CN111133184B - 检查内燃机进气或排放管段中压力传感器功能的方法以及发动机控制单元 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于检查在运行时在内燃机（1）的空气进气管段（20）或者废气排放管段（30）中的压力传感器（44）的功能的方法以及一种用于执行该方法的发动机控制单元（50），并且本发明所基于的基础是：借助于相关的传感器（44）测量在运行时在相关的内燃机（1）的所述空气进气管段（20）中的吸入空气的或者废气排放管段（30）中的废气的动态压力振荡，并且基于获得的压力振荡信号（DS_S）借助于离散傅里叶变换（DFT）针对多个选出的信号频率（SF1…X）分别求取所述内燃机（1）的确定的运行特征（BChk_W1...X）的值以及求取针对不同的信号频率（SF1…X）求取的值彼此之间的偏差值（Aw_W1...Y）。根据求取的偏差值（Aw_W1...Y）不超过或者超过预先给定的极限值（Aw_Gw）来确认所述压力传感器（44）的功能完好（DSens=ok）或者诊断出所述压力传感器（44）故障（DSens_Ffkt）。由此能够监控所述压力传感器（44）的完好的功能并且在发生故障的情况下启动对应的措施，所述措施防止该内燃机发生故障和防止污染物排放可能基于此而增加。

Description

检查内燃机进气或排放管段中压力传感器功能的方法以及发 动机控制单元

技术领域

本发明涉及一种方法，利用该方法能够检查布置用于在内燃机的空气进气管段中或者废气排放管段中进行压力测量的相应的压力传感器的无故障的功能、尤其是动态特性，以便在整个运行持续时间内保证相应的内燃机的无干扰的并且尤其是在污染物排放方面遵守法律的运行。另外，本发明还涉及一种发动机控制单元，其设置用于执行根据本发明的方法。

背景技术

往复式活塞内燃机在这个说明书的框架中也仅被简称为内燃机，其具有一个或者多个缸，在所述缸中分别布置有往复式活塞。为了示出往复式活塞内燃机的原理，在下文中参考图1，其示例性地示出了具有最重要的功能单元的可能也是多缸的内燃机的缸。

相应的往复式活塞6以能够线性运动的方式布置在相应的缸2中并且与缸2一起包围燃烧室3。相应的往复式活塞6通过所谓的连杆7与曲轴9的相应的曲柄销8连接，其中，曲柄销8相对于曲轴旋转轴线9a偏心地布置。通过在燃烧室3中燃烧燃料空气混合物，线性地“向下”驱动往复式活塞6。借助于连杆7和曲柄销8将往复式活塞6的平移往复运动转移到曲轴9上并且转化为曲轴9的旋转运动，该旋转运动在克服缸2中的下止点之后再次使往复式活塞6在相反方向上“向上”运动直至上止点。为了必须实现内燃机1的连续的运行，在缸2的所谓的工作循环期间首先用所述燃料空气混合物填充燃烧室3，压缩、然后点燃并且膨胀地燃烧燃烧室3中的燃料空气混合物，用以驱动往复式活塞6，最后从燃烧室3中推出燃烧之后残留的废气。通过连续地重复这个流程，在输出与燃烧能量成比例的功的情况下产生内燃机1的连续的运行。

根据发动机方案的不同，缸2的工作循环被划分为在一个曲轴旋转（360°）内分布的两个冲程（双冲程发动机）或者在两个曲轴旋转（720°）内分布的四个冲程（四冲程发动机）。

迄今为止，四冲程发动机已被普遍接受为用于机动车辆的驱动器。在进气冲程中，当往复式活塞6向下运动时，燃料空气混合物或者仅新鲜空气（在燃料直接喷射的情况下）从空气进气管段20引入到燃烧室3中。在随后的压缩冲程中，当往复式活塞6向上运动时，压缩燃烧室3中的燃料空气混合物或者新鲜空气以及可能单独地借助于属于燃料供应系统的喷射阀5将燃料直接喷射到燃烧室3中。在随后的做功冲程中，借助于火花塞4点燃所述燃料空气混合物，其膨胀地燃烧，并且当往复式活塞6向下运动时在输出功的情况下使该燃料空气混合物减压。最后，在推出冲程中，当往复式活塞6重新向上运动时，残留的废气从燃烧室3中被推出到废气管段30中。

