DE4332098B4

DE4332098B4 - Brennkraftmaschinen-Steuereinrichtung

Info

Publication number: DE4332098B4
Application number: DE4332098A
Authority: DE
Inventors: Ulrich Schlachetzki
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 1993-09-22
Filing date: 1993-09-22
Publication date: 2004-09-30
Anticipated expiration: 2013-09-23
Also published as: DE4332098A1

Abstract

Brennkraftmaschinen-Steuereinrichtung mit je einem Steuergerät zur Steuerung der rechten bzw. linken Zylinderreihe einer Brennkraftmaschine, bei der den beiden von nur einem gemeinsamen Nockenwellengeber angesteuerten Steuergeräten jeweils ein räumlich getrennt vom anderen angeordneter Kurbelwellengeber zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnung der beiden Steuergeräte (4, 5) zu den beiden Zylinderreihen der Brennkraftmaschine durch einen Vergleich der beiden unterschiedlichen Kurbelwellengebersignale mit dem Nockenwellengebersignal in den beiden Steuergeräten (4, 5) erfolgt.

Description

Die Erfindung betrifft eine Brennkraftmaschinen-Steuereinrichtung mit je einem Steuergerät zur Steuerung der rechten bzw. linken Zylinderreihe einer Brennkraftmaschine, bei der den beiden von nur einem gemeinsamen Nockenwellengeber angesteuerten Steuergeräten jeweils ein räumlich getrennt vom anderen angeordneter Kurbelwellengeber zugeordnet ist.
Eine derartige Brennkraftmaschinen-Steuereinrichtung wird beim 12-Zylindermotor aus dem eigenen Hause eingesetzt. Bei dieser bekannten Brennkraftmaschinen-Steuereinrichtung steuert ein Steuergerät die Zündung sowie die Kraftstoffeinspritzung beispielsweise der rechten Zylinderreihe und das andere Steuergerät dann die Zündung sowie die Kraftstoffeinspritzung der linken Zylinderreihe der Brennkraftmaschine. Beide Steuergeräte erhalten die Information über die Drehlage einer Nockenwelle von einem den beiden Steuergeräten gemeinsam zugeordneten Nockenwellengeber. Die Information über die Drehlage der Kurbelwelle erhalten die beiden Steuergeräte aus Redundanzgründen von zwei räumlich getrennt angeordneten Kurbelwellengebern. Die Zuordnung der beiden Steuergeräte zur rechten bzw. linken Zylinderreihe der Brennkraftmaschine erfolgt bei der bekannten Brennkraftmaschinen-Steuereinrichtung durch entsprechende Ansteuerung eines an beiden Steuergeräten jeweils vorhandenen Steuergeräteauswahleingangs.
Ein Problem tritt bei dieser Art der Zuordnung der beiden Steuergeräte zur rechten bzw. linken Zylinderreihe der Brennkraftmaschine dann auf, wenn ein Fehler in der Ansteuerung der Steuergeräteauswahleingänge vorliegt. Ein derartiger Fehler kann beispielsweise auf einen schlechten Kontakt zurückzuführen sein.
Wenn jedoch die beiden Steuergeräte nicht eindeutig der rechten bzw. linken Zylinderreihe der Brennkraftmaschine zugeordnet sind, können die beiden Steuergeräte untereinander keine Informationen austauschen. Darüber hinaus können die Informationen, die den einzelnen Steuergeräten im fehlerfreien Zustand zugeführt werden, nicht mehr den einzelnen Steuergeräten zugeordnet werden. Auch wird die Kommunikation der beiden Steuergeräte mit der elektromotorischen Leistungsregeleinheit, die die Luftzufuhr der Brennkraftmaschine regelt, gestört. Schließlich kann auch eine Diagnose der Brennkraftmaschine mit Hilfe eines externen Testgerätes nicht erfolgen, da die beiden Steuergeräte nicht mehr separat angesprochen werden können.
Des Weiteren sind Steuerungssysteme bekannt, die die Verwendung von zwei Steuergeräten für eine zweireihige Brennkraftmaschine allgemein beschreiben.

Aus der US 4,697,566 ist beispielsweise ein Verfahren bekannt, bei dem die Kraftstoffeinspritzung einer Brennkraftmaschine mit zwei Zylinderreihen über jeweils eine elektronische Steuereinheit pro Zylinderreihe gesteuert wird. Durch Vergleich der Ausgangssignale der beiden Steuereinheiten wird geprüft, ob diese noch ordnungsgemäß arbeiten, so dass bei Fehlfunktion einer Steuereinheit diese abgeschaltet und die Brennkraftmaschine mit nur einer Zylinderreihe weiter betrieben wird.

