DE102016217921A1 - Method for detecting a leak in a suction pipe - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung einer Leckage in einem Saugrohr (1), über welches ein Verbrennungsmotor (2) mit Luft versorgbar ist. Erfindungsgemäß wird im Saugrohr (1) stromabwärts einer Drosselklappe (3) ein Unterdruck erzeugt, so dass der Druck im Saugrohr (1) unter Umgebungsdruck liegt. Der Druck im Saugrohr (1) wird gemessen und der Messwert wird mit einem Modellwert verglichen, der in einem Steuergerät (8) oder einem Werkstatttester hinterlegt ist. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogramm mit einem Programmcode zur Ausführung des Verfahrens.The invention relates to a method for detecting a leakage in a suction pipe (1) via which an internal combustion engine (2) can be supplied with air. According to the invention, a negative pressure is generated in the intake manifold (1) downstream of a throttle valve (3), so that the pressure in the intake manifold (1) is below ambient pressure. The pressure in the intake manifold (1) is measured and the measured value is compared with a model value that is stored in a control unit (8) or a workshop tester. Furthermore, the invention relates to a computer program with a program code for carrying out the method.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung einer Leckage in einem Saugrohr mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1. Das Saugrohr dient der Versorgung eines Verbrennungsmotors mit Luft. Ferner betrifft die Erfindung ein Computerprogramm mit einem Programmcode zur Ausführung des Verfahrens.The invention relates to a method for detecting a leak in a suction pipe with the features of the preamble of
Stand der TechnikState of the art
Der optimale Betrieb eines Verbrennungsmotors hinsichtlich Leistung und Emissionen erfordert unter anderem genaue Kenntnis über die im Zylinder des Verbrennungsmotors vorhandene Luftmenge. Dies betrifft nicht nur Ottomotoren, sondern zunehmend auch Dieselmotoren, insbesondere Dieselmotoren mit Abgasrückführung. Dabei kann eine Leckage, die in einem Ansaugtrakt oder einem Saugrohr des Ansaugtrakts auftritt, zu Falschluft führen, die – in Abhängigkeit von der konkreten Position der Leckage – eine Mehr- oder Mindermenge zur Folge hat.The optimum operation of an internal combustion engine in terms of performance and emissions requires, among other things, accurate knowledge of the amount of air present in the cylinder of the internal combustion engine. This not only applies to gasoline engines, but increasingly also diesel engines, especially diesel engines with exhaust gas recirculation. In this case, a leakage that occurs in an intake tract or a suction pipe of the intake, lead to false air, which - depending on the specific position of the leakage - has an excess or shortfall result.
Eine Leckage im Frischluftpfad kann ferner Ursache für einen unruhigen Motorlauf, eine reduzierte Motorleistung und/oder eine mangelhafte Bremskraftverstärkung sein.Leakage in the fresh air path can also be the cause of a restless engine run, a reduced engine power and / or a poor brake booster.
Aus der Offenlegungsschrift
Ausgehend von dem vorstehend genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein möglichst einfaches Verfahren zur Erkennung einer Leckage in einem Saugrohr anzugeben.Based on the above-mentioned prior art, the present invention has the object to provide a simple as possible method for detecting a leak in a suction pipe.
Zur Lösung der Aufgabe wird das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 angegeben. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind den Unteransprüchen zu entnehmen. Ferner wird ein Computerprogramm mit einem Programmcode zur Ausführung des Verfahrens vorgeschlagen.To solve the problem, the method with the features of
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Bei dem vorgeschlagenen Verfahren zur Erkennung einer Leckage in einem Saugrohr wird erfindungsgemäß im Saugrohr stromabwärts einer Drosselklappe ein Unterdruck erzeugt, so dass der Druck im Saugrohr unter Umgebungsdruck liegt. Der Druck im Saugrohr wird gemessen und der Messwert wird mit einem Modellwert verglichen, der in einem Steuergerät oder einem Werkstatttester hinterlegt ist. Weicht der Messwert von dem Modellwert ab, kann hieraus auf eine Undichtigkeit bzw. Leckage geschlossen werden. Denn im Falle einer Undichtigkeit findet ein Druckausgleich statt, der verhindert, dass der sich im Saugrohr einstellende Druck bzw. Unterdruck den Modellwert erreicht.In the proposed method for detecting a leakage in a suction pipe according to the invention, a negative pressure is generated in the intake manifold downstream of a throttle valve, so that the pressure in the intake manifold is below ambient pressure. The pressure in the intake manifold is measured and the measured value is compared with a model value stored in a control unit or a workshop tester. If the measured value deviates from the model value, a leak or leakage can be deduced therefrom. Because in the event of a leak, pressure equalization takes place, which prevents the pressure or negative pressure in the intake manifold from reaching the model value.
Das vorgeschlagene Verfahren ermöglicht somit in einfacher Weise die Erkennung einer Leckage im Saugrohr. Ein manuelles Eingreifen ist nicht erforderlich, so dass ein hoher Grad der Automatisierung möglich ist. Ferner können bereits vorhandene Komponenten zur Druckmessung und/oder zur Auswertung der Messergebnisse verwendet werden, so dass die Umsetzung einfach und kostengünstig ist.The proposed method thus enables the detection of a leakage in the intake manifold in a simple manner. A manual intervention is not required, so that a high degree of automation is possible. Furthermore, existing components for pressure measurement and / or for the evaluation of the measurement results can be used, so that the implementation is simple and inexpensive.
