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 n
grenz 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.
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.