebers (21) hinzugefügt wird.
     
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­net, daß der eine erweiterte Notfahrt ermöglichende Regelwegsollwert auf einen zweiten, redundanten Stellregler 36′-66) geschaltet wird.
     
    7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­net, daß der Ausfall des Istwertgebers für den Regelweg erfaßt und auf ein simuliertes, aus dem Stellreglerausgang abgeleitetes Signal (RWist*) umgeschaltet wird.
     
    8. Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß bei vorhandenem I-Anteil des Stellreglers die Regelabweichung und die Reglerausgangslage überwacht werden und bei Nichterreichen eines ausgangsseitigen Anschlagswerts durch den Stellregler nach Ablauf eines vorgegebenen Zeitraums auf einen Er­satzregler (36′,66) umgeschaltet wird, wenn innerhalb dieses Zeit­raums eine bestimmte Regelabweichung vorlag.
     
    9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeich­net, daß bie Umschalten auf den Ersatzregler (36′,66) der Normalreg­ler (36) mit einem festen Sollwert beaufschalgt und seine Regleraus­gangslage fortlaufend weiter beobachtet wird, mit der Maßgabe, daß bei Erreichen einer vorgegebenen Anzahl von ausgangsseitigen An­schlagwerten die Funktionsfähigkeit des Normalreglers (36) erkannt und auf diesen aus dem Notfahrbetrieb rückgeschaltet wird.
     
    10. Sicherheits- und Notfahreinrichtung für eine Brennkraftmaschine mit Selbstzündung, mit Mitteln die ein Stellregler abhängig vom Ver­gleich zwischen einem Soll-Wert und einem Ist-Wert ein Steller an­steuern, und die zur übergeordneten Systemüberwachung fortlaufend Betriebszustandssignale der Brennkraftmaschine, die unter anderem die Stellung eines Fußfahrgebers und eines Bremspedals angeben, er­faßen und auswerten, dadurch gekennzeichnet, daß Mittel vorgesehen sind die zur Erfassung einer modifizierten Leerlaufbedingung (LL*), ein Bremspedal-Betätigungssignal (BS) mit einem Fahrgeschwindig­keits-Regelungssignal (FRG-Signal) und das Nichtauftreten eines Fahrgeschwindigkeitsregelungssignals (FRG-Signal) mit einem Fahrpe­dal-Normalleerlaufsignal (FFG-LL) vergleichen, mit Mitteln die dann auf eine drehzahlabhängige minimale Regelwegkennlinie (RWmin) für den Regelwertsoll-Wert umschalten, wenn der tatsächliche Regelweg (RWist) größer als ein minimaler Regelweg (RWmin) ist, und gleich­zeitig die modifizierte Leerlaufbedingung (LL*) vorliegt.
     




    Zeichnung