Der Unterdruck im Saugrohr wird vorzugsweise durch Starten des Verbrennungsmotors bei geschlossenen Luftwegen, insbesondere bei geschlossener Drosselklappe, erzeugt. Das heißt, dass das Saugrohr annähernd luftdicht verschlossen ist, wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird und Luft aus dem Saugrohr ansaugt. Da über die geschlossenen Luftwege keine Luft nachzuströmen vermag, entsteht im Saugrohr ein Unterdruck bzw. ein Druck der unter Umgebungsdruck liegt.The negative pressure in the intake manifold is preferably generated by starting the internal combustion engine with closed air passages, in particular with the throttle valve closed. This means that the intake manifold is approximately hermetically sealed when the engine is started and aspirates air from the intake manifold. Since no air can flow in via the closed air passages, a negative pressure or a pressure which is below ambient pressure arises in the intake manifold.
Normalerweise herrscht im Saugrohr Umgebungsdruck, d. h. 1 bar. Wird der Verbrennungsmotor bei geschlossenen Luftwegen gestartet, fällt der Saugrohrdruck unter Umgebungsdruck. Das Maß des Druckabfalls hängt dabei vom jeweiligen Fahrzeugmodell ab. Diese modellspezifischen Daten können in einem On-Board-Steuergerät oder einem Werkstatttester hinterlegt sein, so dass sie als Referenzgröße zur Verfügung stehen.Normally, the intake manifold is at ambient pressure, ie. H. 1 bar. If the combustion engine is started when the airways are closed, the intake manifold pressure falls below ambient pressure. The degree of pressure drop depends on the particular vehicle model. These model-specific data can be stored in an on-board control unit or a workshop tester, so that they are available as a reference size.
Vorausgesetzt, dass das Saugrohr dicht ist, kann – nur um ein Beispiel zu nennen – der Druck auf 350 mbar abfallen. Dieser Wert dient dann als Modellwert bzw. Referenzgröße. Weist das Saugrohr jedoch eine Undichtigkeit bzw. ein Leck auf, stellt sich im Saugrohr ein Druck ein, der – in Abhängigkeit von der Größe des Lecks – irgendwo zwischen 350 mbar und Umgebungsdruck liegt. Bei massiver Leckage kann der Druck sogar annähernd Umgebungsdruck betragen.Provided that the suction pipe is tight, the pressure can drop to 350 mbar, just to give an example. This value then serves as a model value or reference size. However, if the suction pipe has a leak or a leak, a pressure arises in the suction pipe which, depending on the size of the leak, is somewhere between 350 mbar and ambient pressure. In the case of massive leakage, the pressure can even be approximately ambient pressure.
Um eine Leckage im Saugrohr mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens sicher erkennen zu können, muss die Luftzufuhr in das Saugrohr unterbrochen werden. Hierzu wird zunächst einmal die Drosselklappe geschlossen, die im Normalbetrieb der Regelung der zugeführten Luftmenge dient. Sofern darüber hinaus weitere Luftwege vorgesehen sind, über die Luft in das Saugrohr gelangt, sind auch diese zu schließen. Die weiteren Luftwege können beispielsweise eine Abgasrückführungsleitung umfassen, die über ein Ventil absperrbar ist. Alternativ oder ergänzend kann auch eine Tankentlüftungsleitung an das Saugrohr angeschlossen sein. Dann gilt es diesen zusätzlichen Luftweg zu schließen. In order to be able to reliably detect a leakage in the intake manifold by means of the method according to the invention, the air supply into the intake manifold must be interrupted. For this purpose, initially the throttle valve is closed, which serves in normal operation of the control of the amount of air supplied. If, in addition, further air paths are provided through which air enters the intake manifold, these too are to be closed. The further air paths may include, for example, an exhaust gas recirculation line, which can be shut off via a valve. Alternatively or additionally, a tank vent line may be connected to the suction pipe. Then it is necessary to close this additional airway.
Bei geschlossener Drosselklappe reicht die Luftmenge für den Betrieb des Verbrennungsmotors nicht aus, so dass dieser abwürgen würde. In Weiterbildung der Erfindung wird daher vorgeschlagen, dass eine Einspritzeinrichtung, die der Einspritzung von Kraftstoff dient, deaktiviert wird. Dies hat zur Folge, dass die Einspritzung von Kraftstoff unterbleibt, wenn der Verbrennungsmotor gestartet wird.When the throttle is closed, the amount of air for the operation of the internal combustion engine is not sufficient, so that it would stall. In a further development of the invention, it is therefore proposed that an injection device which serves to inject fuel be deactivated. This has the consequence that the injection of fuel is omitted when the internal combustion engine is started.
