CN102477912A - 用于对内燃机进行控制的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于对内燃机进行控制的方法和装置。本发明涉及一种用于对内燃机的空气系统中的传感器系统的故障进行诊断的方法，所述传感器系统包括第一空气状态传感器、第二空气状态传感器和第三空气状态传感器，其中在总计算步骤中以两种不同的方式来如此求得第一比较参量的第一数值和第二数值，使得所述第一数值与第二数值之间的比较的结果取决于所述第一、第二和第三空气状态传感器的输出参量中的每个输出参量，并且其中在故障识别步骤中根据所述第一比较参量的第一数值与第二数值的比较来断定，在所述传感器系统中存在着故障。

Description

用于对内燃机进行控制的方法和装置

技术领域

本发明涉及用于对内燃机进行控制的方法和装置。

背景技术

通过内燃机的空气系统中的传感器来检测物理参量，并且将其用作输入参量，用于计算其它所建模的参量。

比如从未预先公开的DE 10 2010 002849中公开了一种如何能够从所检测的空气质量流量中计算节流阀之前的空气压力的方法。比如对于具有涡轮增压器的柴油发动机来说可以从内燃机的充气程度、所喷射的燃料的量、涡轮增压器的旋转速度、涡轮增压器的几何因子和排气管道中的温度来计算排气管道中的压力。

调节器比如增压压力调节器或者空气量调节器基于以上那些参量，用于在排放、消耗等方面保证最佳的发动机充气程度。有故障的传感器因此会导致排放变差并且因此必须根据法律进行诊断。在法律上在这方面要求能够可靠的对单个的传感器的失灵情况进行诊断。相反，在法律上不必对所谓的双重故障也就是两个或者更多个传感器的同时失灵进行研究。因而对于诊断方法来说，可以以最多一个传感器有故障这种前提为出发点。

比如可以为电缆脱落、对地短路和电压供应实施电气诊断。此外可以针对第二传感器而对一个传感器进行可信性检测，并且必要时可以在所定义的工作点中实施偏移校正。比如知道，在发动机停止时用环境压力传感器对增压压力传感器和排气背压传感器进行可信性检测。但是，由此所定义的工作点仅仅是所述传感器的可能的运行点并且远远没有覆盖完整的运行范围。此外，可以额外地用所述增压压力传感器来对空气量测量计进行可信性检测。但是，在这种处理方式中无法进行明确的“位置瞄准（Pinpointing）”，也就是说无法推断出，是增压压力传感器还是空气量测量计有故障。

对于排气背压传感器来说，在该排气背压传感器的完整的工作范围内不存在诊断。

发明内容

相对于此，按本发明的方法提供排气背压传感器的完整的诊断。所述排气背压传感器在此比如与空气量测量计和增压压力传感器一起合并为传感器系统，在此对该传感器系统进行诊断。但是，也可以取代所述排气背压传感器、空气量测量计和增压压力传感器而对任意其它的包括内燃机的空气系统的第一、第二和第三空气状态传感器的传感器系统进行诊断。

为此首先确定，所述传感器系统是否正常地工作。这通过以下方式来进行，即首先检查，所述传感器系统的所有传感器彼此间是否提供可信的数值。而后通过仅仅取决于所述传感器系统的三个传感器中的两个传感器的参量的成对的比较，来成对地相互对传感器进行可信性检测。如果所述数值是可信的，但是在整个系统中存在着故障，那么按本发明就推断出在剩余的传感器中存在着故障。

为了对这样的包括第一空气状态传感器、第二空气状态传感器和第三空气状态传感器的传感器系统是否正常地工作进行评估，以两种不同的方式求得表征所述空气系统的状态的第一比较参量的第一数值和第二数值并且随后将这两个数值彼此进行比较。在此重要的是，所述第一数值与第二数值之间的比较的结果取决于所述第一、第二和第三空气状态传感器的输出参量中的每一个输出参量。如果而后根据所述表征空气系统的状态的第一比较参量的第一数值和第二数值的比较断定在所述传感器系统中存在着故障，那就存在着用于所有三个传感器的正常的工作的诊断方法。

由此看出，在传感器系统中究竟是否存在着故障。如果看出存在着故障，那就可以在接下来的步骤中进一步描述故障的特征。因此在接下来的步骤中可以确定，在这些传感器中的哪些传感器或者哪个传感器中存在着所述故障。

所述表征空气系统的状态的第一比较参量比如可以通过流经废气再循环阀的质量流量或者通过排气背压来产生。

如果在下一个步骤中以两种不同的方式求得表征空气系统的状态的第二比较参量的第三数值和第四数值，其中如此进行所述求取过程，使得所述第三数值与第四数值之间的比较的结果取决于所述第一空气状态传感器和第二空气状态传感器的输出参量并且不取决于所述第三空气状态传感器的输出参量，并且随后根据所述表征空气系统的状态的第二比较参量的第三数值与第四数值的比较来推断，所述第三空气状态传感器有故障，那么这就获得以下优点，即可以目标明确地识别所述第三传感器的故障。

如果在此在分开步骤中最终触发对第一空气流进行控制的第一器件并且由此将所述空气系统划分为第一区域和第二区域，其中所述三个空气状态传感器中的两个空气状态传感器处于所述第一区域中并且所述三个空气状态传感器中的剩余的空气状态传感器处于所述第二区域中，从而所述第三数值与第四数值之间的比较的结果不取决于所述第三空气状态传感器的输出参量，那就可以以特别简单的方式产生所述第三数值与第四数值之间的比较的取决于所述第一和第二空气状态传感器的输出参量的依赖性和不取决于所述第三空气状态传感器的输出参量的独立性。

如果这个表征所述空气系统的状态的第二比较参量通过流经废气再循环阀的质量流量或者通过排气背压或者通过内燃机的燃烧室的每时间单位的空气充气来产生，那就可以特别容易地实现取决于所述第一和第二空气状态传感器的输出参量的依赖性以及不取决于所述第三空气状态传感器的输出参量的独立性。

如果进一步以两种不同的方式如此求得表征所述空气系统的状态的第三比较参量的第五数值和第六数值，使得所述第五数值与第六数值之间的比较的结果取决于所述第二空气状态传感器和第三空气状态传感器的输出参量并且不取决于所述第一空气状态传感器的输出参量，并且而后根据所述表征空气系统的状态的第三比较参量的第五数值与第六数值的比较来推断，所述第一空气状态传感器有故障，那就可以保证所谓的“位置瞄准”，也就是说传感器系统的故障明确地匹配给单个的传感器的故障。

如果在此最终触发对第二空气流进行控制的第二器件并且由此将所述空气系统划分为第三区域和第四区域，其中所述三个空气状态传感器中的两个空气状态传感器处于所述第三区域中并且所述三个空气状态传感器中的剩余的空气状态传感器处于所述第四区域中，从而所述第五数值与第六数值之间的比较的结果不取决于所述第二空气状态传感器的输出参量，那就可以特别容易地实现取决于所述第二和第三空气状态传感器的输出参量的依赖性和不取决于所述第一空气状态传感器的输出参量的独立性。

如果所述表征空气系统的状态的第三比较参量通过流经废气再循环阀的质量流量或者通过排气背压或者通过内燃机的燃烧室的每时间单位的空气充气程度来产生，那就可以特别容易地实现取决于所述第一和第二空气状态传感器的输出参量之间的依赖性以及不取决于所述第三空气状态传感器的输出参量的独立性。

附图说明

附图示出了所述按本发明的方法的一种特别有利的实施方式。其中：

图1是具有废气涡轮增压器的内燃机的空气系统的示意图；

图2是没有废气涡轮增压器的内燃机的空气系统的示意图；

图3是控制/调节装置内部的计算框；

图4是所述诊断方法的一般流程；

图5是用于传感器系统的可信性检测的实施例；

图6是用于两个传感器彼此间的可信性检测的实施例；

图7是用于所述诊断方法的流程的第一种实施例；

图8是用于所述诊断方法的流程的第二种实施例；并且

图9是用于所述诊断方法的流程的第三种实施例。

具体实施方式

图1示出了具有废气涡轮增压器的内燃机的空气系统。新鲜空气通过吸管10从空气量测量计20的旁边流过，被以旋转速度nL旋转的废气涡轮增压器30所压缩，并且经由节流阀40流入到进气管道50中。每时间单位空气充气m22流入到燃烧室80中。燃料喷射装置85每时间单位将燃料量mK喷射到燃烧室80中。通过以常见方式进行的燃烧过程，以旋转速度nM来驱动曲轴。每时间单位废气量m31离开所述燃烧室80并且流入到排气管道90中。废气量m31的一部分通过废气再循环管路100流回到所述进气管道50中。每时间单位反馈的气体量mEGR通过废气再循环阀110的张开程度来确定。所述废气量m31的未反馈的剩余部分流经废气涡轮增压器30的涡轮叶片并且由此驱动着所述废气涡轮增压器30。

控制/调节装置130比如从传感器接收信号并且将信号比如发送给执行器。所述空气量测量计20检测每时间单位通过所述吸管10流动的空气量mHFM，并且将相应的输出信号发送给所述控制/调节装置130。

在进气管道50中存在的气体具有增压压力p22和进气温度T22。进气温度传感器140检测进气温度T22并且将相应的输出信号发送给所述控制/调节装置130。增压压力传感器150检测所述增压压力p22并且将相应的输出信号发送给所述控制/调节装置130。

排气管道90中的气体具有排气温度T3和排气背压p3。排气背压传感器160检测排气背压p3并且将相应的输出信号发送给所述控制/调节装置130。排气温度传感器170检测排气温度T3并且将相应的输出信号发送给所述控制/调节装置130。转速传感器120检测曲轴的旋转速度nM并且将相应的输出信号发送给所述控制/调节装置130。

所述控制/调节装置130将节流阀触发信号cDK发送给所述节流阀40，为了并且就这样确定所述节流阀40的张开程度并且由此确定流过所述节流阀40的新鲜气体的流量。所述控制/调节装置130将废气再循环阀-触发信号cEGR发送给废气再循环阀110，并且就这样确定所述废气再循环阀110的张开横截面，并且由此确定每时间单位反馈的气体量mEGR。

所述控制/调节装置130将燃料喷射装置-触发信号cIN发送给燃料喷射装置85，并且由此确定每时间单位喷射的燃料量mK。所述控制/调节装置130将废气涡轮增压器-触发信号cVTG发送给所述废气涡轮增压器30并且由此确定涡轮机的几何结构。所述涡轮机的几何结构影响着所述废气涡轮增压器的旋转速度nL。

图2示出了没有废气涡轮增压器30的内燃机的构造。该构造与在图1中示出的内燃机相类似。在排气管道90中额外地有一个对废气的流动进行调节的消声器180。

图3示出了一些示范性的计算框，借助于所述计算框所述控制/调节装置130在由其接收的传感器信号和由其发送的执行器信号的基础上计算其它的表征空气系统的状态的参量。

图3a示出了空气充气-计算框200。所述空气充气-计算框200从增压压力p22、进气温度T22和曲轴的转速nM出发来计算每时间单位流进所述燃烧室80中的空气充气m22。如果用V22表示所述进气管道50的容积，用R表示在进气管道50中存在的气体混合物的气体常数并且用lA表示取决于所喷射的燃料量mK和曲轴的转速nM的比例常数，那就以以下公式获得由所述空气充气-计算框200求得的关联：

。

图3b示出了废气涡轮增压器-旋转速度-计算框220连同吸管-压力-计算框210。所述吸管-压力-计算框210比如以在未预先公开的DE 10 2010 002849中所描述的方式从每时间单位通过所述吸管10流动的新鲜空气量mHFM中求得在废气涡轮增压器30与节流阀40之间的吸管10中存在的气体压力p21。所述废气涡轮增压器-旋转速度-计算框220从这个气体压力p21中求得所述废气涡轮增压器的旋转速度nL。

图3c示出了用于具有废气涡轮增压器30的内燃机的在图1中示出的情况的排气背压-计算框230。所述排气背压-计算框230以从现有技术中已知的方式从所述燃烧室80的每时间单位的比如用所述空气充气-计算框200求得的充气m22中、从比如通过组合特性曲线从燃料喷射装置-触发信号cIN中求得的每时间单位喷射的燃料量mK中、从所述废气涡轮增压器30的比如通过吸管压力-计算框210和旋转速度-计算框220中求得的旋转速度nL中、从废气涡轮增压器-触发信号cCVT中并且从所述排气温度T3中求得所述排气背压p3，其中从所述废气涡轮增压器-触发信号cCVT中求得涡轮增压器的几何因子。

图3d示出了用于没有废气涡轮增压器30的内燃机的在图2中示出的情况的排气背压-计算框240。所述排气背压p3在这种情况下主要从每时间单位的废气量m31中来确定。所述每时间单位的废气量m31作为每时间单位流入到燃烧室80中的空气充气m22和每时间单位喷射的燃料量mK的总和来确定。比如所述排气背压-计算框240以这种方式求得所述排气背压p3。每时间单位流入到燃烧室80中的空气充气m22比如用空气充气计算框200来求得，每时间单位喷射的燃料量mK比如通过组合特性曲线从所述燃料喷射装置-触发信号cIN中来求得。

图3e示出了废气再循环量-计算框250。该废气再循环量-计算框250从所述废气再循环阀-触发信号cEGR中、从所述排气温度T3中、从所述增压压力p22中并且从所述排气背压p3中求得通过所述废气再循环管路100反馈的气体量mEGR。从所述再循环阀-触发信号cEGR中比如通过组合特性曲线求得所述废气再循环阀110的张开横截面A。而后每时间单位反馈的气体量mEGR作为

来计算。ψ在此是指有待应用的单调下降的函数，该函数取决于所述废气再循环阀110的几何结构，并且α是有待应用的常数。

图3f示出了一种可选的废气再循环量-计算框260。图3f1示出了普通的废气再循环量-计算框260。图3f2示出了用于关闭的节流阀40的特殊情况的相同的废气再循环量-计算框260。在所述普通的废气再循环量-计算框260中，作为由每时间单位的空气充气m22和通过吸管10流动的新鲜空气mHFM构成的差来计算每时间单位反馈的气体量mEGR：mEGR=m22-mHFM。在关闭的节流阀40的在图3f2中示出的特殊情况中，所反馈的废气量mEGR等于每时间单位的空气充气m22。

图4示出了所述按本发明的方法的一般流程。该方法的目的是，诊断或者说确定所述空气量测量计20、增压压力传感器150或者排气背压传感器160中的故障，使得所有三个传感器都正常地工作。在这个意义上，所述空气量测量计20、增压压力传感器150和排气背压传感器160形成传感器系统。在此对于所述按本发明的方法来说决定性的仅仅是，所述三个传感器中的每个传感器都表征所述气体系统的状态。因此下面仅仅谈及第一传感器、第二传感器和第三传感器。所述方法以起始步骤1000开始，从该起始步骤1000分支到下一个步骤1010。在步骤1010中检查，是否存在着合适的用于实施所述方法的条件。如果是这种情况，那就分支到总计算步骤1001。如果不是这种情况，则重复步骤1010。