通常并且尤其是在这里所基于的示例中通过进气阀22和排气阀22将内燃机的燃烧室3与空气进气管段20或者废气管段30分界。根据现在的现有技术，通过至少一个凸轮轴操控这些阀。示出的示例具有用于操纵进气阀22的进气凸轮轴23和用于操纵排气阀32的排气凸轮轴33。在所述阀与相应的凸轮轴之间通常还存在另外的在这里未示出的用于进行力传递的机械构件，所述机械构件也能够包含阀间隙补偿（例如杯形挺杆、摇转杆、牵引杆、推杆、液压挺杆等等）。

通过内燃机1本身来驱动进气凸轮轴23和排气凸轮轴33。为此，进气凸轮轴23和排气凸轮轴33分别通过适合的进气凸轮轴控制适配器24和排气凸轮轴控制适配器34（例如借助于控制传动装置40的齿轮、链轮或者皮带轮，该控制传动装置例如具有齿轮传动装置、控制链或者控制齿形皮带）在预先给定的相对于彼此并且相对于曲轴9的位置上通过对应的曲轴控制适配器10（其对应地构造为齿轮、链轮或者皮带轮）与曲轴9耦合。通过这种连接结构，原则上相对于曲轴9的旋转位置上定义进气凸轮轴23的和排气凸轮轴33的旋转位置。在图1中，示例性地示出了进气凸轮轴23和排气凸轮轴33与曲轴9之间借助于皮带盘和控制齿形皮带的耦合。

在下文中，该曲轴在一个工作循环内走过的旋转角度被称为工作相位或者仅被称为相位。与此对应地，该曲轴在一个工作相位内走过的旋转角度被称为相位角度。借助于与曲轴9或者曲轴控制适配器10连接的位置传感器43和配属的曲轴位置传感器41能够持续地分别检测曲轴9的当前的曲轴相位角度。在此，所述位置传感器例如能够实施为齿轮，其具有多个在圆周上等距地分布的齿，其中，单个的齿的数量确定该曲轴相位角度信号的分辨率。

同样地，必要时附加地能够借助于对应的位置传感器43和配属的凸轮轴位置传感器42持续地检测进气凸轮轴23的和排气凸轮轴33的当前的相位角度。

由于相应的曲柄销8和与其共同运动的往复式活塞6、进气凸轮轴23和与其共同运动的相应的进气阀22以及排气凸轮轴33和与其共同运动的相应的排气阀32通过预先给定的机械耦合以预先给定的彼此之间的关系并且根据曲轴旋转进行运动，因此，这些功能组件与所述曲轴同步地经历相应的工作相位。因此，进气凸轮轴的、排气凸轮轴的以及曲轴的相应的旋转位置和往复式活塞6、进气阀22和排气阀32的冲程位置能够在考虑相应的传动比的情况下参考曲轴9的通过曲轴位置传感器41预先给定的曲轴相位角度。因此，在理想的内燃机中，每个确定的曲轴相位角度都能够配属有确定的曲柄销角度HZW（图2）、确定的活塞升程、确定的进气凸轮轴角度、进而确定的进气阀升程以及确定的排气凸轮轴角度、进而确定的排气阀升程。这就是说，提到的所有组件都与旋转的曲轴9同相或者说与旋转的曲轴9同相运动。

然而，在现代的内燃机1中，在曲轴9与进气凸轮轴23以及排气凸轮轴33之间的机械耦合路段内能够存在附加的执行机构，其例如集成到进气凸轮轴适配器24以及排气凸轮轴适配器34中，所述执行机构产生曲轴9与进气凸轮轴23以及排气凸轮轴33之间的期望的能够控制的相位偏移。这些执行机构已知为在所谓的可变的阀传动装置中的所谓的分相器。

还象征性地示出了用于控制发动机功能的电子的能够编程的发动机控制单元50（CPU），该发动机控制单元具有用于接收各种各样的传感器信号的信号输入端51和用于操控对应的调节单元和促动器的信号与功率输出端52以及电子计算单元53和配属的电子存储单元54。