Die US 4,535,744 beschreibt ein Steuerungssystem für eine Brennkraftmaschine mit zwei Zylinderreihen, welches pro Zylinderreihe eine Steuereinheit zur Überwachung und Steuerung der Kraftstoffzufuhr aufweist. Dabei ist einer der Steuereinheiten eine Verzögerungseinheit zugeordnet, mittels der eine der Zylinderreihen gezielt verzögert im Vergleich zu der anderen Zylinderreihe angesteuert werden kann derart, dass Vibrationen oder Stöße aufgrund des Brennkraftmaschinenbetriebs minimiert werden können.

Schließlich beschreibt die EP 0 402 773 A1 ein Steuerungssystem für eine zweireihige Brennkraftmaschine, wobei jeder Zylinderreihe ein Steuergerät zur Brennkrafteinspritzung zugeordnet ist und jedes der Steuergeräte in Abhängigkeit von einer im Abgastrakt in der Nähe eines dort angeordneten Katalysators ermittelten Temperatur die Kraftstoffeinspritzung der jeweiligen Zylinderreihe steuert.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Brennkraftmaschinen-Steuereinrichtung eingangs genannter Art anzugeben, deren Funktionsfähigkeit bei nur geringem zusätzlichen Kostenaufwand deutlich verbessert ist.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Zuordnung der beiden Steuergeräte zu den beiden Zylinderreihen der Brennkraftmaschine durch einen Vergleich der beiden unterschiedlichen Kurbelwellengebersignale mit dem Nockenwellengebersignal in den beiden Steuergeräten erfolgt.

Da jeder der beiden Kurbelwellengeber nur jeweils mit einem der beiden Steuergeräte elektrisch verbunden ist und zudem jeder der beiden Kurbelwellengeber dem Steuergerät einer bestimmten Zylinderreihe, nämlich entweder der rechten oder der linken Zylinderreihe der Brennkraftmaschine zugeordnet ist, kann durch den Vergleich der beiden unterschiedlichen Kurbelwellengebersignale mit dem für beide Steuergeräte gemeinsam vorliegenden Nockenwellengebersignal in den beiden Steuergeräten in einfacher Weise die Zuordnung der beiden Steuergeräte zu den beiden Zylinderreihen der Brennkraftmaschine erfolgen.

Vorzugsweise erfolgt die Zuordnung der beiden Steuergeräte zu den beiden Zylinderreihen der Brennkraftmaschine durch einen Vergleich der beiden unterschiedlichen Kurbelwellengebersignale mit dem Nockenwellengebersignal in den beiden Steuergeräten, also die Zuordnung der beiden Steuergeräte zu den beiden Zylinderreihen der Brennkraftmaschine durch eine steuergeräteinterne Auswertung des jeweiligen Kurbelwellengebersignals und des Nockenwellengebersignals nur dann, wenn ein Fehler im Informationsaustausch zwischen den beiden Steuergeräten aufgetreten ist, denn ein solcher Fehler tritt in der Regel nur dann auf, wenn zumindest bei einem der beiden Steuergeräteauswahleingänge der Brennkraftmaschine ein falscher Spannungspegel anliegt.

Bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung wird die durch Vergleich der beiden unterschiedlichen Kurbelwellengebersignale mit dem Nockenwellengebersignal erfolgte Zuordnung der beiden Steuergeräte zu den beiden Zylinderreihen nichtflüchtig in den Steuergeräten abgespeichert. Bei dieser Ausführungsform der Erfindung erfolgt die Zu ordnung der beiden Steuergeräte zu den beiden Zylinderreihen der Brennkraftmaschine ausschließlich durch den Vergleich des jeweiligen Kurbelwellengebersignals mit dem Nockenwellengebersignal im Steuergerät. Eine Steuergeräteauswahl über die Steuergeräteauswahleingänge der beiden Steuergeräte ist damit nicht mehr erforderlich. Es kann auf diese Weise bei beiden Steuergeräten jeweils ein Anschluß eingespart werden.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbeispiels erläutert.
Die einzige Figur zeigt die Zuordnung der beiden Kurbelwellengeber 1 und 2 sowie des Nockenwellengebers 3 zu den beiden Steuergeräten 4 und 5 der in der Figur nicht dargestellten Brennkraftmaschine.
Die beiden Kurbelwellengeber 1 und 2 sind räumlich getrennt voneinander an der in der Figur nicht dargestellten Getriebeglocke der Brennkraftmaschine derart angeordnet, daß die Impulszähne 6 des ausschnittsweise schematisch dargestellten Schwungrades 7 die beiden Kurbelwellengeber 1 und 2 nacheinander passieren.
Als Kurbelwellengeber 1 und 2 werden beispielsweise Induktivgeber verwendet. Der Kurbelwellengeber 1 ist beispielsweise für die rechte Zylinderreihe der Brennkraftmaschine vorgesehen. Er ist mit seinem Ausgang 8 über die elektrische Verbindungsleitung 9 mit dem Eingang 10 des Steuergerätes 4 verbunden. Wenn der Kurbelwellengeber 1 für die rechte Zylinderreihe der Brennkraftmaschine vorgesehen ist, dann ist der Kurbelwellengeber 2 für die linke Zylinderreihe der Brennkraftmaschine vorgesehen. Er ist mit seinem Ausgang 11 über die elektrische Leitung 12 mit dem Eingang 13 des Steuergerätes 5 der Brennkraftmaschine verbunden.
Beide Steuergeräte 4 und 5 der Brennkraftmaschine sind mit ihren Eingängen 14 und 15 über die elektrische Leitung 16 mit dem Ausgang 17 des für beide Steuergeräte 4 und 5 gemeinsam vorgesehenen Nockenwellengebers verbunden. Als Nockenwellengeber 3 wird vorzugsweise ein Hall-Geber verwendet.
Da die beiden Kurbelwellengeber 1 und 2 jeweils einer bestimmten Zylinderreihe der Brennkraftmaschine zugeordnet sind, nämlich der Kurbelwellengeber 1 der rechten Zylinderreihe und der Kurbelwellengeber 2 der linken Zylinderreihe, und beide Kurbelwellengeber 1 und 2 jeweils nur mit einem der beiden Steuergeräte 4 und 5 verbunden sind, können sich die beiden Steuergeräte 4 und 5 jeweils durch Vergleich mit dem jeweiligen Kurbelwellengebersignal und dem für beide Steuergeräte gleichen Nockenwellengebersignal selbst jeweils einer der beiden Zylinderreihen der Brennkraftmaschine zuordnen. Das Steuergerät 4 würde dabei erkennen, daß es mit dem für die rechte Zylinderreihe vorgesehenen Kurbelwellengeber 1 verbunden ist und würde daraus ableiten, daß es selbst für die Steuerung der rechten Zylinderreihe zuständig ist. In äquivalenter Weise würde sich das Steuergerät 5 der linken Zylinderreihe der Brennkraftmaschine zuordnen.
Durch die Erfindung wird erreicht, daß sich die beiden Steuergeräte 4 und 5 in relativ einfacher Weise den beiden Zylinderreihen der Brennkraftmaschine ohne zusätzliche externe Information selbst zuordnen können. Es können somit die bisher vorgesehenen Eingänge 18 bzw. 19 der Steuergeräte 4 und 5, die für die Steuergeräteauswahl und damit für die Zuordnung der Steuergeräte 4 und 5 zu den beiden Zylinderreihen der Brennkraftmaschine vorgesehen sind, eingespart werden.
Aber selbst wenn diese beiden Eingänge 18 und 19 weiterhin im Normalfall für die Steuergeräteauswahl verwendet werden, kann im Fehlerfall, beispielsweise bei fehlerhafter Kommunikation der beiden Steuergeräte 4 und 5 über die Verbindungsleitungen 20 und 21, die Zuordnung der beiden Steuergeräte 4 und 5 zu den beiden Zylinderreihen der Brennkraftmaschine durch einen Vergleich der beiden unterschiedlichen Kurbelwellengebersignale mit dem Nockenwellengebersignal in den beiden Steuergeräten selbst erfolgen. Damit ist die Steuergeräteauswahlfunktion redundant ausgelegt, was zu einer Verbesserung der Zuverlässigkeit bzw. Funktionsfähigkeit der Brennkraftmaschine führt.

Claims

Brennkraftmaschinen-Steuereinrichtung mit je einem Steuergerät zur Steuerung der rechten bzw. linken Zylinderreihe einer Brennkraftmaschine, bei der den beiden von nur einem gemeinsamen Nockenwellengeber angesteuerten Steuergeräten jeweils ein räumlich getrennt vom anderen angeordneter Kurbelwellengeber zugeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnung der beiden Steuergeräte (4, 5) zu den beiden Zylinderreihen der Brennkraftmaschine durch einen Vergleich der beiden unterschiedlichen Kurbelwellengebersignale mit dem Nockenwellengebersignal in den beiden Steuergeräten (4, 5) erfolgt.
Brennkraftmaschinen-Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnung der beiden Steuergeräte (4, 5) zu den beiden Zylinderreihen der Brennkraftmaschine durch einen Vergleich der beiden unterschiedlichen Kurbelwellengebersignale mit dem Nockenwellengebersignal in den beiden Steuergeräten (4, 5) nur dann erfolgt, wenn ein Fehler im Informationsaustausch zwischen den beiden Steuergeräten (4, 5) vorliegt.
Brennkraftmaschinen-Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die durch Vergleich der beiden unterschiedlichen Kurbelwellengebersignale mit dem Nockenwellengebersignal erfolgte Zuordnung der beiden Steuergeräte (4, 5) zu den beiden Zylinderreihen nichtflüchtig in den Steuergeräten abgespeichert wird.