DE3422868C2 - - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Fehlerdiagnose wenigstens einer an einer elektronischen Regeleinheit angeschlossenen Eingangs- oder Ausgangseinheit nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.

Bei im Rahmen der vorliegenden Erfindung in Betracht kommenden Eingangseinheiten handelt es sich um Elemente, wie beispielsweise Sensoren zur Erfassung einer Vielzahl von Parametern, welche die Funktion eines geregelten Objektes angeben und welche durch eine an die Sensoren angekoppelte elektronische Regeleinheit verarbeitet werden. Entsprechend handelt es sich bei den Ausgangseinheiten um Aktoren, welche durch als Ausgangssignale der elektronischen Regeleinheit erzeugte Regelsignale geregelt werden. Die Ausgangssignale werden dabei auf der Basis beispielsweise von durch die vorgenannten Sensoren gelieferten Parameterwerte erzeugt.

Ist das geregelte Objekt beispielsweise ein elektronisches Regelsystem zur Regelung des Betriebs einer Verbrennungs­ kraftmaschine, so handelt es sich bei den Eingangseinheiten beispielsweise um verschiedene Sensoren zur Erfassung einer Vielzahl von Maschinenbetriebsparametern, wie beispielsweise der Maschinendrehzahl, dem Ansaugrohrdruck, der Maschinen­ temperatur und der Drosselklappenöffnung. Beispielsweise für Ausgangseinheiten sind ein Kraftstoffeinspritzventil, ein Zusatzluftmengen-Regelventil als Nebenschluß für eine Drosselklappe, ein Luft/Kraftstoff-Verhältnis-Regelventil sowie verschiedene andere Regelelemente vorhanden.

Ausgangssignale der Eingangselemente der vorgenannten Art werden durch die elektronische Regeleinheit verarbeitet, wobei die Ausgangseinheit durch ein Regelausgangssignal der elektronischen Regeleinheit betätigt wird, das mit den Ergebnissen der Verarbeitung übereinstimmt, wodurch die Funktion des geregelten Objektes geregelt wird. Eine richtige Regelung ist nicht durchführbar, wenn eine Ein­ gangs- oder Ausgangseinheit eine Fehlfunktion hervorruft. Um eine Situation zu vermeiden, in der die elektronische Regeleinheit aufgrund einer Fehlfunktion in einer Eingangs- oder Ausgangseinheit falsch arbeitet, kommt in bekannter Weise ein Verfahren zur Anwendung, bei dem eine Fehlfunktion in der Eingangs- oder Ausgangseinheit erfaßt wird und bei Erfassung einer Fehlfunktion entweder ein Alarmsignal erzeugt oder eine Kompensation des Fehlers durchgeführt wird.

Für eine Vielzahl von Anwendungsfällen kommt dabei ein Verfahren zur Anwendung, wie es in der JP-OS 54-141926 beschrieben ist. Dabei wird ein den Betriebszustand der Eingangs- oder Ausgangseinheit anzeigendes Signal erzeugt, der Pegel dieses Signals überwacht und eine Entscheidung getroffen, daß die Eingangs- oder Ausgangseinheit falsch arbeitet, wenn das Signal eine obere oder eine untere Grenze eines Normalpegels übersteigt bzw. unterschreitet. In einem Speicher, der beispiels­ weise durch einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff gebildet wird, wird eine Information gespeichert, die ein Maß für eine Fehlfunktion ist, um festzulegen, ob eine vorgegebene Alarmwirkung oder eine vorgegebene Fehlerkompensationswir­ kung durchzuführen ist, wenn die Fehlfunktion erfaßt ist.

Bei einem derartigen Verfahren zur Erfassung einer Fehlfunk­ tion, bei dem diese lediglich auf der Basis einer einzigen Unterscheidung bestimmt und die als Maß für diese darstellen­ de Information in einem Speicher gesperrt wird, können Fälle auftreten, in denen eine Fehlerinformation lediglich aufgrund des zufälligen Auftretens eines externen Rauschens in den Speicher eingeschrieben wird, selbst wenn in der Eingangs- und Ausgangseinheit keine Fehlfunktion auftritt. Wird eine derartige fehlerhafte Information in den Speicher eingeschrieben, so kann eine genaue Festlegung nicht erfolgen, ob eine Eingangs- oder Ausgangseinheit fehlerhaft arbeitet. Die elektronische Regeleinheit kann daher in der Weise fehlerhaft arbeiten, daß die Alarmfunktion oder die Fehlerkompensationsfunktion bei einer auftretenden Fehlfunk­ tion nicht realisiert wird, oder daß eine unnötige Fehler­ kompensationsfunktion realisiert wird, wenn eine Fehlfunk­ tion tatsächlich nicht vorhanden ist.

Aus der DE-OS 31 46 566 ist ein Verfahren zur Erfassung von Fehlfunktionen durch Fehlerdiagnosen der gattungsgemäßen Art beschrieben, das bei Haushaltsgeräten angewendet wird. Wenn eine Fehlfunktion festgestellt wird, wird ein Fehlersignal erzeugt, das angezeigt oder so lange in einer Speicher­ schaltung abgespeichert wird, bis es durch eine Diagnosemaß­ nahme abgefragt wird. Irgendwelche Maßnahmen zum Verhindern einer zufälligen Fehlfunktionsanzeige durch Rauschen oder dgl. und einer entsprechenden fehlerhaften Diagnoseinforma­ tion sind dabei nicht vorhanden. Außerdem wird dieses Problem fehlerhafter Fehlfunktionsanzeigen auch nicht in Betracht gezogen.