Des Weiteren bevorzugt wird der Verbrennungsmotor beim Starten geschleppt, so dass über die Hubbewegung eines in einem Zylinder aufgenommen Kolbens des Verbrennungsmotors eine Pumpenwirkung erzeugt wird. Die Pumpenwirkung führt schließlich dazu, dass Luft aus dem Saugrohr angesaugt und im Saugrohr ein Unterdruck erzeugt wird.Furthermore, the internal combustion engine is preferably towed during the start, so that a pump action is generated via the stroke movement of a piston of the internal combustion engine accommodated in a cylinder. Finally, the pump action causes air to be sucked out of the suction pipe and a vacuum to be created in the suction pipe.
Vorteilhafterweise wird die Druckmessung im Saugrohr mittels eines im Saugrohr angeordneten Drucksensors durchgeführt. Hierbei kann ein bereits vorhandener Drucksensor eingesetzt werden, so dass die Umsetzung besonders kostengünstig ist.Advantageously, the pressure measurement in the intake manifold is carried out by means of a pressure sensor arranged in the intake manifold. In this case, an already existing pressure sensor can be used, so that the implementation is particularly cost-effective.
Da bei geschossener Drosselklappe und/oder deaktivierter Einspritzeinrichtung ein Normalbetrieb des Verbrennungsmotors nicht möglich ist, wird vorzugsweise das erfindungsgemäße Verfahren zur Off-Board-Diagnose, beispielsweise in einer Werkstatt, eingesetzt. Hier können die zur Durchführung des Verfahrens erforderlichen Bedingungen problemlos geschaffen werden.Since a normal operation of the internal combustion engine is not possible with a closed throttle valve and / or deactivated injection device, the method according to the invention for off-board diagnosis, for example in a workshop, is preferably used. Here, the conditions required to carry out the method can be easily created.
Ferner wird vorgeschlagen, dass bei der Durchführung des Verfahrens ein Werkstatttester verwendet wird, in dem mindestens ein fahrzeugmodellspezifischer Modellwert hinterlegt ist. Dieser dient dann als Referenzgröße für den im Saugrohr gemessenen Druck. Bei einer deutlichen Abweichung kann hieraus auf eine Leckage geschlossen werden.Furthermore, it is proposed that a workshop tester be used in carrying out the method, in which at least one vehicle model-specific model value is stored. This then serves as a reference for the pressure measured in the intake manifold. In case of a significant deviation, this can be concluded that a leak.
Dies gilt analog, wenn bei der Durchführung des Verfahrens ein Steuergerät, insbesondere ein Motorsteuergerät, verwendet wird, in dem der mindestens eine fahrzeugmodellspezifische Modellwert hinterlegt ist. Ein solches Steuergerät ist in der Regel vorhanden und ggf. bereits mit dem im Saugrohr angeordneten Drucksensor verbunden. Über den Drucksensor erhält das Steuergerät mindestens einen Messwert, den es dann mit dem hinterlegten Modellwert vergleicht. Die Durchführung des Verfahrens erfordert somit kein manuelles Eingreifen. Die Auswertung erfolgt automatisch über das Steuergerät.This applies analogously when a control device, in particular an engine control unit, is used in carrying out the method, in which the at least one vehicle model-specific model value is stored. Such a control device is usually present and possibly already connected to the pressure sensor arranged in the intake manifold. The control unit receives at least one measured value via the pressure sensor, which it then compares with the stored model value. The implementation of the method thus requires no manual intervention. The evaluation takes place automatically via the control unit.
Ferner wird vorgeschlagen, dass das Verfahren zur Bestimmung der Leckage bei Motorstart und Motorstopp eingesetzt wird. Bei Motorstart kann die Prüfung der Leckage erfolgen, indem die Drosselklappe zunächst geschlossen wird und zeitlich verzögert – nach Durchführung der Leckageprüfung – wieder geöffnet wird. Bei Motorstopp unterstützt eine geschlossene Drosselklappe das Abstellen des Motors und ermöglicht die Leckageprüfung. Somit kann das Verfahren im Rahmen der typischen Nutzung durchgeführt und in der sogenannten On-Board-Diagnose eingesetzt werden.It is also proposed that the method be used to determine the leakage at engine start and engine stop. When the engine is started, the leak can be checked by first closing the throttle valve and then reopening after the leakage test has been carried out. When the engine stops, a closed throttle valve helps stop the engine and allows leakage testing. Thus, the method can be carried out in the context of typical use and used in the so-called on-board diagnosis.
Darüber hinaus wird ein Computerprogramm mit einem Programmcode vorgeschlagen, der das erfindungsgemäße Verfahren ausführt, wenn es in einem Steuergerät oder in einem Werkstatttester abläuft.In addition, a computer program with a program code is proposed, which executes the inventive method when it runs in a control unit or in a workshop tester.
Das erfindungsgemäße Verfahren wird nachfolgend anhand der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Diese zeigen:The inventive method will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. These show:
Ausführliche Beschreibung der ZeichnungenDetailed description of the drawings
Der
Zur Regelung der dem Verbrennungsmotor
Im Steuergerät
Um eine Leckage im Saugrohr
In der
Das erfindungsgemäße Verfahren lässt somit eine sichere Aussage über die Dichtigkeit des Saugrohrs
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |