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DE102009054895A1 - Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs - Google Patents

Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs Download PDF

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DE102009054895A1
DE102009054895A1 DE200910054895 DE102009054895A DE102009054895A1 DE 102009054895 A1 DE102009054895 A1 DE 102009054895A1 DE 200910054895 DE200910054895 DE 200910054895 DE 102009054895 A DE102009054895 A DE 102009054895A DE 102009054895 A1 DE102009054895 A1 DE 102009054895A1
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DE
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engine
speed
vehicle
engine speed
drive
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Application number
DE200910054895
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Guenter 71711 Kettenacker
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Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
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Publication date
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Abstract

Es wird ein Verfahren vorgeschlagen zum Betrieb eines Kraftfahrzeugs (Fahrzeug), wobei das Fahrzeug einen Antrieb und eine Fehlerüberwachung (104) aufweist, der Antrieb einen mittels eines Steuergeräts (100) steuerbaren und/oder regelbaren Motor (105) umfasst, und wobei bei Vorliegen eines oder mehrerer Fehler ein Betrieb des Motors (105) in einem abgesicherten Betriebsmodus vorgesehen ist, wobei in dem abgesicherten Betriebsmodus eine erste Größe (110) und eine zweite Größe (114) vorgegeben werden, wobei die erste Größe (110) eine minimale Motordrehzahl (118) und die zweite Größe (114) eine Abregeldrehzahl (ADZ) des Motors (105) beschreibt, eine durch den Fahrer erfolgende Momentenanforderung (MAF) erfasst wird und in Abhängigkeit von der erfassten Momentenanforderung (MAF) eine Steuerung und/oder Regelung des Motors (105) derart erfolgt, dass für den Betrieb des Fahrzeugs eine Motordrehzahl (MDZ) zwischen der minimalen Motordrehzahl (118) und der Abregeldrehzahl (ADZ) zur Verfügung gestellt wird

Description

  • Stand der Technik
  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug einen Antrieb und eine Fehlerüberwachung aufweist, der Antrieb einen mittels eines Steuergeräts steuerbaren und/oder regelbaren Motor umfasst und wobei bei Vorliegen eines oder mehrerer Fehler ein Betrieb des Motors in einem abgesicherten Betriebsmodus vorgesehen ist.
  • Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogramm, ein Speichermedium und ein Steuergerät gemäß den nebengeordneten Patentansprüchen.
  • Es ist bekannt, Kraftfahrzeuge während des Betriebs mittels einer Überwachungseinrichtung auf Fehler zu überwachen und bei einem erkannten Fehlerzustand mittels einer Steuer- und Regeleinrichtung Maßnahmen zu ergreifen, um eine Verfügbarkeit des Fahrzeugs weiterhin zu erreichen, einen sicheren Betrieb des Fahrzeugs zu gewährleisten, das Auftreten von Folgefehlern zu verhindern und/oder um die Auswirkungen des Fehlers zumindest teilweise zu kompensieren. Solche Maßnahmen können beispielsweise geeignete Eingriffe in die Motorsteuerung oder das Getriebe sein. Von Bedeutung ist dabei, dass solche selbsttätigen Eingriffe grundsätzlich mit Sicherheitsaspekten verknüpft sind, und zwar einerseits hinsichtlich möglicher Schäden am Antrieb des Fahrzeugs und andererseits hinsichtlich der jeweiligen Verkehrssituation wie etwa bei Autobahnfahrten oder Überholvorgängen.
  • Offenbarung der Erfindung:
  • Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird durch ein vorgenanntes Verfahren mit den Merkmalen des kennzeichnenden Teils gelöst. Das erfindungsgemäße Verfahren hat den Vorteil, dass bei einem von einer Fehlerüberwachung erkannten Fehler des Motors oder einer sonstigen Einrichtung des Kraftfahrzeugs ein von der Art und der Stärke des Fehlers abhängiger abgesicherter Betriebsmodus definiert und aktiviert wird, so dass mittels einer durch den Fahrer erfolgenden Momentenanforderung, also beispielsweise einer Betätigung des Fahrpedals, das Fahrzeug innerhalb des abgesicherten Betriebsmodus weiter betrieben werden kann.
  • Ein die Erfindung betreffender Fehler des Fahrzeugs kann sehr verschiedener Art sein. Derartige Fehler sind dem Fachmann hinlänglich bekannt. Beispiele hierfür sind Störungen im elektrischen System, etwa eine Funktionsstörung in einem Bussystem oder eine Funktionsstörung in einem Steuergerät, Störungen oder Undichtigkeiten im Kühlkreislauf, im Ölkreislauf, oder des Abgassystems. Fehler in sonstigen Einrichtungen des Kraftfahrzeugs können beispielsweise ein Druckverlust in einem Reifen, der Ausfall eines Sicherheitssystems oder eine nicht geschlossene Tür sein.
  • Die Erfindung geht von der Überlegung aus, dass eine feste Ersatzdrehzahl oder ein festes Motormoment im Fehlerfall nicht geeignet ist, die Anforderungen von Sicherheit und Verfügbarkeit gleichzeitig in einem genügenden Umfang zu erfüllen. Beispielsweise kann das Vorsehen einer festen Ersatzdrehzahl bei Vorliegen eines Fehlers für ein ordnungsgemäßes Weiterfahren zu gering und dennoch zum Anhalten zu hoch sein. Daher werden bei Auftreten eins Fehlers erfindungsgemäß eine minimale Motordrehzahl und eine Abregeldrehzahl von einem Steuergerät in Abhängigkeit von mindestens einer Eigenschaft des Fehlers ermittelt. Damit kann die Motordrehzahl in einem so durch die minimale Motordrehzahl und die Abregeldrehzahl definierten abgesicherten Betriebsmodus zwischen der minimalen Motordrehzahl und der ermittelten Abregeldrehzahl vom Fahrer beispielsweise mittels des Fahrpedals eingestellt werden. Das Verfahren eignet sich grundsätzlich für jede mögliche Antriebsform des Fahrzeugs, also beispielsweise mit Wasserstoff, Diesel oder Benzin betriebene Brennkraftmaschinen, Elektroantriebe oder Hybridantriebe. Wo es zur Unterscheidung erforderlich ist, wird nachfolgend die Abregeldrehzahl auch als eine ”verfügbare” Abregeldrehzahl bzw. als eine ”maximale” Abregeldrehzahl bezeichnet.
  • Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform wird die Abregeldrehzahl zwischen der minimalen Motordrehzahl und einer maximalen Abregeldrehzahl abhängig von einem erlaubten Motormoment eingestellt, wobei das erlaubte Motormoment wiederum in Abhängigkeit von mindestens einer Eigenschaft mindestens eines Fehlers ermittelt wird. Beispielsweise wird eine verfügbare Abregeldrehzahl VADZ in einem abgesicherten Betriebsmodus gemäß der Gleichung: VADZ = MADZ – (100% – EMM) × DVB bestimmt, wobei MADZ eine maximale Abregeldrehzahl, EMM ein durch die Fehlerüberwachung erlaubtes Motormoment (in Prozent) und DVB einen freigabeabhängigen Drehzahlvarianzbereich beschreibt.
  • Es wird also in dem abgesicherten Betriebsmodus eine erste Größe vorgegeben, welche die minimale Motordrehzahl beschreibt, die beispielsweise 700 upm (Umdrehungen pro Minute) beträgt. Weiterhin wird in dem abgesicherten Betriebsmodus eine zweite Größe vorgegeben, welche die maximale Abregeldrehzahl MADZ beschreibt, die beispielsweise 1500 upm beträgt. Der freigabeabhängige Drehzahlvarianzbereich DVB bestimmt sich dabei als Differenz der maximalen Abregeldrehzahl MADZ und der minimalen Motordrehzahl, also in vorangegangenem Beispiel zu 800 upm. Wird das Fahrzeug beispielsweise mittels einer Brennkraftmaschine angetrieben, so kann vorgesehen sein – sofern möglich und zulässig – auch bei einem erlaubten Motormoment von nur 0% wenigstens eine Mindest-Motordrehzahl im Bereich einer Leerlaufzahl zu erhalten, um somit eine grundsätzliche Verfügbarkeit des Fahrzeugs oder wichtiger Fahrzeugfunktionen zu ermöglichen. Beträgt dagegen das erlaubte Motormoment 100%, so ist eine entsprechend hohe Abregeldrehzahl für einen möglichst wenig eingeschränkten Fahrbetrieb anzustreben. Die Abregeldrehzahl ist erfindungsgemäß also nicht fest, sondern wird abhängig vom jeweils erlaubten Motormoment ermittelt. Weist das Fahrzeug einen Elektroantrieb oder einen Hybridantrieb auf, so kann die minimale Motordrehzahl auch null betragen. Die Abregeldrehzahl steigt dann von null ausgehend mit dem jeweils erlaubten Motormoment an.
  • Dazu liefert die folgende Tabelle entsprechend der obigen Formel ein Beispiel für verfügbare Abregeldrehzahlen bei einem Lastkraftwagen:
    VADZ MADZ EMM DVB
    700 upm 1500 upm 0% 800 upm
    1020 upm 1500 upm 40% 800 upm
    1500 upm 1500 upm 100% 800 upm
  • Für einen Personenkraftwagen beträgt beispielsweise die minimale Motordrehzahl 1000 upm und die maximale Abregeldrehzahl 2000 upm, woraus sich ebenfalls gemäß obiger Formel die verfügbare Abregeldrehzahl ermitteln lässt. Das Steuergerät greift also in den Fahrbetrieb ein, und begrenzt einerseits das verfügbare Motormoment und andererseits wird die von dem Fahrer mittels des Fahrpedals vorgegebene Momentenanforderung derart skaliert oder begrenzt, dass die Motordrehzahl einen Wert nur zwischen der minimalen Motordrehzahl und der verfügbaren Abregeldrehzahl annehmen kann. Es werden von dem Steuergerät vorzugsweise solche Werte für die minimale Motordrehzahl einerseits und die maximale Abregeldrehzahl bzw. die verfügbare Abregeldrehzahl andererseits bestimmt, welche – soweit möglich und hinnehmbar – geeignet sind, das Fahrzeug zuverlässig und sicher weiter zu betreiben. Auf diese Weise kann vorteilhaft und unter Berücksichtigung der unvermeidlich durch die Art oder die Stärke des Fehlers bestimmten Einschränkungen ein Weiterbetrieb des Fahrzeugs ermöglicht werden, wobei ein guter Kompromiss zwischen Sicherheit und Verfügbarkeit erreichbar ist. Weiterhin ist es denkbar, den freigabeabhängigen Drehzahlvarianzbereich optional auf null setzen, um bedarfsweise eine Rückwärtskompatibilität zum Stand der Technik herzustellen.
  • Weiterhin wird vorgeschlagen, dass die erste und/oder die zweite Größe in Form der jeweiligen Drehzahl, eines Antriebsmoments oder einer Kraftstoffmenge angegeben sind. Beispielsweise kann es vorteilhaft sein, mittels eines Zusammenhangs von einer Kraftstoffmenge, der Motordrehzahl und der Abregeldrehzahl die verfügbare Motordrehzahl zu bestimmen oder einzustellen. Dieser Zusammenhang kann berechnet werden oder durch ein Kennfeld oder eine Wertetabelle, die beispielsweise in einem Steuergerät abgelegt ist, beschrieben sein. Bei einem Elektroantrieb kann es dagegen sinnvoll sein, die erste und/oder zweite Größe durch ein Antriebsmoment bzw. einen Ankerstrom anzugeben. Auf diese Weise kann das Verfahren vorteilhaft an eine jeweilige Ausführung eines Fahrzeugs oder dessen Antrieb angepasst werden.
  • Weiterhin sieht das Verfahren vor, dass mindestens ein Fehler in einer Komponente des Antriebs aufgetreten ist. Dadurch ist ein möglicher Fehlerzustand des Antriebs bevorzugt maßgeblich für die Vorgabe der ersten und/oder der zweiten Größe und daraus folgend für die Bestimmung der minimalen Motordrehzahl und der maximalen Abregeldrehzahl bzw. der verfügbaren Abregeldrehzahl. Der Fehlerzustand kann dabei einen oder mehrere Fehler umfassen. Auf diese Weise kann vorteilhaft ein möglichst großer ”Durchgriff” des Fahrers auf die Motordrehzahl aufrecht erhalten werden, falls Fehler auftreten, welche nicht unmittelbar den Antrieb betreffen. Es versteht sich, dass in Abhängigkeit von dem jeweils aufgetretenen Fehler auch vorgesehen sein kann, keinerlei Begrenzung der Verfügbarkeit des Fahrzeugs, also keine Reduzierung der verfügbaren Drehzahl und/oder des verfügbaren Moments vorzusehen, so dass unter Umständen ein Fehler im Abgasstrang nur zu einer Warnung des Fahrers, jedoch nicht zu einem Eingreifen des Steuergeräts in den Fahrbetrieb führt.
  • Das Verfahren sieht außerdem vor, dass der Motor ein Benzinmotor, ein Dieselmotor, ein Elektromotor oder ein Hybridantrieb ist. Dabei wird unter einem Hybridantrieb eine beliebige Kombination aus einer Brennkraftmaschine und mindestens einem Elektromotor verstanden. Für alle diese Motoren bzw. Antriebe lässt sich erfindungsgemäß für einen jeweiligen Fehler eine minimale Motordrehzahl und eine maximale Abregeldrehzahl bzw. eine verfügbare Abregeldrehzahl beschreiben, so dass vorteilhaft ein auf den jeweiligen Fehler angepasster Durchgriff des Fahrers auf die Motordrehzahl möglich ist. Dies erhöht die Verfügbarkeit im Vergleich zu einer lediglich fest eingestellten und vom Fahrer nicht beeinflussbaren ”Ersatzdrehzahl”.
  • Ergänzend wird vorgeschlagen, dass ein Kennfeld, welches einen Zusammenhang zwischen einer Motordrehzahl und einer maximal zumessbaren Kraftstoffmenge darstellt, wenigstens einen Parameter aufweist, der von der zweiten Größe abhängt. Dieser Parameter kann beispielsweise einem erlaubten Motormoment entsprechen und eine so genannte Mengenrampe beschreiben, welche die maximal zumessbare Kraftstoffmenge in Bezug auf die maximale Abregeldrehzahl bestimmt. Damit kann vorteilhaft die maximal zumessbare Kraftstoffmenge als Kenngröße oder Stellgröße benutzt werden, um die Motordrehzahl zu beschreiben oder einzustellen.
  • Weiterhin sieht die Erfindung vor, dass mittels eines Kennfelds in Abhängigkeit von der erfassten Momentenanforderung, die Drehzahl, eine zumessbare Kraftstoffmenge, eine zuführbare Luftmenge und/oder ein Zündzeitpunkt bestimmt wird. Zu berücksichtigen ist, dass es bei einem Verbrennungsmotor im allgemeinen nicht genügt, lediglich eine Kraftstoffmenge zu begrenzen, sondern die zuführbare Luftmenge und/oder der Zündzeitpunkt müssen ebenfalls angepasst werden.
  • Die Aufgabe wird auch durch ein Steuergerät, ein Computerprogramm und ein Speichermedium nach den nebengeordneten Ansprüchen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in Unteransprüchen angegeben. Weitere Merkmale der Erfindung sind in der nachfolgenden Beschreibung von beispielhaften Ausführungsformen und in den Zeichnungen angegeben, wobei die Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wichtig sein können, ohne dass hierauf nochmals explizit hingewiesen wird. Die Zeichnungen zeigen:
  • 1 ein Kennfeld eines Motormoments über einer Motordrehzahl;
  • 2 ein Kennfeld einer Kraftstoffmenge über einer Motordrehzahl;
  • 3 ein Ausschnitt eines Blockschaltbildes zum Zumessen einer Kraftstoffmenge; und
  • 4 ein Flussdiagramm für einen Ablauf einer möglichen Ausführungsform des Verfahrens.
  • Es werden für funktionsäquivalente Elemente und Größen in allen Figuren auch bei unterschiedlichen Ausführungsformen dieselben Bezugszeichen verwendet.