在所述总计算步骤1001中，以两种不同的方式来计算比较参量。因而计算所述比较参量的第一数值和所述比较参量的第二数值。在下面的故障识别步骤1002中将所述比较参量的第一数值和第二数值彼此进行比较。如果在所述故障识别步骤1002中确定，所述比较参量的以第一种方式计算的第一数值与所述比较参量的以第二种方式计算的第二数值彼此不一致，那就确定，在所述传感器系统中存在着故障。也就是说确定，所述传感器之一有故障，这些所述传感器的输出值在总计算步骤1001中如此进入到所述比较参量的计算方式中，使得在所述故障识别步骤1002中实施的比较的结果取决于其输出值。由此可以诊断，所述传感器系统是无故障地工作还是并非如此。

如果在所述故障识别步骤1002中已经确定，所述比较参量的第一数值和所述比较参量的第二数值彼此相一致，比如因为其为相同的大小，则判定，所述传感器系统无故障，并且分支到步骤1007。在步骤1007中比如在故障存储器中作好记录。接下来进行步骤1100，以该步骤结束所述方法。

如果相反在所述故障识别步骤1002中已经确定，所述比较参量的第一数值和所述比较参量的第二数值彼此不一致，比如因为其之间的差大于允许的阈值，则继续分支到第二计算步骤1003，自该第二计算步骤1003起实施所识别的故障的在传感器系统中的定位。

在所述第二计算步骤1003中，所述空气系统通过阀或者其它存在的用于控制流量的器件的关闭来划分为两个区域，也就是除了间接的流经燃烧室80的气体流之外，在所述空气系统的第一区域与该空气系统的第二区域之间不进行直接的气体交换。在所述空气系统的第一区域中有一个传感器比如所述第三传感器，在所述空气系统的第二区域中有其它的传感器也就是说比如所述第一传感器和第二传感器。借助于所述传感器系统的两个传感器，以两种不同的方式来求得第二比较参量。由此求得所述第二比较参量的第三数值和第四数值。在求得所述第三数值和第四数值之后，又打开所述阀或者所述其它的存在的用于控制流量的器件。也可以实施所述第二计算步骤1003，而不关闭阀或者其它的存在的用于控制流量的器件。在这种情况下应该注意，所述第二比较参量的第三数值和第四数值不取决于所述第三传感器的输出值，或者说所述第三传感器的输出值虽然影响所述第三数值和第四数值，但是所述第三数值与第四数值之间的比较不取决于所述第三传感器的输出值。

在跟随在所述第二计算步骤1003后面的第二故障识别步骤1004中，将所述第二比较参量的第三数值和第四数值彼此进行比较。如果所述数值彼此相一致，比如因为其之间的差小于能够预先给定的第二阈值，那就断定，所述传感器系统的第一传感器和第二传感器无故障。因为在故障识别步骤1002中已经断定，所述传感器系统中的一个传感器有故障，所以断定，所述传感器系统的第三传感器有故障。接下来进行步骤1008，在该步骤1008中可以采取合适的应对措施，比如方法是在故障存储器中进行记录。随后是步骤1100，以该步骤1100结束所述方法。

相反如果在所述第二故障识别步骤1004中发现，所述第三数值和第四数值彼此不一致，那就推断，在所述第一传感器中或者在第二传感器中存在着故障。可以接着进行第三计算步骤1005，用于保证在故障识别步骤1002中识别的故障的所谓的“位置瞄准”。

在所述第三计算步骤1005中将第二阀或者另外的对第二空气流进行控制的第二器件关闭。由此与在所述第二计算步骤1003中相类似将所述空气系统划分为两个部分也就是第三区域和第四区域。在所述第三区域中比如有所述第一传感器，在所述第四区域中相应地比如有所述第二和第三传感器。现在借助于这两个传感器，以两种不同的方式求得第三比较参量。也就是根据所述第二传感器和第三传感器的输出信号来求得所述第三比较参量的第五数值和第六数值。在求得所述第三比较参量的第五数值和第六数值之后，又打开所述第二阀或者另外的对所述第二空气流进行控制的第二器件。

与所述第二计算步骤1003相类似，所述第三计算步骤1005中的计算也可以在所述第二阀或另外的用于对第二空气流进行控制的第二器件没有关闭并且在结束计算之后再次打开的情况下如此进行，使得所述第三比较参量的第五数值和第六数值不取决于所述第一传感器的输出值。决定性的仅仅是，所述第五与第六数值之间的比较不取决于所述第一传感器的输出值。

在所述第三计算步骤1005之后跟随着第三故障识别步骤1006。这里将所述第三比较参量的第五数值和第六数值彼此间进行比较。如果所述数值彼此一致，比如因为其之间的差小于能够预先给定的第三阈值，那就断定，所述第二传感器和第三传感器没有故障，也就是说所述第一传感器被断定为有故障。在这种情况下紧接着进行步骤1009，在该步骤1009中比如在故障寄存器中进行记录。在步骤1009之后继续分支到步骤1100，以该步骤1100结束所述方法。

相反如果在第三识别步骤1006中已经发现，所述第五数值和第六数值彼此不一致，那就断定，所述第二传感器或者第三传感器有故障。因为在第二识别步骤1004中已经断定，所述第一传感器或者第二传感器有故障，所以现在由此在第三识别步骤1006中断定，所述第二传感器有故障。在此跟随着步骤1011，在该步骤1011中比如在故障寄存器中进行记录。在步骤1011之后跟随着步骤1100，以该步骤1100结束所述方法。

图5示出了两种用于实施所述按本发明的总计算步骤1001和故障识别步骤1002的实施例。在所述实施例中，所述传感器系统的第一、第二和第三传感器通过对空气量mHFM进行检测的空气量测量计20、对增压压力p22进行检测的增压压力测量计150以及对排气背压p3进行检测的排气背压传感器160来产生。

图5a示出了第一种实施例。为此所述总计算步骤1001包括废气再循环计算步骤1020，在该废气再循环计算步骤1020中如在图3e中或者说在图3f1中示出的一样以两种不同的方式来计算每时间单位反馈的废气量mEGR。所述第一比较参量因而相当于所反馈的废气量mEGR，所述第一数值相当于在图3e中示出的用于所反馈的废气量mEGR的计算值，并且所述第二数值相当于在图3f1中示出的用于所反馈的废气量mEGR的计算值。

所述故障识别步骤1002包括废气再循环故障识别步骤1030，在该废气再循环故障识别步骤1030中将所述第一数值与第二数值彼此进行比较。根据这种比较来判定，所述两个数值彼此是一致还是不一致。比如对所反馈的废气量的第一与第二数值之间的差进行研究并且在这些数值之间的差小于阈值时判断其彼此相一致。

图5b示出了第二种实施例。为此所述总计算步骤1001包括排气背压计算步骤1021，在该排气背压计算步骤1021中如在图3c中一样或者说直接通过所述排气背压传感器160的输出信号以两种不同的方式来求得所述排气背压p3。所述第一比较参量因而相当于所述排气背压p3，所述第一数值相当于所述排气背压p3的如在图3e中示出的一样计算的数值，并且所述第二数值相当于直接通过所述排气背压传感器160的输出信号求得的排气背压p3。

所述故障识别步骤1002包括排气背压故障识别步骤1031，在该排气背压故障识别步骤1031中将所述第一数值和第二数值彼此间进行比较。根据这种比较来判断，所述两个数值彼此间是一致还是不一致。比如对所述排气背压的所求得的第一与第二数值之间的差进行研究并且在这些数值之间的差小于阈值时判断这些数值彼此相一致。

图6示出了三种不同的用于实施所述第二计算步骤1003和第二故障识别步骤1004或者说所述第三计算步骤1005和第三故障识别步骤1006的实施例。所述第二计算步骤1003和第二故障识别步骤1004可以与所述第三计算步骤1005或者说第三故障识别步骤1006交换。

图6a示出了第一种实施例。所述第二计算步骤1003或者说第三计算步骤1005在此包括一个步骤1040，在该步骤1040中所述废气再循环阀110关闭。所述传感器系统由此划分为第一区域和第二区域，其中所述排气背压传感器160处于所述第一区域中，并且所述空气量测量计20和增压压力传感器150处于所述第二区域中。所述步骤1040按其是用在第二计算步骤1003中还是用在第三计算步骤1005中而被称为分开步骤或者说第二分开步骤。

在步骤1040之后跟随着步骤1050，所述第二计算步骤1003或者说第三计算步骤1005同样包括所述步骤1050。在该步骤1050中如在图3a中示出的一样计算每时间单位的空气充气m22的第一数值。所述空气充气m22在这里因而相当于所述第二或者说第三比较值。因为所述废气再循环阀110关闭，所以流经所述空气量测量计20的流量等于每时间单位的空气充气m22。因此，将空气量mHFM的从空气量测量计20的输出信号中求得的数值当作每时间单位空气充气m22的第二数值。

所述第二故障识别步骤1004或者说第三故障识别步骤1006包括空气量故障识别步骤1030，在该空气量故障识别步骤1030中将空气充气m22的第一数值与空气充气m22的第二数值进行比较。如果这两个数值不一致，比如因为其之间的差大于能够预先给定的阈值，那就判定要么所述空气量测量计20要么所述增压压力传感器150有故障。如果相反这两个数值相一致，那就判定，不仅所述空气量测量计20而且所述增压压力传感器150都正常地工作。

图6b示出了第二种实施例。所述第二计算步骤1003或者说第三计算步骤1005在此又包括一个步骤1040，在该步骤1040中所述废气再循环阀关闭，由此将所述传感器系统划分为第一区域和第二区域，其中所述排气背压传感器160处于所述第一区域中，并且所述空气量测量计20和增压压力传感器150处于第二区域中。这里所述步骤1040也按其是用在第二计算步骤1003中还是用在第三计算步骤1005中而被称为分开步骤或者说第二分开步骤。

所述第二计算步骤1003或者说第三计算步骤1005也包括一个紧接在步骤1040之后的步骤1070，在该步骤1070中以两种不同的方式来计算所述排气背压p3。一方面直接从所述排气背压传感器160中检测到因此相当于所述第二或者说第三比较值的排气背压p3。另一方面流经所述空气量测量计20的空气量mHFM等于所述空气充气m22。所述空气充气m22又如在图3a中示出的一样来求得。如在图3b中示出的一样，从流经所述空气量测量计20的与空气充气m22相等的空气量mHFM中求得所述废气涡轮增压器30的旋转速度nL，并且随后如在图3c中示出的一样从中计算所述排气背压p3。所述排气背压p3因此在没有使用所述空气量测量计20的输出信号的情况下求得。换而言之，在这样的没有废气涡轮增压器的系统中在不使用所述空气量测量计20的输出信号的情况下求得所述排气背压p3。

所述第二故障识别步骤1004或者说第三故障识别步骤1006包括排气背压故障识别步骤1080，在该排气背压故障识别步骤1080中将排气背压p3的第一数值与排气背压p3 的第二数值进行比较。如果这两个数值不一致，比如因为其之间的差大于能够预先给定的阈值，那就判定要么所述增压压力传感器150要么所述排气背压传感器160有故障。相反如果这两个数值相一致，那就判定，不仅所述增压压力传感器150而且所述排气背压传感器160都正常地工作。

作为替代方案，也可以在步骤1070中以所述第一种方式在不使用所述增压压力传感器150的输出信号的情况下求得所述排气背压p3。所述废气涡轮增压器30的旋转速度nL在这种情况下如在图3b中示出的一样从所述空气量测量计20的输出信号中求得。所述空气充气m22等于流经所述空气量测量计20的空气量mHFM。因此，如在图3c中示出的一样，所述排气背压p3可以从所述空气量测量计20的输出信号中借助于其它的信号但是在不使用所述增压压力传感器150的输出信号的情况下求得。在没有废气涡轮增压器的系统中，可以如在图3d中示出的一样在不使用所述增压压力传感器150的情况下求得所述排气背压p3，在所述增压压力传感器150中取代所述空气充气m22而使用通过所述空气量测量计20流动的空气量mHFM。所述排气背压p3以第二种方式直接从所述排气背压传感器160的信号中求得。

在所述排气背压故障识别步骤1080中，在不使用所述增压压力传感器150的输出信号的情况下求取排气背压p3时可以判断，不仅所述空气量测量计20而且所述排气背压传感器160都正常地工作，如果在所述以第一种方式在不使用增压压力传感器150的输出信号的情况下求得的排气背压p3与以第二种方式直接从所述排气背压传感器的输出信号中求得的排气背压p3之间的比较的基础上检测到，这两个数值相一致，比如因为其之间的差不大于能够预先给定的阈值。相反如果所述两个数值不一致，那就可以判断要么所述排气背压传感器160要么所述空气量测量计20有故障。

图6c示出了第三种实施例。在此，所述第二计算步骤1003或者说第三计算步骤1005包括一个步骤1090，在该步骤1090中所述节流阀40关闭，由此该方法只能在减速状况（Schubbetrieb）中实施。如果所述节流阀关闭，那么流经所述废气再循环阀110的空气量mEGR就以两种不同的方式来计算。所述第二或者说第三比较值因此通过每时间单位反馈的空气量mEGR来产生。所述第一数值如在图3e中示出的一样来计算，所述第二数值则如在图3f2中示出的一样来计算。所述步骤1090也按其是用在第二计算步骤1003中还是用在第三计算步骤1005中而被称为分开步骤或者说第二分开步骤。

所述第二故障识别步骤1004或者说第三故障识别步骤1006包括一个步骤1090，在该步骤1090中将所反馈的废气量mEGR的第一数值与所反馈的废气量mEGR的第二数值进行比较。如果这两个数值不一致，比如因为其之间的差大于能够预先给定的阈值，那就判定要么所述增压压力传感器150要么所述排气背压传感器160有故障。相反如果这两个数值相一致，那就判定，不仅所述增压压力传感器150而且所述排气背压传感器160都正常地工作。

图7示出了本发明的第一种实施例。在步骤1000中开始所述方法。在接下来的步骤1010中检测，是否放行以实施按本发明的方法。比如在此检查，是否存在合适的运行条件。如果是这种情况，则接下来进行步骤1020。

在步骤1020中如在图5a中所描绘的一样求得用于通过所述废气再循环阀110反馈的气体的量mEGR的第一数值和第二数值。接下来进行步骤1030，在该步骤1030中检测，所述两个数值彼此间是不是不一致。如果这两个数值不一致，则接下来进行步骤1007，在该步骤1007中确定，所述由排气背压传感器160、增压压力传感器150和空气量测量计20构成的传感器系统正常地工作，也就是说所有三个传感器都正常地工作，并且接下来进行步骤1100，以该步骤1100结束所述方法。如果这两个数值相一致，则接下来进行步骤1040。

在步骤1040中，所述废气再循环阀110关闭，并且接下来进行步骤1050。在步骤1050中如在图6a中示出的一样以两种不同的方式来计算所述空气充气m22。在计算之后又打开所述废气再循环阀110。接下来进行步骤1060，在该步骤1060中检查，所述空气充气m22的以第一种方式计算的数值是否与以第二种方式计算的数值不一致。如果不是这种情况，那么接下来进行步骤1008，在该步骤1008中确定，所述空气量测量计20与增压压力传感器150正常地工作，并且由此所述排气背压传感器160有故障。如果这两个数值不一致，则接下来重新进行步骤1040，在该步骤1040中将所述废气再循环阀110关闭，并且接下来进行步骤1070。