Aus der DE-AS 23 57 104 ist ein Verfahren zur Erfassung von Fehlfunktionen durch Fehlerdiagnosen bekannt, das bei Überwachung der Sollstellungen eines Stellgliedes angewendet wird, um sicher festzustellen, ob die durch den zuletzt gegebenen Stellbefehl eingenommene Lage auch tatsächlich beibehalten oder unbefohlen wieder verlassen worden ist. Mit dem bekannten Verfahren soll der Nachteil verzögerter Endlagenfehlermeldungen behoben werden. Zu diesem Zweck ist eine Schaltungsanordnung vorgesehen, die sofort darauf anspricht, wenn das Stellglied die Sollendlage verläßt. Sollwerte für die Endlagen werden abgespeichert und mit Rückmeldesignalen verglichen. Beim Auftreten von Abweichun­ gen werden Fehlersignale erzeugt. Es wird jedoch nicht überprüft, ob diese Fehlersignale fehlerbehaftet sind.

Aus "elektronikpraxis", Nr. 12, Dez. 1981, S. 30 bis 41, ist lediglich die Maßnahme der Datenerfassung unter Verwendung von Mikroprozessoren in einem Mikrocomputersystem für die digitale Steuerung der Zündung und Einspritzung bei Kraft­ fahrzeugen bekannt. Eine Regeleinheit mit einer Überwa­ chungseinrichtung ist dabei jedoch nicht vorhanden.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der in Rede stehenden Art anzugeben, mit dem mit erhöhter Zuverlässigkeit Fehlfunktionen der Eingangs- oder Ausgangseinheit festgestellt werden können.

Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs genann­ ten Art erfindungsgemäß durch die Merkmale des kennzeichnen­ den Teils des Patentanspruchs 1 gelöst.

Weitere Ausgestaltungen des Erfindungsgedankens sind in entsprechenden Unteransprüchen gekennzeichnet.

Die Erfindung wird im folgenden anhand von in den Figuren der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen näher erläutert. Es zeigt.

Fig. 1 ein Blockschaltbild einer elektronischen Regelein­ heit, für die das erfindungsgemäße Verfahren anwendbar ist;

Fig. 2 ein Flußdiagramm, aus dem die generellen Eigen­ schaf­ ten von Unterprogrammen zur Realisierung einer Feh­ lererfassung sowie Alarm- und Fehlerkompensations­ funktionen gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ersichtlich sind; und

Fig. 3 ein Flußdiagramm, aus dem Einzelheiten von Unter­ programmen zur Realisierung der Fehlererfassung sowie von Alarm- und Fehlerkompensationsfunktionen gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren ersichtlich sind.

Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung wird im folgenden anhand der Figuren beschrieben.

Fig. 1 zeigt ein Beispiel des Aufbaues einer elektronischen Regeleinheit 10, für die das erfindungsgemäße Verfahren an­ wendbar ist. Diese elektronische Regeleinheit 10 dient zur Versorgung einer nicht dargestellten Fahrzeug-Verbrennungs­ kraftmaschine (Maschine) mit erforderlichen Kraftstoffmengen, die derart an Betriebsbedingungen der Maschine angepaßt sind, daß deren Betriebseigenschaften optimiert werden. Die elektronische Regeleinheit 10 dient dabei auch zur Reali­ sierung von Alarm- und Fehlerkompensationsfunktionen, wenn eine Fehlfunktion bei verschiedenen Sensoren und Einspritzventilen auf­ tritt, wie dies im folgenden noch genauer erläutert wird. Diese Sensoren und Einspritzventile bilden Eingangs- und Ausgangseinheiten. Speziell enthält die elektronische Regeleinheit 10 einen Zentralprozessor 101 (im folgenden CPU genannt), der eine vorgegebene Anzahl von Programm- Zeittaktgebern für die Fehlfunktionserfassung, einen Speicher mit wahlfreiem Zugriff 102 (im folgenden RAM ge­ nannt) zur Zwischenspeicherung verschiedener Daten sowie einen Festwertspeicher 103 (im folgenden ROM genannt) zur Speicherung eines Regelprogramms enthält. Das Regel­ programm dient dabei zur Berechnung der zuzuführenden Kraftstoffmenge, verschiedener Wertetabellen sowie von Regelprogrammen für eine Eingangs/Ausgangseinheit-Fehler­ erfassung und zur Realisierung von Alarm- und Fehlerkom­ pensationsfunktionen. Die CPU 101, das RAM 102 sowie das ROM 103 sind durch einen Bus 104 und über diesen mit einem Eingangszähler 105, einem Analog-Digital-Wandler 106, einer Eingangs/Ausgangseinheit 107 sowie einem einem Einspritzventil 18 vorgeschalteten Aus­ gangszähler 108 verbunden.

Der Eingangszähler 105 erhält ein von einem Maschinendreh­ zahlsensor (Ne-Sensor) 20 geliefertes Signal, das ein Maß für die Ma­ schinendrehzahl Ne ist. Der Analog-Digital-Wandler 106 empfängt über eine Signalverarbeitungsschaltung 109 sequentiell Ausgangssignale von einem Sensor 11 zur Er­ fassung der Drosselklappenöffnung R _TH , einem Sensor 12 zur Erfassung des Ansaugrohr-Absolutdruckes PBA, einem Sensor 13 zur Erfassung der Maschinenkühlwassertemperatur TW sowie einem O₂-Sensor 14 zur Erfassung der Konzentration einer Abgaskomponente. In die Eingangs/Ausgangseinheit 107 der elektronischen Regeleinheit 10 werden über eine Pegel­ schieberstufe (Pegelkorrekturschaltung) 110 Signale von einem Maschinenstarterschal­ ter 15 und einem Zündschalter 16 eingespeist, welche an­ zeigen, ob die entsprechenden Schalter eingeschaltet (ge­ schlossen) oder ausgeschaltet (offen) sind. Über eine Treiberschaltung 111 ist an die Eingangs/Ausgangseinheit 107 eine lichtemittierende Diode 17 angekoppelt, welche die Fehlerfunktion der Eingangs- und Ausgangseinheit 107 an­ zeigt.

Die CPU 101 berechnet synchron mit der Erzeugung eines vor­ gegebenen Regelsignals, beispielsweise eines Drehzahlsig­ nalimpulses vom Ne-Sensor 20, einen Betrag des der Ma­ schine zuzuführenden einzuspritzenden Kraftstoffes auf der Basis der Signale von den verschiedenen vorgenannten Sensoren 11 bis 16, 18, 20 und liefert einen der berechneten Kraftstoffein­ spritzmenge entsprechenden Ausgangswert sequentiell zum Ausgangszähler 108. Dieser Ausgangszähler 108 zählt für eine mit dem vorgenannten Ausgangswert übereinstimmende Zeitperiode und speist gleichzeitig sein Ausgangssignal in eine Treiberschaltung 112 ein. Diese Treiberschaltung 112 öffnet die Einspritzventile 18 für die Dauer der Aufnahme des Ausgangssignals des Ausgangszählers 108, wodurch die Maschine die erforderliche Kraftstoffmenge in Übereinstimmung mit ihren Betriebszustand erhält.

Wie im folgenden noch genauer erläutert wird, arbeitet die elektronische Regeleinheit 10 ein vorgegebenes Fehlerer­ fassungs-Unterprogramm synchron mit der Erzeugung des Maschinendrehzahlsignals ab. Andererseits kann das Fehlerer­ fassungs-Unterprogramm auch synchron mit der Erzeugung eines in konstanten Zeitintervallen erzeugten Unterbre­ chungssignals erfolgen. Gemäß dem Hilfsprogramm dient die elektrische Regeleinheit 10 speziell zur Bestimmung, ob eine Fehlfunktion der Eingangs- und Ausgangseinheiten, nämlich aller Sensoren, Schalter und Einspritzventile 11 bis 16, 18, 20, aufgetreten ist. Diese Bestimmung erfolgt auf der Basis der Ausgangssignale dieser Elemente, die ein Maß für deren Betriebsbedingungen sind. Bei Feststellung, daß eine der Eingangs- oder Aus­ gangseinheiten 11 bis 16, 18, 20 fehlerhaft arbeitet, schreibt die elektroni­ sche Regeleinheit 10 gemäß dem vorgenannten Zyklus ein als vorgegebene Fehlerinformation dienendes Fehlerdiagnosesignal in einen ersten vorgegebenen Adreßbereich des RAM 102 ein, wobei dies für eine als fehlerhaft bestimmte Ein­ gangs- oder Ausgangseinheit 11 bis 16, 18, 20 erfolgt. Folgend auf die­ se erste Bestimmung bestimmt die elektronische Regelein­ heit 10 erneut, ob eine Fehlfunktion in der anfänglich als fehlerhaft bestimmten Eingangs- oder Ausgangseinheit 11 bis 16, 18, 20 vorhanden ist. Ergibt sich als Ergebnis dieser zweiten Bestimmung, daß das spezielle Element weiterhin fehler­ haft ist, so schreibt die elektronische Regeleinheit 10 das entsprechende Fehlerdiagnosesignal in einen zweiten vorgegebenen Adreßbereich des RAM 102 ein.

Fig. 2 zeigt die generellen Merkmale eines Programms für das erfindungsgemäße Fehlererfassungsverfahren. Das lau­ fende Programm wird durch Impulse des Maschinendrehzahl­ signals abgerufen. In Fig. 2 bezeichnen Bezugszeichen nFS 1, nFS 2 die Fehlerdiagnosesignale zur Fehlerfestlegung bzw. gespeicherte codierte Informationen, die in den ersten und zweiten Speicherbereich des RAM 102 (Fig. 1) eingeschrieben sind.

Zunächst bestimmt die CPU 101 in einem Entscheidungsschritt 1, ob das erste gespeicherte Fehlerdiagnosesignal nFS 1 einen Wert von 0 besitzt. Ist diese Entscheidung bestätigend (ja), d. h., arbeiten alle einer Fehlererfassung unterzogenen Einheiten (beispielsweise die Sensoren, Schalter und Ven­ tile 11 bis 6, 18, 20 in Fig. 1), so schreitet das Pro­ gramm zu einem Schritt 2 fort, in der das zweite gespeicher­ te Fehlerdiagnosesignal nFS 2 auf 0 gelöscht wird, wodurch ange­ zeigt wird, daß alle der Fehlererfassung unterzogenen Einheiten normal arbeiten. Wenn festgestellt wird, daß das erste gespeicherte Fehlerdiagnosesignal NFS 1 einen Wert von 0 hat, so wird daher das zweite gespeicherte Fehlerdiagnose- Signal nFS 2 immer auf 0 gesetzt und alle Alarm- und Fehlerkompensationsfunktionen werden gelöscht, wodurch eine falsche Fehlererfassung vor ihrem Auftreten verhindert wird. Sodann bestimmt die CPU 101 in einem Schritt 4, ob der Ausgangssignalpegel der einer Fehlererfassung unter­ zogenen Einheiten normal ist, um zu bestimmen, ob diese eine Fehlfunktion erzeugen oder nicht. Werden alle Einheiten auf der Basis der Ausgangssignalpegel als fehlerfrei gefunden, so erzeugt die CPU 101 keinen Fehler- code-Schreibbefehl. Arbeitet jedoch andererseits eine der Einheiten fehlerhaft, so liefert die CPU 101 einen Befehl, als Funktion dessen ein Fehlerdiagnosesignal der anfangs als fehlerhaft erfaßten Einheit (Eingangs- oder Ausgangs­ einheit) entspricht, in den ersten vorgegebenen Adreß­ bereich des RAM 102 eingeschrieben wird, worauf die Abarbeitung des laufenden Programms beendet wird.

Ist die im Schritt 1 getroffene Entscheidung negativ (nein), so schreitet das Programm zu einem Schritt 5 fort, indem bestimmt wird, ob das zweite gespeicherte Fehlerdiagnosesignal nFS 2 einen Wert von 0 besitzt. Ist die Antwort im Schritt 5 bestätigend (ja), d. h., ist eine Fehlfunktion in einer einer Fehlererfassung unterzogenen Einheit auf der Basis des ersten gespeicherten Fehlerdiagnosesignals nFS 1 aber noch nicht ein zweites Mal auf der Basis des zweiten gespeicherten Fehlerdiagnosesignals nFS 2 festgestellt, so wird, wie dies im folgenden anhand von Fig. 3 noch genauer beschrieben wird, in einem Schritt 6 lediglich hinsicht­ lich der des ersten gespeicherten Fehlerdiagnosesignals nFS 1 ent­ sprechenden Einheit, nämlich der anfänglich als fehler­ haft bestimmten Einheit festgestellt, ob die Fehlfunktion ein zweites Mal auftritt. Speziell wird also lediglich die Einheit, die dem im ersten Speicherbereich des RAM 102 gespeicherten Fehlerdiagnosesignals entspricht, über eine vor­ gegebene Zeitperiode überwacht, wie dies im folgenden anhand von Fig. 3 beschrieben wird. Während dieser Zeit­ periode wird die Abarbeitung eines Programms zur Über­ wachung der anderen einer Fehlererfassung unterzogenen Einheiten beispielsweise durch einen Sprungbefehl in der CPU 101 unterbunden, wonach die Abarbeitung des lau­ fenden Programms endet.

Ist das Ergebnis der Abarbeitung im Entscheidungsschritt 5 negativ (nein), so schreitet das Programm zu einem Schritt 7 fort, indem eine Entscheidung getroffen wird, ob die gespeicherten Fehlerdiagnosesignale nFS 1, nFS 2 überein­ stimmen oder nicht. Wie oben beschrieben, ist die An­ ordnung so getroffen, daß nach der Bestimmung im Schritt 1 des ersten gespeicherten Fehlerdiagnosesignals nFS 1 als 0 eine Überwachung lediglich gemäß dem Schritt 6 in Bezug auf die dem Fehlerdiagnosesignal entsprechende Einheit erfolgt, wobei die­ ser Schritt 6 auf die Abarbeitung des Schrittes 5 folgend abgearbeitet wird. Eine Nichtübereinstimmung zwischen den beiden Fehlerdiagnosesignalen nFS 1, nFS 2 tritt daher gewöhnlich nicht auf. Der Grund liegt darin, daß das Programm ledig­ lich einer von zwei Alternativen folgen kann. Speziell verschwindet entweder die fehlerhafte Bedingung während der vorgenannten Überwachungsfunktion, so daß - wie im folgenden, anhand von Fig. 3 noch erläutert wird - das erste Fehlerdiagnosesignal nFS 1 mit dem Ergebnis einer JA-Ent­ scheidung im Schritt 1 gelöscht wird, wonach das Programm über die Schritte 1 bis 4 endet, oder die fehlerhafte Bedingung erweist sich als erneut auftretend, wodurch sie sich als Funktion eines mit dem ersten gespeicherten Fehlerdiagnose­ signal nFS 1 identischen, in dem zweiten vorgegebenen Adreßbereich des RAM 102 eingeschriebenen Fehlerdiagnosesignals als bestätigt erweist. Danach endet das Programm über die Schritte 1, 5, 7 und 9 wie dies im folgenden noch be­ schrieben wird.

Ist die Antwort im Schritt 7 negativ, d. h., stimmen die ersten und zweiten Fehlerdiagnosesignale nFS 1, nFS 2 nicht über­ ein, so ist festgestellt, daß diese Nichtübereinstimmung das Ergebnis eines externen Rauschens ist. Das Programm schreitet sodann zu einem Schritt 8 fort, indem das er­ ste gespeicherte Fehlerdiagnosesignal nFS 1 auf 0 gelöscht wird und die Abarbeitung des Programms über die Schritte 2 bis 4 beendet wird. Wenn ein sich aus externem Rauschen er­ gebendes fehlerhaftes Fehlerdiagnosesignal in das RAM 102 eingeschrie­ ben wird, so wird er zur Vermeidung einer fehlerhaften Fehlererfassung unmittelbar in den Schritten 7 und 8 gelöscht.

Es sei nun angenommen, daß die Antwort im Schritt 7 be­ stätigend ist, d. h., daß die gleiche einer Fehlererfassung unterzogene Eingangs- oder Ausgangseinheit in einer vorgegebenen Zeitperiode zweimal als fehlerhaft erfaßt wurde, was mit anderen Worten bedeutet, daß die Einheit sich in der genannten Zeitperiode kontinuierlich in einem fehlerhaften Zustand befindet, was sich in einer Übereinstimmung der in den ersten und zweiten Adreß bereich des RAM 102 eingeschriebenen Fehlerdiagnosesignalen nFS 1, nFS 2 ausdrückt. Ist dies der Fall, so schreitet das Programm zu einem Schritt 9 fort, indem eine Sicherungs­ funktion, beispielsweise eine vorgegebene Alarm- und/oder eine vorgegebene Fehlerkompensationsfunktion auf der Ba­ sis eines Befehls von der CPU 101 realisiert werden, die sich auf die diesen beiden gespeicherten Fehlerdiagnosesignalen nFS 1, nFS 2 entsprechende Eingangs- oder Ausgangseinheit beziehen. Auf den Schritt 9 folgt das Ende der Abarbeitung des Pro­ gramms.

Fig. 3 zeigt Einzelheiten der vorstehend erläuterten Aus­ führungsform des Fehlererfassungsverfahrens gemäß der Er­ findung. Bei dieser Darstellung ist angenommen, daß die einer Fehlererfassung unterzogenen Einheiten der Sensor 11 zur Erfassung der Drosselklappenöffnung R _TH und der Sensor 13 zur Erfassung der Maschinenkühltemperatur TW gemäß Fig. 1 sind. In Fig. 3 entsprechen die Schritte 1 bis 5 (strich­ punktiert eingefaßt) den Schritten 1, 2, 5, 7 und 8 (eben­ falls strichpunktiert eingefaßt) gemäß Fig. 2. Diese Schritte werden daher nicht noch einmal erläutert.

Wenn sich in den Schritten 1, 3 und 4 die gespeicherten Fehlerdiagnosesignale nFS 1, nFS 2 als übereinstimmend erweisen oder sich eines als 0 erweist, so schreitet das Programm zu einem Unterprogramm A-B fort, bei dem im Schritt 6 eine Entscheidung erfolgt, ob das gespeicherte erste Fehlerdiagnosesignal nFS 1 einen Wert 0 be­ sitzt. Ist das Ergebnis negativ (nein), so wird im Schritt 7 festgelegt, ob das gespeicherte erste Fehlerdiagnosesignal nFS 1 einen Wert von 1 (in Dezimaldarstellung) besitzt oder nicht. Der Wert 1 stellt hier ein Fehlerdiagnosesignal dar, das die Tat­ sache berücksichtigt, daß der Kühltemperatur-Sensor 12 fehlerhaft arbeitet. Ist die Antwort im Schritt 7 nein, d. h., arbeitet eine vom Kühlwassertemperatur-Sensor 13 ver­ schiedene Einheit (Drosselklappenöffnungs-Sensor 11 im dargestellten Ausführungsbeispiel) fehlerhaft, so wird eine Entscheidung hinsichtlich der Funktion des Kühlwasser­ temperatur-Sensors 13 offen gehalten, wobei das Programm zu einem Unterprogramm B-C fortschreitet. Die Schritte 6 und 7 führen daher die Funktion des Schrittes 6 im Flußdiagramm nach Fig. 2 aus.

Erfolgt im Schritt 6 oder 7 eine Ja-Entscheidung, so schreitet das Programm zum Schritt 8 vor, indem bestimmt wird, ob die gespeicherten Fehlerdiagnosesignale nFS 1, nFS 2 bei­ de gleich einem Wert 1 sind. Ist die Antwort nein, so wird bestimmt, ob ein durch den Kühlwassertemperatur-Sensor 12 erzeugter Ausgangsspannungswert VTw größer als ein vorgegebener oberer Grenzwert VTWH (Schritt 9) ist. Ist dies nicht der Fall (nein), so wird der Kühlwassertempera­ tur-Sensor 12 als normal arbeitend erfaßt, wobei ein Programmzeitgeber in der CPU 101 im Schritt 10 rückge­ setzt wird, der in einer vorgegebenen Zeitperiode tFS 1 eine Zählung zur Durchführung einer Fehlererfassung des Kühlwassertemperatur-Sensors 12 vornimmt. Darauf folgt eine Löschung des ersten gespeicherten Fehlerdiagnosesignals nFS 1 im Schritt 11, wonach das Programm auf das Unterprogramm B-C fortschreitet, um den Drosselklappenöffnungs-Sensor 11 einer Fehler­ erfassung zu unterziehen.

Erfolgt im Schritt 9 eine Ja-Entscheidung, so wird Schritt 12 abgearbeitet, indem bestimmt wird, ob die Funktion des Zeitgebers fortdauert, was mit anderen Worten bedeu­ tet, daß festgestellt wird, ob die im Zeitgeber gesetzte erste vorgegebene Zeitperiode tFS 1 nach dem Auftreten der Fehlerausgangsspannung abgelaufen ist. Ist die Ent­ scheidung im Schritt 12 ja, so wird die Endentscheidung hinsichtlich des Fehlens oder des Vorhandenseins einer Fehlfunktion im Kühlwassertemperatur-Sensor 13 aufgeschoben, wobei zur Vermei­ dung einer fehlerhaften Regelfunktion CPU 101 die Regelung unter Ausnutzung einer normalen Ausgangsspannung des Sensors 13 durchgeführt wird, wel­ che unmittelbar vor dem Übergang zum Fehlerwert anstelle der tastsächlichen Ausgangsspannung VTW erfaßt wurde, wel­ che größer als der obere Grenzwert VTWH ist. Dies erfolgt im Schritt 13, wonach das Unterprogramm B-C durchgeführt wird.

Ergibt sich im Schritt 12 eine Nein-Entscheidung, so wird im Schritt 14 festgelegt, ob der Wert des ersten gespeicher­ ten Fehlerdiagnosesignals nFS 1 gleich 1 ist. Ist die Antwort negativ, so wird der Wert 1 in den ersten vorgegebenen Adreß­ platz des RAM 102 eingeschrieben. Überschreitet der Aus­ gangsspannungswert VTW des Kühlwassertemperatur-Sensors 13 den oberen Grenzwert VTWH in der vorgegebenen Zeitperiode tFS 1, so wird dies speziell als erste Erfassung einer Fehlfunktion des Kühlwassertemperatur-Sensors 13 gewertet, wobei das erste gespeicherte Fehlerdiagnosesignals nFS 1 des Wertes 1 für den Kühlwassertemperatur-Sensor 12 gesetzt wird. Sodann wird der Programmzeitgeber für den Kühlwassertemperatur-Sensor 13 im Schritt 16 erneut gestartet, worauf die Eingabe in das Unterprogramm B-C folgt.

Wenn das erste gespeicherte Fehlerdiagnosesignal nFS 1 somit auf den Wert 1 gesetzt ist, wird nach Durchlauf der Schritte 19 und 20 die Abarbeitung des Pro­ grammes ohne weitere Entscheidung hinsichtlich der Funktion des Drosselklappenöffnungs-Sensors 11 beendet und das Programm synchron mit der Erzeugung des nächsten Maschinendrehzahlsignal-Impulses erneut abgearbeitet.

Wenn die Zeitperiode tFS 1 folgend auf die erste Feststel­ lung eines Fehlers abläuft, ohne daß der Ausgangsspannungs­ wert VTW des Kühlwassertemperatur-Sensors 13 auf den Normalwert zurückkehrt, wird im Schritt 12 und 15 eine Nein- bzw. Ja-Entschei­ dung erhalten und der Wert 1 in den zweiten vorgegebenen Adreßbereich des RAM 102 (Schritt 17) eingeschrieben, wodurch die zweite Erfassung einer Fehlfunktion hinsicht­ lich des Kühlwassertemperatur-Sensors 13 vervollständigt wird. Wenn der Schritt 8 über die Schritte 1, 3, 4, 6 und 7 in der nächsten Schleife des synchron mit der Erzeugung des nächsten Maschinendrehzahl-Signalimpulses erreicht wird, so ist die Entscheidung in diesem Schritt 8 ja, so daß Alarm- und Fehlerfunktionskompensationen hinsichtlich des Kühlwassertemperatur-Sensors 13 ausgeführt werden (Schritt 18).

Wenn ein fehlerhafter Zustand im Kühlwassertemperatur-Sensor 13 zunächst erstmals und sodann ein zweites Mal zu Bestätigungszwecken erfaßt wird, so erfolgt speziell durch die CPU 101 eine endgültige und abschließende Entscheidung mit dem Effekt, daß der Kühlwassertemperatur-Sensor 13 falsch arbeitet, wobei die CPU 101 einen Befehl liefert, welcher in die Treiberschaltung 111 gemäß Fig. 1 eingespeist wird, um die lichtemittierende Diode 17 zu erregen. Damit wird angezeigt, daß der Kühlwassertemperatur-Sensor 13 fehlerhaft arbeitet. Gleichzeitig führt die elektronische Regeleinheit 10 die oben genannte Kraftstoffzufuhrregelung auf der Basis von aus dem ROM 103 ausgelesenen Temperaturdaten aus. Es wird beispielsweise ein Temperaturwert verwendet, der beim Starten der Maschine so eingestellt wird, daß er als Funktion der Zeit sequentiell schrittweise vom Zeitpunkt der Einschaltung des Starterschalters 15 abnimmt und sodann in einer vorgegebenen Zeitperiode konstant bleibt. Ist andererseits die Maschine bereits gestartet, so wird ein einer vorgegebenen Kühlwassertemperatur entsprechender Wert verwendet. Auf diese Weise wird eine fehlerhafte Regelfunktion durch die CPU 101 verhindert.

Kehrt die Ausgangsspanung VTW des Kühlwassertemperatur-Sensors 13 in der auf die erste Erfassung folgenden Zeit der Beendigung der zweiten Fehlererfassung auf einen Normalwert zurück, so erfolgt im Schritt 9 eine negative Entscheidung, wobei der Programmzeitgeber für den Kühlwassertemperatur-Sensor 13 im Schritt 10 rückgesetzt und erste gespeicherte Fehlerdiagnosesignale nFS 1 im Schritt 11 gelöscht wird. Die CPU 101 entscheidet dann, daß der Kühlwassertemperatur-Sensor 13 nicht falsch arbeitet, wodurch eine fehlerhafte Festlegung aufgrund zufälliger Ereignisse, beispielsweise des Einschreibens einer falschen Information aufgrund externen Rauschens vermieden wird.

Das Unterprogramm B-C dient zur Erfassung einer Abnormalität des Drosselklappenöffnungs-Sensors 11 für die Drosselklappenöffnung R _TH . Im ersten Schritt 19 wird festgelegt, ob das erste gespeicherte Fehlerdiagnosesignal nFS 1 zur Fehleranzeige einen Wert 0 besitzt oder nicht. Ist die Antwort nein, so wird Schritt 20 abgearbeitet, um zu bestimmen, ob das erste gespeicherte Fehlerdiagnosesignal nFS 1 einen Wert von 2 (in Dezimaldarstellung) besitzt. Der Wert 2 zeigt an, daß die Funktion des Drosselklappenöffnungs- Sensors 11 fehlerhaft ist. Ist die Antwort im Schritt 20 nein, d. h., arbeitet der Kühlwassertemperatur-Sensor 13, der neben dem Drosselklappenöffnungs-Sensor 11 als weitere Einheit einer Fehlererfassung unterzogen wird, fehlerhaft, so werden Fehlerentscheidungen hinsichtlich des Drosselklappenöffnungs-Sensors 11 übergangen und die Abarbeitung des Programms beendet. Als Ergebnis wird im vorliegenden Fall lediglich das Unterprogramm A-B abgearbeitet. Die Schritte 19 und 20 entsprechen daher dem Schritt 6 in Fig. 2.

Erfolgt entweder im Schritt 19 oder im Schritt 20 eine Ja-Entscheidung, so schreitet das Programm zum Schritt 21 fort, in dem festgelegt wird, ob das erste und das zweite Fehlerdiagnosesignal nFS 1, nFS 2 beide den Wert 2 besitzen. Ist die Antwort nein, so wird bestimmt, ob ein durch den Drosselklappenöffnungs-Sensor 11 erzeugter Ausgangsspannungswert Vth größer als ein oberer Grenzwert VTHH ist (Schritt 22). Ist die Anwort im Schritt 22 nein, so wird im Schritt 23 festgelegt, ob der Ausgangsspannungswert Vth kleiner als ein vorgegebener Grenzwert VTHL ist. Ist die Antwort nein, so wird der Drosselklappenöffnungs-Sensor 11 als normal arbeitend angesehen und ein Drosselklappen- Sensor-Programmzeitgeber in der CPU 101 im Schritt 24 rückgesetzt. Sodann wird im Schritt 25 ein Wert 0 in den ersten vorgegebenen Adreßbereich des RAM 102 eingeschrieben, wobei die Abarbeitung des Programms endet.

Sind die Antworten in den Schritten 22 und 23 bestätigend (ja), d. h., liegt der Ausgangsspannungswert Vth des Drosselklappenöffnungs-Sensors 11 außerhalb der normalen Grenzen, so schreitet das Programm zum Schritt 26 fort, um zu bestimmen, ob die Zählfunktion des Programmzeitgebers fortschreitet, d. h., ob eine vorgegebene Zeitperiode tFS 2 nach dem Auftreten der abnormalen Ausgangsspannung abgelaufen ist oder nicht. Ist die Antwort im Schritt 26 ja, so wird eine bestätigende Bestimmung in bezug auf das Auftreten eines Fehlers im Drosselklappenöffnungs-Sensor 11 außer acht gelassen, und die vorgenannte Kraftstoffzufuhrregelung unter Verwendung des Ausgangsspannungswertes VtH als Normalspannungswert im Schritt 27 durchgeführt, wobei dieser Normalspannungswert unmittelbar vor dem Auftreten des Fehlerspannungswertes erfaßt wird. Damit wird eine fehlerhafte Regelfunktion vermieden. Auf den Schritt 27 folgt die Beendigung der Abarbeitung des Programms.

Ergibt sich im Schritt 26 eine Nein-Entscheidung, so schreitet das Programm zum Schritt 28 vor, indem bestimmt wird, ob der Wert des ersten gespeicherten Fehlerdiagnosesignal nFS 1 gleich 2 ist. Ist die Antwort negativ, so wird der Wert 2 in den ersten vorgegebenen Adreßbereich des RAM 102 eingeschrieben (Schritt 29). Liegt der Ausgangs­ spannungswert Vth des Drosselklappenöffnungs-Sensors 11 in der vorgegebenen Zeitperiode tFS 2 außerhalb der normalen Grenzen, so wird speziell der vorgegebene Wert 2 in den ersten vorgegebenen Adreßbereich des RAM 102 für den Drosselklappenöffnungs-Sensor 11 eingeschrieben, wodurch die erste Fehlererfassungsfunktion in bezug auf den Drosselklappenöffnungs-Sensor 11 abgeschlossen wird.

Sodann wird der Programmzeitgeber für die Erfassung einer Fehlerfunktion im Drosselklappenöffnungs-Sensor 11 im Schritt 30 erneut gestartet, worauf die Abarbeitung des Programms endet. Wenn das Programm sodann erneut synchron mit der Erzeugung des nächsten Maschinendrehzahl-Signalimpulses in Gang gesetzt wird, so werden die Schritte 6 und 7 des Unterprogramms A-B über die Schritte 1 und 3 erreicht. Da die Antworten in den Schritten 6 und 7 beide negativ sind, erfolgt eine Fehlerfestlegung hinsichtlich des Kühlwassertemperatur-Sensors 13 nicht, worauf unmittelbar die Abarbeitung des Unterprogramms B-C folgt.

Kehrt folgend auf die erste Erfassung eines Fehlers die Ausgangsspannung Vth des Drosselklappenöffnungs-Sensors 11 vor Ablauf der zweiten vorgegebenen Zeitperiode tFS 2 auf einen Wert innerhalb der normalen Grenzen zurück, so erfolgt in den Schritten 22 bis 25 eine Entscheidung mit der Wirkung, daß keine Fehlfunktion des Drosselklappenöffnungs-Sensors 11 vorhanden ist, wobei eine fehlerhafte Bestimmung aufgrund zufälliger Ereignisse verhindert wird. Läuft andererseits die Zeitperiode tFS 2 ab, ohne daß der Ausgangsspannungswert Vth auf einen normalen Wert zurückkehrt, so erfolgen bestätigende Entscheidungen in den Schritten 26 und 28 des unmittelbar danach abgearbeiteten Programms. Daher wird der Wert 2 in den zweiten vorge­ gebenen Adreßbereich des RAM 102 eingeschrieben (Schritt 31), wodurch die zweite Erfassung einer Fehlfunktion hinsichtlich des Drosselklappenöffnungs-Sensors 11 abgeschlossen wird. Als Ergebnis erfolgt eine JA-Entscheidung im Schritt 21 des im nächsten Fehlererfassungszyklus abge­ arbeiteten Hauptprogramms. Mit anderen Worten, es erfolgt im Schritt 21 eine definitive Entscheidung mit dem Effekt, daß der Drosselklappenöffnungs-Sensor 11 defekt ist. Sodann zeigt die lichtemittierende Diode 17 (Fig. 1) wie im Schritt 18 die Tatsache an, daß der Drosselklappenöffnungs- Sensor 11 fehlerhaft arbeitet, wobei die Kraftstoffzufuhr durch die elektronische Regeleinheit 10 auf der Basis von Daten geregelt wird, die ein Maß für die Drosselklappenöffnungs-Auslesung aus dem ROM 103 sind. Dabei handelt es sich beispielsweise um ein Signal, das eine vorgegebene Drosselklappenöffnung R _TH angibt (Schritt 32). Damit wird eine fehlerhafte Regelfunktion durch die elektronische Regeleinheit 10 verhindert, worauf die Abarbeitung des Programms endet.

Das erfindungsgemäße Fehlerdiagnoseverfahren besitzt die folgenden Vorteile:

• (1) Wird zunächst das Auftreten einer Fehlfunktion in wenigstens einer Eingangs- und/oder Ausgangseinheit erfaßt, so wird ein dieser Einheit entsprechendes Fehlerdiagnosesignal in einem ersten vorgegebenen Adreßbereich eines Speichers gespeichert. Danach wird, folgend auf den Ablauf einer vorgegebenen Zeitperiode, die gleiche Einheit erneut einer Fehlererfassung unterzogen. Wird zum zweiten Mal erfaßt, daß die Einheit weiterhin fehlerhaft arbeitet, so wird ein entsprechendes Fehlerdiagnosesignal in einem zweiten vorgegebenen Adreßbereich des Speichers gespeichert. Lediglich wenn bestimmt wird, daß beide Fehlerdiagnosesignale übereinstimmen, wird sodann eine definitive Entscheidung mit dem Effekt getroffen, daß die entsprechende Einheit fehlerhaft arbeitet. Damit ist es möglich, genau und zuverlässig ohne den Einfluß externen Rauschens zu erfassen, ob in einer Eingangs- und/oder Ausgangseinheit eine Fehlerfunktion aufgetreten ist.
• (2) In Fällen, in denen eine Vielzahl von Eingangs- und/oder Ausgangseinheiten einer Fehlererfassung unterzogen wird, dient eine Vielzahl von vorgegebenen Fehlerdiagnosesignalen, welche den entsprechenden Eingangs- und/oder Ausgangseinheiten entsprechen, als Fehlerinformation. Daher kann jede Einheit sehr genau einer Fehlererfassung unterzogen werden, wobei Speicher mit großer Speicherkapazität nicht erforderlich sind.

Claims (7)

1. Verfahren zur Fehlerdiagnose wenigstens einer an einer elektronischen Regeleinheit angeschlossenen Eingangs- oder Ausgangseinheit, wobei wiederholt

• a) geprüft wird, ob der momentane Wert eines den Betriebszustand der wenigstens einen Eingangs- oder Ausgangseinheit anzeigenden Signals in einem vorgebbaren Bereich liegt, und
• b) wenn der momentane Signalwert gemäß Schritt a) außerhalb dieses vorgebbaren Bereichs liegt, ein dieser Eingangs- oder Ausgangseinheit zugeordnetes erstes Fehlerdiagnosesignal gespeichert wird,

dadurch gekennzeichnet, daß

• c) nach Speicherung des ersten Fehlerdiagnosesignals gemäß Schritt b) eine erneute Prüfung der betreffenden Eingangs- oder Ausgangseinheit (11 bis 16, 18, 20) gemäß Schritt a) erfolgt,
• d) wenn gemäß Schritt c) der momentane Signalwert innerhalb des vorgebbaren Bereichs liegt, das erste Fehlerdiagnosesignal gelöscht wird,
• e) wenn gemäß Schritt c) der momentane Signalwert außerhalb des vorgebbaren Bereichs liegt, ein dieser Eingangs- oder Ausgangseinheit (11 bis 16, 18, 20) zugeordnetes zweites Fehlerdiagnosesignal gespeichert wird,
• f) überprüft wird, ob für die wenigstens eine Eingangs- oder Ausgangseinheit (11 bis 16, 18, 20) sowohl das erste als auch das zweite Fehlerdiagnosesignal gespeichert ist,
• g) bei Vorhandensein beider Fehlerdiagnosesignale eine Fehlfunktion der betreffenden Eingangs- oder Ausgangseinheit (11 bis 16, 18, 20) angenommen wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die erneute Prüfung gemäß Schritt c) nach Ablauf eines auf die Speicherung des ersten Fehlerdiagnosesignals (Schritt b)) folgenden vorgebbaren Zeitintervalls durchgeführt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß jeder der Eingangs- oder Augangseinheiten (11 bis 16, 18, 20) ein die jeweilige Eingangs- oder Ausgangseinheit (11 bis 16, 18, 20) kennzeichnender erster und zweiter Fehlerdiagnosesignalwert zugeordnet werden.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der einer Eingangs- oder Augangseinheit (11 bis 16, 18, 20) zugeordnete erste Fehlerdiagnosesignalwert dem derselben Eingangs- oder Ausgangseinheit (11 bis 16, 18, 20) zugeordneten zweiten Fehlerdiagnosesignalwert entspricht.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Prüfung beim Schritt c) lediglich bei derjenigen Eingangs- oder Ausgangseinheit (11 bis 16, 18, 20) durchgeführt wird, bei der das erste Fehler­ diagnosesignal gespeichert worden ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei Annahme einer Fehlerfunktion gemäß Schritt g) der Regeleinheit (10) an Stelle des Signalwerts der betreffenden Eingangs- oder Ausgangseinheit (11 bis 16, 18, 20) ein Ersatzsignal zugeführt wird.