  • 1 zeigt eine Kurvenschar zur Beschreibung eines von einem Motor abgegebenen Motormoments MM über einer Motordrehzahl MDZ, beispielsweise für einen Lastkraftwagen. Dargestellt ist ein Koordinatensystem mit einer Abszisse zur Darstellung der Motordrehzahl MDZ und einer Ordinate zur Darstellung des Motormoments MM. Die Kurvenschar ist zweifach parametriert. Zum einen mit der Momentenanforderung MAF, welche einer Stellung des Fahrpedals des Kraftfahrzeugs entspricht; die Momentenanforderung MAF ist in der 1 in einem Wertebereich zwischen 10% und 100% skaliert. Zum anderen mit einem erlaubten Motormoment EMM. Dazu ist eine Bezugslinie 20 gestrichelt eingezeichnet, welche die Abszisse bei einer Motordrehzahl von 1000 upm (Umdrehungen pro Minute) schneidet und in der Zeichnung schräg nach oben rechts verläuft. Sie schneidet die mit ”100%” der Momentenanforderung MAF parametrierte Kurve des Motormoments MM bei einer Motordrehzahl MDZ von 1200 upm. Ebenso schneidet sie die mit ”10%” der Momentenanforderung MAF parametrierte Kurve des Motormoments MM bei einer Motordrehzahl MDZ von 1000 upm. An den Schnittpunkten der Bezugslinie 20 mit den Kurven der dargestellten Kurvenschar setzen jeweils mit dem erlaubten Motormoment EMM parametrierte Geraden an, welche in dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel mit derselben Steigung vergleichsweise steil nach unten auf die Abszisse abfallen. Die Parametergerade 22 weist ein erlaubtes Motormoment MM von 0% und die Parametergerade 24 weist ein erlaubtes Motormoment MM von 100% aus. In der Zeichnung rechts von der mit ”100%” bezeichneten Parametergeraden 24 des erlaubten Motormoments EMM ist ein Bereich in Richtung eines Pfeils 26 ausgewiesen, in welchem bei Vorliegen eines Fehlers ein Betrieb des Fahrzeugs nicht erfolgen soll. Die in diesem Bereich liegenden Abschnitte der dargestellten Kurvenschar sind in der 1 daher gestrichelt gezeichnet.
  • Vorliegend beträgt die maximale Abregeldrehzahl 1500 upm und die minimale Motordrehzahl 1000 upm. Für den Schnittpunkt der Bezugslinie 20 mit der für die Momentenanforderung MAF von 100% gültigen Kurve wurde eine ”Eckdrehzahl” aus der um 300 upm reduzierten maximalen Abregeldrehzahl angesetzt, also der bereits oben benannte Wert von 1200 upm.
  • Das erlaubte Motormoment EMM wird von einem Steuergerät des Fahrzeugs entsprechend einem erkannten Fehlerzustand vorgegeben und wird dazu benutzt, um einen abgesicherten Betriebsmodus zu definieren und die Abregeldrehzahl passend zum Fehler zu ermitteln. Die jeweilige Abregeldrehzahl kann an den Schnittpunkten der Parametergeraden mit der Abszisse im Bereich zwischen den Parametergeraden 22 und 24 abgelesen werden.
  • In der Zeichnung der 1 erstreckt sich der abgesicherte Betriebsmodus links von der jeweiligen durch das erlaubte Motormoment EMM bestimmten Parametergeraden. Zugleich erstreckt er sich unterhalb einer jeweiligen durch die Momentenanforderung MAF parametrierten Kurve, welche die jeweilige Parametergerade des erlaubten Motormoments EMM an der Bezugslinie 20 schneidet. Die jeweilige Momentenanforderung MAF und das jeweilige erlaubte Motormoment EMM umschreiben also im Koordinatensystem der 1 einen jeweils gültigen Bereich der Motordrehzahl MDZ und des Motormoments MM in Richtung auf kleinere Motordrehzahlen MDZ und kleinere Motormomente MM. Beträgt beispielsweise das erlaubte Motormoment EMM 50%, so wird einer Momentenanforderung MAF durch das Fahrpedal nur bis zu 50% entsprochen. Eventuell höhere Momentenanforderungen MAF werden auf 50% begrenzt. Die durch die 1 beschriebene Anpassung der Motordrehzahl MDZ und des Motormoments MM kann für Benzinmotoren, Dieselmotoren, Elektromotoren oder Hybridantriebe verwendet werden. Es versteht sich, dass die Parametrierungen der 1 auch beliebig feinstufig ausgeführt sein können.
  • Man erkennt, dass bei 100% erlaubtem Motormoment EMM und zugleich 100% Momentenanforderung MAF Motormomente MM bis über 3000 Nm (Newtonmeter) und Motordrehzahlen MDZ bis zu 1500 upm erreichbar sind. Dagegen ist bei nur 10% erlaubtem Motormoment EMM und zugleich 10% Momentenanforderung MAF nur ein Motormoment MM gemäß der 10%-Kurve erreichbar, das bei einer Motordrehzahl MDZ von 1050 upm auf einen Wert von 0 Nm abgeregelt wird.
  • Das in 1 gezeigte Kennfeld kann beispielsweise in dem Steuergerät abgelegt sein. In Abhängigkeit von dem aufgetretenen Fehler bzw. in Abhängigkeit von der Art des aufgetretenen Fehlers oder der aufgetretenen Fehler kann eine Begrenzung des anforderbaren Motormoments und eine Begrenzung der zulässigen maximalen Drehzahl durch Vorgabe der Abregeldrehzahl gewählt werden und eine entsprechende Steuerung des Antriebssystems mittels des Steuergeräts in Abhängigkeit von der aktuell durch den Fahrer vorgegebenen Momentenanforderung MAF erfolgen.
  • 2 stellt eine zugemessene Kraftstoffmenge 30 über der Motordrehzahl MDZ dar. Dargestellt ist ein Koordinatensystem mit einer Abszisse zur Darstellung der Motordrehzahl MDZ und einer Ordinate zur Darstellung der Kraftstoffmenge 30. Die Kraftstoffmenge 30 ist über den gesamten Bereich der Motordrehzahl MDZ begrenzt auf einen oberen Grenzwert 32. Der Grenzwert 32 entspricht in dem in 2 gezeigten Ausführungsbeispiel einer Fördereinheit von 655 mg. In einem Bereich höherer Motordrehzahlen MDZ sind entsprechend einem Pfeil 36 Kraftstoff-Mengenrampen 34 gezeigt, welche mit steigender Motordrehzahl MDZ abfallen und bei einer jeweils bestimmten Motordrehzahl MDZ eine Kraftstoffmenge 30 von null ergeben. Die Schnittpunkte der Mengenrampen 34 mit der Abszisse realisieren also entsprechende Abregeldrehzahlen. Ein Koeffizient 38 bestimmt einen Winkel der Kraftstoff-Mengenrampen 34 zur Abszisse. Vorliegend entspricht die zugemessene Kraftstoffmenge 30 für Motordrehzahlen MDZ, die größer sind als eine Grenzdrehzahl 40, dem Wert null. Die Grenzdrehzahl 40 entspricht der maximalen Abregeldrehzahl und beträgt vorliegend 1500 upm.
  • Die Kraftstoff-Mengenrampe 34 wird bei einem von der Fehlerüberwachung festgestellten Fehler und entsprechend einem in Abhängigkeit von einer Eigenschaft des Fehlers erlaubten Motormoment EMM in Richtung des Pfeils 36 so verschoben, dass höhere Motordrehzahlen MDZ nicht mehr unterstützt werden, indem die zugemessene Kraftstoffmenge 30 entsprechend einer jeweiligen Kraftstoff-Mengenrampe 34 begrenzt wird. Auf diese Weise findet also eine ”Drehzahlabsenkung” statt und ein Betrieb ist folglich nur noch innerhalb des zulässigen Drehzahlbereichs möglich, so dass zwar eine Verfügbarkeit gewährleistet ist, dies jedoch nur in einem für den jeweils auftretenden Fehler als sicher bestimmten Drehzahlbereich. Die mittels der 2 beschriebene Anpassung der zugemessenen Kraftstoffmenge 30 eignet sich beispielsweise für Fahrzeuge mit Dieselmotor, wobei das Motormoment MM näherungsweise der zugemessenen Kraftstoffmenge 30 proportional ist.
  • 3 stellt einen Ausschnitt eines Blockschaltbilds zur Zumessung einer Kraftstoffmenge 30 einer Brennkraftmaschine dar, vorzugsweise für einen Dieselmotor. Im oberen Teil der Zeichnung sind Elemente einer bool'schen Logik dargestellt, wie sie beispielsweise nach dem Stand der Technik als Steuergrößen zur Zumessung einer Kraftstoffmenge 30 verwendet werden können. Dazu sind eine Reihe von Eingangsgrößen G1 bis G9 vorgesehen, die vorliegend nicht näher erläutert werden. Ein gestrichelter Rahmen 50 umfasst Elemente einer Teilschaltung, die erfindungsgemäß hinzugefügt oder nachgerüstet werden können. Es versteht sich, dass die in dem Rahmen 50 enthaltenen Elemente nur einen Teil der Erfindung beschreiben, und auch nur eine spezielle Ausführungsform darstellen.
  • In dem gestrichelten Rahmen 50 werden folgende Größen als Eingangsgrößen der Schaltung zugeführt: Eine Grenzdrehzahl 52, welche einer maximalen Abregeldrehzahl entspricht, zwei Größen 54 und 56, welche eine Kraftstoff-Mengenrampe ähnlich der in 2 dargestellten Mengenrampen 34 charakterisieren, eine Größe 58 und ein Koeffizient 38. Weiterhin umfasst die Teilschaltung Funktionsblöcke MX und MN sowie eine Größe 59, mittels welcher negative Mengen oder Stellgrößen verhindert werden können. Ein Zwischenergebnis 60 entspricht beispielsweise der in 2 gezeigten zugemessenen Kraftstoffmenge 30. Es versteht sich, dass die Elemente des in der 3 dargestellten Blockschaltbildes nicht als diskrete Bauelemente realisiert sein müssen, sondern vorteilhaft durch ein beispielsweise in einem Speicherbereich des Steuergeräts abgespeicherten und auf dem Steuergerät ausgeführten Computerprogramm realisiert werden können.
  • 4 zeigt in einem Diagramm sowohl Verfahrensschritte eines möglichen Ablaufs einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, welches beispielsweise in Form eines Computerprogramm 101 in dem Steuergerät 100 vorliegt und ausgeführt wird, als auch einige Funktionsblöcke zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und/oder Funktionselemente des Fahrzeugs. Ausgehend von einem Start-Block 102 wird in einer Fehlerüberwachung 104 geprüft, ob ein oder mehrere Fehler eines Motors 105 oder einer sonstigen für den Betrieb eines Kraftfahrzeugs wichtigen Einrichtung vorliegen. Der Motor 105 kann beispielsweise ein Verbrennungsmotor, ein Elektromotor oder ein Hybridantrieb sein, welcher einen Verbrennungsmotor und mindestens einen Elektromotor umfasst. Liegt kein Fehler vor, so wird zu einem Ende-Block 106 verzweigt. Liegt jedoch mindestens ein Fehler vor, so werden von einem folgenden Block 107 abhängig von der Anzahl der Fehler sowie von mindestens einer Eigenschaft mindestens eines aufgetretenen Fehlers, also beispielsweise der Art und Stärke des/der Fehler(s), ein erlaubtes Motormoment EMM, von einem weiteren Block 108 eine erste Größe 110 und von einem weiteren Block 112 eine zweite Größe 114 ermittelt und einem Auswerteblock 116 zugeführt. In dem Auswerteblock 116 werden daraus die minimale Motordrehzahl 118 und die Abregeldrehzahl ADZ – vorliegend als eine maximale Abregeldrehzahl MADZ und eine verfügbare Abregeldrehzahl VADZ – bestimmt und einem Block 120 zugeführt. In dem Block 120 werden aus der minimalen Motordrehzahl 118, der Abregeldrehzahl ADZ, einer Fahrpedalstellung bzw. Momentenanforderung MAF sowie dem von dem Block 107 bereit gestellten erlaubten Motormoment EMM ein freigabeabhängiger Drehzahlvarianzbereich DVB, eine Motordrehzahl MDZ, eine Kraftstoff-Mengenrampe 34 und ein Koeffizient 38 ermittelt. Daraus werden eine zuzumessende Kraftstoffmenge 30, eine Luftmenge 124 und/oder ein Zündwinkel bzw. Zündzeitpunkt 126 ermittelt und einem Antrieb bzw. Motor 105 als Betriebswert zugeführt. Der Block 120 umfasst die zuvor in der 3 gezeigten Elemente und Größen wenigstens teilweise. Der Block 120 steuert auch im fehlerfreien Normalfall den Betrieb des Motors 105 und wird nur im Fehlerfall durch die in der 4 bezeichneten Größen begrenzt. Eine gestrichelte Linie 132 deutet an, dass die in der 4 beschriebene Prozedur bedarfsweise beliebig wiederholbar ist.
  • Bei der Abarbeitung des in der 4 dargestellten Flussdiagramms kann es zur Vereinfachung und zwecks Einsparung von Rechenzeit vorteilhaft sein, einige Zusammenhänge mit Hilfe von abgespeicherten Kennfeldern darzustellen, wie dies in den 1 und 2 beispielhaft gezeigt ist. Dies betrifft beispielsweise die Blöcke 104, 107, 108, 112, 116 und 120.

Claims (10)

  1. Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeugs, wobei das Fahrzeug einen Antrieb und eine Fehlerüberwachung (104) aufweist, der Antrieb einen mittels eines Steuergeräts (100) steuerbaren und/oder regelbaren Motor (105) umfasst, und wobei bei Vorlegen eines oder mehrerer Fehler ein Betrieb des Motors (105) in einem abgesicherten Betriebsmodus vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem abgesicherten Betriebsmodus eine erste Größe (110) und eine zweite Größe (114) vorgegeben werden, wobei die erste Größe (110) eine minimale Motordrehzahl (118) und die zweite Größe (114) eine Abregeldrehzahl (ADZ) des Motors (105) beschreibt; eine durch den Fahrer erfolgende Momentenanforderung (MAF) erfasst wird und in Abhängigkeit von der erfassten Momentenanforderung (MAF) eine Steuerung und/oder Regelung des Motors (105) derart erfolgt, dass für den Betrieb des Fahrzeugs eine Motordrehzahl (MDZ) zwischen der minimalen Motordrehzahl (118) und der Abregeldrehzahl (ADZ) zur Verfügung gestellt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Abregeldrehzahl (ADZ) zwischen der minimalen Motordrehzahl (118) und einer maximalen Abregeldrehzahl (MADZ) abhängig von einem erlaubten Motormoment (EMM) eingestellt wird, wobei das erlaubte Motormoment (EMM) in Abhängigkeit von einer Eigenschaft mindestens eines aufgetretenen Fehlers, insbesondere der Art und/oder Stärke des mindestens einen Fehlers, ermittelt wird.
  3. Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste (110) und/oder die zweite Größe (114) in Form der jeweiligen Motordrehzahl (MDZ), eines Antriebsmoments oder einer Kraftstoffmenge (30) angegeben sind.
  4. Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Fehler in einer Komponente des Antriebs aufgetreten ist.
  5. Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Motor (105) ein Verbrennungsmotor, insbesondere ein Benzinmotor oder ein Dieselmotor, ein Elektromotor oder ein Hybridantrieb ist.
  6. Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Kennfeld, welches einen Zusammenhang zwischen einer Motordrehzahl (MDZ) und einer maximal zumessbaren Kraftstoffmenge (30) darstellt, wenigstens einen Parameter (36) aufweist, der von der zweiten Größe (114) abhängt.
  7. Verfahren nach wenigstens einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines Kennfelds in Abhängigkeit von der erfassten Momentenanforderung (MAF) die Drehzahl, eine zumessbare Kraftstoffmenge (30), eine zuführbare Luftmenge (124) und/oder ein Zündzeitpunkt (126) bestimmt wird.
  8. Computerprogramm (101), das auf einem Steuergerät (100) zur Antriebssteuerung und/oder Überwachung eines Antriebs bzw. eines Fahrzeugs ablauffähig ist, dadurch gekennzeichnet, dass das Computerprogramm (101) derart programmiert ist, dass ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 ausgeführt wird, wenn das Computerprogramm (101) auf dem Steuergerät (100) abläuft.
  9. Speichermedium für ein Steuergerät (100) eines Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass auf ihm ein Computerprogramm (101) zur Anwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 abgespeichert ist.
  10. Steuergerät (100) eines Fahrzeugs, dadurch gekennzeichnet, dass es zur Anwendung in einem Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 programmiert ist.
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