在步骤1070中，如在图6b中示出的一样以两种不同的方式计算所述排气背压p3。所述排气背压p3一方面直接从所述排气背压传感器160的输出信号中求得，另一方面在不使用所述空气量测量计20的输出信号的情况下从所述增压压力传感器150的输出信号中求得。随后又打开所述废气再循环阀110。接下来进行步骤1080。

在该步骤1080中检查，所述排气背压p3的两个以不同的方式计算的数值是否不一致。如果这两个数值不是这样，那接下来进行步骤1009，在该步骤1009中确定，所述增压压力传感器150和排气背压传感器160正常地工作，并且由此所述空气量测量计20没有正常地工作。随后接下来进行步骤1100，以该步骤1100结束所述方法。如果在步骤1080中检测到，所述排气背压p3的两个以不同的方式计算的数值不一致，则接下来进行步骤1011，在该步骤1011中确定，所述增压压力传感器150有故障，并且所述排气背压传感器160和空气量测量计20正常地工作。接下来进行步骤1100，以该步骤1100结束所述方法。

图8示出了第二种实施例。在此取代步骤1020而采用步骤1021。在这方面，如在图5b中示出的一样，所述排气背压p3根据所述增压压力传感器150、排气背压传感器160和空气量测量计20的输出信号来求得。相应地跟随在步骤1020后面不是进行步骤1030而是进行步骤1031。

如果在步骤1031中看出，存在着所计算的数值不一致的情况，则如在第一种实施例中一样在步骤1007中进行诊断，所述传感器系统是正常的，并且接下来进行步骤1100，以该步骤1100结束所述方法。

相反如果看出在所述排气背压p3的两个所计算的数值之间存在不一致，则接下来进行步骤1040，在该步骤1040中关闭所述废气再循环阀110，并且接下来进行步骤1070，在该步骤1070中如在图6b中所描绘的一样以两种不同的方式算出所述排气背压p3。恰好就象在第一种实施例中一样，这里以第一种方式直接从所述排气背压传感器160的输出信号中确定所述排气背压p3。与在第一种实施例中不同，在第二次确定所述排气背压p3时不使用所述增压压力传感器150的信号，但是为此使用所述空气量测量计20的信号。随后又打开所述废气再循环阀110。如果在接下来的步骤1080中断定，所述排气背压p3的两个所求得的数值彼此并非不一致，那就在步骤1008中判定，所述排气背压传感器160和空气量测量计20正常地工作，并且所述增压压力传感器150有故障。接下来进行步骤1100，以该步骤1100结束所述方法。

相反如果在步骤1080中看出，所述两个数值彼此不一致，则如在图6a中示出的一样接下来进行步骤1040，在该步骤1040中将所述废气再循环阀110关闭。接下来进行步骤1050，在该步骤1050中如在图6a中所描绘的一样以两种不同的方式根据所述空气量测量计20和增压压力传感器150的输出信号但是不根据所述排气背压传感器160的输出信号来确定所述空气充气m22。如果所述两个数值并非不一致，则接下来进行步骤1009，在该步骤1009中确定，所述增压压力传感器150和空气量测量计20正常地工作，也就是说所述排气背压传感器160有故障。如果这两个数值不一致，则接下来进行步骤1011，在该步骤1011中确定，所述排气背压传感器160和增压压力传感器150正常地工作，也就是说所述空气量测量计20有故障。跟随在步骤1009或者说步骤1011后面是步骤1100，以该步骤1100结束所述方法。

图9示出了第三种实施例。如在第一种实施例中一样，跟随在步骤1010之后计算流经所述废气再循环阀110的质量流量eEGR，并且随后在步骤1030中判断，在所述质量流量mEGR的这两个所计算的数值之间是否存在不一致。如果不存在不一致，则如在第一种实施例中一样在步骤1007中判定，所述传感器系统正常地工作，并且在接下来的步骤1100中结束所述方法。

如果存在着不一致，则在步骤1040中关闭所述废气再循环阀110，并且在步骤1050和1060中如在图6a或者说图8中所描绘的一样在所述空气充气m22的两种计算值的基础上判断，在所述空气充气的计算值之间是否存在着不一致。如果不存在不一致，则接下来进行步骤1008，在该步骤1008中判定，所述空气量测量计20和增压压力传感器150正常地工作并且由此在所述排气背压传感器160中存在着故障。随后进行步骤1100，以该步骤1100结束所述方法。

如果存在着不一致，则分支到步骤1090，在该步骤1090中如在图6c中所描绘的一样关闭所述节流阀40。如所描述的一样，这比如在内燃机的减速状况中进行。在步骤1110中如在图6c中所描绘的一样以两种不同的方式计算流经所述废气再循环阀110的质量流量mEGR。所述质量流量mEGR的这两个数值取决于所述增压压力传感器150和排气背压传感器160的输出值，但是不取决于所述空气量测量计20的输出值。在计算之后又打开所述节流阀40。接下来进行步骤1120，在该步骤1120中判断，所述两个所求得的数值彼此是否不一致。如果不是这种情况，则在步骤1009中判定，所述增压压力传感器150和排气背压传感器160正常地工作，也就是说所述空气量测量计20有故障。如果在步骤1120中判定，所反馈的废气量mEGR的两个在步骤1110中求得的数值彼此不一致，则接下来进行步骤1011，在该步骤1011中判定，所述空气量测量计20和排气背压传感器160规定地正常工作，并且所述增压压力传感器150有故障。跟随在步骤1009或者说步骤1011后面进行步骤1100，以该步骤1100结束所述方法。

当然除了这三种实施例之外也可以在普通的在图4中示出的方法中使用在图5和图6中示出的测试方法的其它组合。只要仅仅需要部分地对一种故障进行细分(Aufschluesselung)，那么在图4中示出的方法也可以在所述第三计算步骤1005之前结束或者也可以在所述第二计算步骤1003之前结束。如果在有待诊断的传感器系统中存在三个以上的传感器，那么当然可以在所述第三计算步骤1005或者说第三故障识别步骤1006之后实施其它有差别的诊断步骤。为了比如还能够对第四传感器进行诊断，有必要的是，所述故障识别步骤1002中的比较的结果也取决于所述第四传感器的输出信号，并且如果在所述第三故障识别步骤1006中没有发现任何不一致情况则在有待实施的紧接着的第四计算步骤中如此以两种方式计算第四计算参量，使得所述结果取决于所述第四传感器的输出信号并且取决于此前被分类为正确地工作的传感器中的一个或者两个但不是全部。同样可以进一步套用到所述传感器系统的更大数目的传感器上。

Claims (12)

1.用于对内燃机的空气系统中的传感器系统的故障进行诊断的方法，所述传感器系统包括第一空气状态传感器、第二空气状态传感器和第三空气状态传感器，

其中在总计算步骤（1001）中以两种不同的方式来如此求得表征所述空气系统的状态的第一比较参量的第一数值和第二数值，使得所述第一数值与第二数值之间的比较的结果取决于所述第一、第二和第三空气状态传感器的输出参量中的每个输出参量，

并且其中在故障识别步骤（1002）中根据所述第一比较参量的第一数值与第二数值的比较来断定，在所述传感器系统中存在着故障。

2.按权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一比较参量通过流经废气再循环阀（110）的质量流量（mEGR）或者通过排气背压（p3）来产生。

3.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，

-在第二计算步骤（1003）中以两种不同的方式如此求得表征所述空气系统的状态的第二比较参量的第三数值和第四数值，

-使得所述第三数值与第四数值之间的比较的结果取决于所述第一空气状态传感器和第二空气状态传感器的输出参量并且不取决于所述第三空气状态传感器的输出参量，并且

-在第二故障识别步骤（1004）中根据所述第二比较参量的第三数值与第四数值的比较来推断，所述第三空气状态传感器有故障。

4.按权利要求2所述的方法，其特征在于，在分开步骤（1040、1090）中最终触发对第一空气流进行控制的第一器件并且由此将所述空气系统划分为第一区域和第二区域，其中所述三个空气状态传感器中的两个空气状态传感器处于所述第一区域中并且所述三个空气状态传感器中的剩余的空气状态传感器处于所述第二区域中，使得所述第三数值与第四数值之间的比较的结果取决于所述第一和第二空气状态传感器的输出参量并且不取决于所述第三空气状态传感器的输出参量。

5.按权利要求3或4所述的方法，其特征在于，所述第二比较参量通过流经废气再循环阀（110）的质量流量（mEGR）或者通过排气背压（p3）或者通过所述内燃机的燃烧室（80）的每时间单位的空气充气（m22）来产生。

6.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，

-在第三计算步骤（1005）中以两种不同的方式如此求得表征所述空气系统的状态的第三比较参量的第五数值和第六数值，使得所述第五数值与第六数值之间的比较的结果取决于所述第二空气状态传感器和第三空气状态传感器的输出参量并且不取决于所述第一空气状态传感器的输出参量，并且

-在第三故障识别步骤（1006）中根据所述第三比较参量的第五数值与第六数值的比较来推断，所述第一空气状态传感器有故障。

7.按权利要求6所述的方法，其特征在于，在第二分开步骤（1040、1090）中最终触发对第二空气流进行控制的第二器件并且由此将所述空气系统划分为第三区域和第四区域，其中所述三个空气状态传感器中的两个空气状态传感器处于所述第三区域中并且所述三个空气状态传感器中的剩余的空气状态传感器处于所述第四区域中，使得所述第五数值与第六数值之间的比较的结果取决于所述第二和第三空气状态传感器的输出参量并且不取决于所述第一空气状态传感器的输出参量。

8.按权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述第三比较参量通过流经废气再循环阀（110）的质量流量（mEGR）或者通过排气背压（p3）或者通过所述内燃机的燃烧室（80）的每时间单位的空气充气（m22）来产生。

9.按前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，

-所述第一空气状态传感器、第二空气状态传感器和第三空气状态传感器分别相当于以下传感器之一：

-空气量测量计

-增压压力传感器

-排气背压传感器。

10.计算机程序，其特征在于，对其进行了编程用于应用在按权利要求1到9中任一项所述的方法中。

11.电气的存储介质，用于内燃机的控制和/或调节装置，其特征在于，在其上面保存了用于应用在按权利要求1到9中任一项所述的方法中的计算机程序。

12.内燃机的控制和/或调节装置，其特征在于，对其进行了编程用于应用在按权利要求1到9中任一项所述的方法中。

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