为了以最佳的方式运行该内燃机（在排放、消耗、功率、运转平稳性等方面），应该尽可能了解在进气冲程中被引入到所述燃烧室中的新鲜气体充注量，以便能够使用于燃烧的其他参数（例如待供应的、可能被直接喷射的燃料量）与之匹配。所谓的换气、即新鲜气体的进气和废气的推出在此在很大程度上与进气阀22和排气阀32的控制时间有关，即与相应的阀升程的相对于活塞升程的时间曲线的时间曲线有关以及与在空气进气管段中的和在废气排放管段中的压力的高度和曲线有关。换言之，运行时的换气与进气阀和排气阀的相对于所述曲轴相位角度的相位位置、进而与往复式活塞的与空气进气管段中的和废气排放管段中的压力曲线配合的相位位置有关。

用于求取新鲜气体充注量并且用于将内燃机的控制参数与其匹配的现有技术是，在所有出现的运行状态下例如根据转速、根据负载、必要时根据能够通过分相器预先给定的阀控制时间、必要时根据废气涡轮增压器或者压缩机的运行参数来测量所谓的基准内燃机，并且将这些测量值或者其导数或者再现所述特性的建模方法保存在对应的成批的内燃机的发动机控制器上。然后，利用这个产生的基准数据组来运行相同结构系列的所有结构相同的、批量生产的内燃机。

成批的内燃机的进气阀和排气阀与曲轴相位角度或者说往复式活塞位置之间的实际相对位置相对于该基准内燃机的理想的基准位置的例如由生产公差导致的偏差，即进气阀升程、排气阀升程和（必要时）活塞升程的相对于通过所述曲轴位置传感器预先给定的曲轴相位角度或者说该曲轴的相位位置的相位差导致实际被吸入的新鲜空气充注量与被确定作为基准的新鲜气体充注量不同，进而导致基于所述基准数据组的控制参数不是最佳的。空气进气管段中的和废气排放管段中的相应的压力的当前测量值的偏差也导致在求取实际被吸入的新鲜气体充注量时产生误差。能够对该内燃机的运行特性产生负面影响的其他误差来源例如是偏差的燃料成分、偏差的进气管段的或者说废气管段的配平位置、偏差的燃料喷射时间点、偏差的燃料喷射量和（必要时）偏差的压缩比。在运行内燃机时，由于这些误差能够在排放、消耗、功率、运转平稳性等方面产生负面效果。

所说明的偏差的可能的原因例如能够是：

- 涉及到的机械组件的生产公差和/或装配公差，以及

- 运行时的磨损现象以及

- 通过高的机械载荷状态造成的弹性的或者塑性的变形现象。

根据现有技术，所说明的问题的迄今为止的解决方案在此原则上在于，重复地或者连续地求取和量化在持续运行时基准内燃机与量产内燃机之间出现的偏差，以便能够借助于适配控制参数来执行用于校正或者补偿的对应的措施。

为了进一步提高准确性并且必要时为了对上述偏差的求取进行验证真实性和监控，最近已开发出独立于对应的位置传感器工作的方法。

在上述用于重复地并且连续地求取提到的偏差的方法中，在持续运行时测量在相关的内燃机的空气抽吸管段或者废气排放管段中的能够配属于相应的缸的动态振荡，并且由此产生对应的压力振荡信号。同时，求取曲轴相位角度信号。

本领域技术人员将术语内燃机的“空气进气管段”（或者简称为“进气管段”、“进气系统”或者“进入管段”）理解为所有下述组件，其用于将空气供应至缸的相应的燃烧室、进而共同定义所谓的空气路径。其中能够包括例如空气过滤器、进气管、进气歧管或者分配管或者简称为吸气管、节气阀以及（必要时）压缩器和在缸中的或者在缸的进气通道中的进气开口。

相反，术语“废气排放管段”（或者简称为“排放管段”、“废气管段”或者“废气系统”）包括所有下述组件，废气通过所述组件流出并且所述组件形成所谓的废气路径，例如：相应的缸的排气开口或者说排气通道、引导废气的管、用于废气再循环的组件、颗粒过滤器、催化器和消声器。

借助于离散傅里叶变换由压力振荡信号求取经测量的压力振荡的至少一个选出的信号频率的相对于所述曲轴相位角度信号的相位和/或振幅。另外，在考虑对应的基准值或者基准特性曲线的情况下，基于至少一个相应的选出的信号频率的求取的相位和/或振幅，求取提到的偏差的当前的值。为此，事先已在相同结构类型的理想的基准内燃机处求取所述基准值或者基准特性曲线并且将其保存在对应的特性曲线族中，或者借助于相应的代数建模函数求取当前的基准值或者基准特性曲线。

然后，必要时基于求取的偏差根据求取的偏差在控制器中校正或者适配该内燃机的控制参数。

例如在文件DE 10 2015 209 665 A1公开了一种用于识别内燃机的阀控制时间的方法。在此，如上所述，求取经测量的压力振荡的选出的信号频率的相位角度。然后，基于求取的相位角度，在考虑基准内燃机的压力振荡的相同的信号频率的基准相位角度和从属的基准阀控制时间和/或由此推导出的建模函数的情况下，求取相关的内燃机的阀控制时间。

由文件DE 10 2015 222 408 B3公开另一种用于组合式识别内燃机的活塞升程相位差、进气阀升程相位差和排气阀升程相位差的方法。在这里，也借助于离散傅里叶变换参考所述曲轴相位角度信号求取在所述进气管段和/或排气管段中的经测量的压力振荡的选出的信号频率的相位。在此基础上，根据进气阀升程相位差和排气阀升程相位差求取选出的信号频率的相同的相位的竖线并且通过与信号频率有关的相位移确定求取的线的共同的交点。由求取的共同的交点确定所述进气阀升程相位差和排气阀升程相位差，并且由发生的相位移的值确定所述活塞升程相位差。

文件DE 10 2015 226 138 B3和DE 10 2015 226 461 A1分别公开了一种用于求取用于运行内燃机的燃料的成分的方法。这些方法也基于借助于离散傅里叶变换对在相关的内燃机的进气管段中的压力振荡进行测量和分析。在这种情况下，例如除了求取在进行吸气同步的燃料喷射时选出的信号频率的实际相位之外，在无燃料喷射到或者在直接将燃料喷射到关闭的燃烧室中时，以相同的方式求取选出的信号频率的另外的比较相位和两者之间的实际相位差。然后，在考虑针对不同的燃料成分的相同的信号频率的基准相位差的情况下，求取当前使用的燃料的燃料成分。

文件DE 10 2015 226 461 A1公开了一种用于在内燃机正常运行时同样基于在该内燃机的进气管段中的经测量的压力振荡求取燃料的喷射开始时间点和喷射量。

在文件号为10 2016 219 584.0、10 2017 209 112.6、10 2016 222 533.2和102017 209386.2的德国专利申请中公开了别的基于对在进气管段或者废气管段中的动态压力振荡的测量并且借助于离散傅里叶变换对其进行的分析的方法，例如：

- 组合式识别内燃机的进气阀升程与排气阀升程的相位差；

- 求取内燃机的压缩比；

- 监控在内燃机的阀传动装置中出现的偏差和

- 求取在运行时内燃机的进气管段的当前的配平位置。

在使用上述方法时，当压力振荡信号例如由于压力传感器失灵或者压力传感器的功能有缺陷时而出现错误时，能够导致内燃机的运行特性、尤其是废气特性显著地恶化。出于这个原因，重要的是并且部分甚至由立法者规定的是，在相应的内燃机的整个运行持续时间内保证这样的影响废气特性的组件的完好的无故障的功能或者说在运行时识别故障。

发明内容

因此，本发明所基于的任务在于，提供一种简单的、成本有利的和可靠的方法，借助于该方法能够可靠地并且迅速地确定在运行时布置在内燃机的空气进气管段或者废气排放管段中的压力传感器的尤其是在其动态特性方面的故障。

根据根据本发明的用于检查在运行时在内燃机的空气进气管段或者废气排放管段中的压力传感器的功能的方法，借助于相关的传感器测量在运行时在相关的内燃机的空气进气管段中的吸入空气的或者废气排放管段中的废气的动态压力振荡并且由此产生对应的压力振荡信号。基于这个压力振荡信号，借助于离散傅里叶变换，针对多个选出的信号频率分别求取该内燃机的确定的运行特征的值。然后，通过相互比较求取的值，求取该运行特征的针对不同的信号频率求取的值彼此之间的偏差值。这些偏差值被用于评估相应的压力传感器的功能，其中，如果求取的偏差值中的任何一个偏差值都未超过预先给定的偏差极限值，则确认所述压力传感器的功能完好，并且其中，如果求取的偏差值中的至少一个偏差值超过预先给定的偏差极限值至少一次，则诊断出所述压力传感器的故障。

根据本发明的方法的优点在于，在无附加的传感装置的情况下，能够纯粹基于待检查的压力传感器本身的压力振荡信号检查这个压力传感器的功能。此外，为此能够在很大程度上利用本来就在运行时重复实施的对该压力振荡信号的测量和分析，这确保了迅速地识别该压力传感器的故障。

为了分析该压力振荡信号，对其进行离散傅里叶变换（DFT）。为此，能够考虑将作为快速傅里叶变换（FFT）已知的算法用于高效计算DFT。借助于DFT，将所述压力振荡信号分解为单个的信号频率，随后能够单独地简化地对所述信号频率在其振幅和相位方面进行分析。

在当前情况下已经显示出，尤其是在测量高动态的压力振荡时，传感器的故障对该压力振荡信号的被称为信号频率的不同的频率分量产生不同的影响。即，如果在基于压力振荡信号求取确定的运行特征时针对不同的信号频率得到很大不同的值，则能够认为该压力传感器的完好的功能发生故障或者至少受到损害。根据本发明的方法利用这一点，其方式是，针对多个彼此不同的信号频率各求取该运行特征的当前的值并且将这些值相互比较。这例如能够通过简单地求每两个值之间的差来实现。在此，能够分别仅将最高的值与最低的值进行比较或者能够将每个值与每个另外的值进行比较。如此求取的差值在这里概括地成为偏差值。在准备阶段中，例如在指定或者测量相应的传感器类型时，为该偏差值的允许的最大参量确定偏差极限值。在执行该方法时，这个偏差极限值被用于与求取的偏差值进行比较，其中，如果求取的偏差值中的任何一个偏差值都未超过预先给定的偏差极限值，则确认所述压力传感器的功能完好，另一方面，如果求取的偏差值中的至少一个偏差值或者至少最大的偏差值达到或者超过预先给定的偏差极限值至少一次（即至少在一个测量过程中），则诊断出所述压力传感器的故障。

根据本发明的方法的进一步的实施方案利用下述认识：压力传感器的故障不仅对相应的信号频率的相位、还对相应的信号频率的振幅产生不同的影响。与此对应地，该方法的实施方案的特征在于，在求取所述压力振荡信号的同时求取曲轴相位角度信号，参照所述曲轴相位角度信号求取经测量的压力振荡的选出的信号频率的相位和/或振幅，并且基于相应的信号频率的分别求取的相位或者振幅或者相位和振幅各求取所述内燃机的确定的运行特征的值。

为执行根据本发明的方法所需的曲轴相位角度信号能够利用与所述曲轴连接的齿轮和霍尔传感器来求取。在现代的内燃机中同样已经存在用于别的目的的这样的传感器组件。由此产生的曲轴相位角度信号能够被根据本发明的方法以简单的方式共同使用。这具有下述优点：无需布置附加的传感器，因此也不会导致产生用于执行根据本发明的方法的附加成本。

如果根据相应的信号频率的相位或者振幅或者相位和振幅还求取对应的运行特征，则这种实施方案以有利的方式尤其是适合的。

在本方法的另一种实施方案中，所述内燃机的确定的运行特征是下述运行参数中的一个或者多个运行参数：进气阀升程相位、排气阀升程相位、活塞升程相位、燃料成分、燃料喷射的开始时间点、燃料喷射的喷射量、缸的压缩比、进气管段的配平位置和阀传动装置偏差值。为了基于在所述空气进气管段或者废气排放管段中求取的压力振荡信号求取提到的这些运行参数，在这里参考在针对现有技术的引言部分中提到的文件的公开内容，在所述文件中详细地阐述了各个方法。

在将提到的运行参数中的多个运行参数用作运行特征时，例如能够在求取确定的第一运行特征的超过所述偏差极限值的第一偏差值之后，首先仍然基于另外的确定的运行特征求取另外的偏差值，以便确认所述第一偏差值。

将提到的运行参数用作运行特征的优点在于，本来就持续地在运行时求取这些运行参数，因此，用于检查该压力传感器的功能的附加耗费能够保持得非常低。

有利地，为了执行根据本发明的方法，选出的信号频率对应于作为基本频率的进气频率或者该内燃机的进气频率的一次谐波或者所谓的“谐波”的其他次数谐波（即二次至n次谐波）。在此，所述进气频率又明显与该内燃机的转速有关。

然后，针对这些选出的信号频率，例如在考虑平行检测的曲轴相位角度信号的情况下，参考所述曲轴相位角度能够求取选出的信号频率的在这个上下文下被称为相位角度的相位和振幅。

由此，在求取相应的确定的运行特征时得到特别明确的、进而易于分析利用的结果，由此能够确保结果的高的准确性。

有利地，如用于求取提到的运行参数的各个方法那样，所述方法能够在相关的内燃机的电子的能够编程的发动机控制单元（CPU）上实施。这具有下述优点：无需单独的控制器或者计算器，该方法的算法能够纳入到发动机控制程序的对应的流程中、尤其是能够纳入到用于求取所述运行参数的算法中。

在上文阐述的在发动机控制单元上实施根据本发明的方法的实施方案的另一种构型方案中，如果诊断出所述压力传感器的故障，则借助于所述发动机控制单元在紧急运行模式中进一步运行所述内燃机或者启动所述内燃机的紧急停运。替代地或者除此之外，输出故障通知，该故障通知例如给车辆驾驶员发出所述压力传感器已识别为失灵的信号。

因此，有利地保证，不利用基于对应的压力传感器的错误的压力振荡信号的调节参量来运行相应的内燃机，所述调节参量不能够确保遵守排放极限。

根据本发明的用于控制内燃机的发动机控制单元具有至少一个电子计算单元、至少一个电子存储单元、多个信号输入端和多个信号输出端。可选地，所述电子计算单元也能够具有多个单独工作的或者组合式工作的计算单元和存储单元。在此，在所述电子计算单元中的至少一个电子计算单元中和/或在所述电子存储单元中保存有程序代码和计算参数，用以在按预期运行所述内燃机时借助于所述发动机控制单元执行上文说明的根据本发明的方法。

根据本发明的发动机控制单元的优点在于，用于执行根据本发明的方法的程序代码和计算参数能够直接嵌入到用于控制该内燃机的历程和程序流程中，并且同样无需单独的控制单元。

附图说明

接下来，借助于附图详细地说明根据本发明的方法。附图示出：

图1：用于阐述往复式活塞内燃机的结构和功能的简化示意图。

图2：用于示出根据本发明的方法的实施方案的经简化的方框图。

图3：根据图1的经简化的方框图的进一步细化的片段，用以进一步详细地示出根据本发明的方法的实施方案。

在附图中，功能相同和名称相同的部件通常用相同的附图标记进行标记。

具体实施方式

已经在引言部分说明了在图1中示出的用于阐述活塞往复式内燃机的结构和功能的示意图。然而，应注意的是，示出的发动机控制单元50具有至少一个电子计算单元53、至少一个电子存储单元54、多个信号输入端51和多个信号输出端52，所述多个信号输出端也能够通过功率输出端来补充。另外，在电子计算单元53中和/或在电子存储单元54中保存有程序代码和计算参数，借助于所述程序代码和计算参数，如上文所述，借助于发动机控制单元50在按预期运行该内燃机时实施根据本发明的方法。

图2示出经简化的方框图，在该方框图中在各个方框中概括地示出了主要的方法步骤。

首先，在运行时，借助于相关的压力传感器44测量在相关的内燃机1的空气进气管段20中的吸入空气的和/或废气排放管段30中的废气的动态压力振荡，并且由此产生对应的压力振荡信号DS_S，这通过用B1标记的方框示出。

在用B2标记的方框中，基于压力振荡信号DS_S借助于离散傅里叶变换DFT求取选出的运行特征Emtlg_BChk_W1...X，这通过方框B2示出。在此，基于压力振荡信号DS_S借助于离散傅里叶变换DFT针对多个选出的信号频率SF1、SF2至SFX（也写作SF1…X）分别求取内燃机1的确定的运行特征BChk_W1、BChk_W2至BChk_WX（也写作BChk_W1…X）的值。运行特征BChk_W1、BChk_W2至BChk_WX的求取的各个值在图2中通过方框B3.1、B3.2至B3.X示出。

能够被考虑作为确定的运行特征的是根据现有技术中在引言部分中提到的方法中的一种方法基于相同的压力振荡信号DS_S求取的一个或者多个运行参数。因此，例如能够将进气阀升程相位、排气阀升程相位或者活塞升程相位用作确定的运行特征，所述进气阀升程相位、排气阀升程相位或者活塞升程相位例如能够利用在现有技术中公开的方法中的一种方案来求取。根据在引言部分中提到的专利保护文件中公开的方法求取的燃料成分、燃料喷射的开始时间点、燃料喷射的喷射量、缸的压缩比、进气管段的配平位置和阀传动装置偏差值也能够用作确定的运行特征。

如果例如由待检查的压力传感器44的压力振荡信号DS_S求取上述运行参数中的多个运行参数，则适当的是，基于作为相应的运行特征的这些多个运行参数执行根据本发明的方法并且校正结果用于验证或者说确认单个结果。因此，必要时能够基于所谓的离群测量值避免错误评估。

在根据本发明的方法的随后的过程中，求取运行特征BChk_W1…X的针对不同的信号频率SF1…X求取的值彼此之间的所谓的偏差值Emtlg_Aw_W1...Y，这通过方框B4表示。这例如能够通过分别比较两个求取的值、尤其是通过分别求两个求取的值的差来进行。在此，例如首先能够求取距离最远的值并且求这两个值的差。由此找到最大的偏差值。或者，将运行特征BChk_W1…X的所有求取的值分别与该运行特征的所有另外的值进行比较，这得出多个偏差值Aw_W1、Aw_W2至Aw_WY（也写作Aw_W1…Y），这在图2中示例性地通过用B4.1、B4.2至B4.Y标记的方框示出。

在根据本发明的方法的随后的过程中，分别将求取的偏差值Aw_W1、Aw_W2至Aw_WX与预先给定的偏差极限值Aw_Gw在如下方面进行比较：求取的偏差值Aw_W1、Aw_W2至Aw_WX是否达到或者超过预先给定的偏差极限值Aw_Gw，即Aw_W1...X≥Aw_Gw。这在方框B5中示出。

为此，在按预期运行内燃机1的准备阶段中例如通过经验或者通过计算求取偏差极限值Aw_Gw，该偏差极限值保存在发动机控制单元50（CPU）的在图2中示出的电子存储单元54中。在相同的发动机控制单元50上同样能够实施根据本发明的方法，该方法以程序代码的形式保存在那里。

基于前述比较Aw_W1...X≥Aw_Gw的结果，如果求取的偏差值Aw_W1...Y中的任何一个偏差值都未达到或者未超过预先给定的偏差极限值Aw_Gw，则确认压力传感器44的功能完好，DSens=ok，如方框B6所示。

相反，如果求取的偏差值Aw_W1...Y中的至少一个偏差值达到或者超过预先给定的偏差极限值Aw_Gw至少一次，则诊断出压力传感器（44）的故障DSens_Ffkt，如方框B7所示。

在进一步执行根据本发明的方法时，如果诊断出压力传感器44的故障DSens_Ffkt，则能够借助于发动机控制器50将内燃机1切换到紧急运行模式Nt-Btb中并且继续如此运行该内燃机，如方框B8.1所示，或者能够启动内燃机1的紧急停运，Nt_stop，如方框B8.2所示。同样地，可选地，替代地或者除此之外输出故障通知（Info_Sig），如方框B8.3所示，该故障通知例如向车辆驾驶员发出所述压力传感器已识别为失灵的信号。

图3示出根据图1的经简化的方框图的进一步细化的片段，用以进一步详细地示出根据本发明的方法的实施方案。在这种情况下，借助于方框B1.1示出了，在求取压力振荡信号DS_S的同时求取曲轴相位角度信号Kw_Pw。这例如借助于本来就设置在所述内燃机处的曲轴位置传感器41实现，如图1所示。

另外，在图3中进一步细化方框B2，以便通过方框B2.1、B2.2至B2.X示出，参照曲轴相位角度信号Kw_Pw_S，针对经测量的压力振荡信号DS_S的选出的信号频率SF1、SF2至SFX（也写作SF1…X）分别求取选出的信号频率SF1…X的相位Phl1、Phl2至PhlX（也写作Phl1…X）和/或振幅Amp1、Amp2至AmpX（也写作Amp1…X）。基于分别求取的相位Phl1…X或者振幅Amp1…X或者相位Phl1…X和振幅Amp1…X，针对相应的信号频率SF1…X求取内燃机1的确定的运行特征BChk_W1…X的相应的值。

再次简要地概述，本发明涉及一种用于检查在运行时在内燃机的空气进气管段或者废气排放管段中的压力传感器的功能的方法以及一种用于执行该方法的发动机控制单元，并且本发明所基于的基础是：借助于相关的压力传感器测量在运行时在相关的内燃机的空气进气管段中的吸入空气的或者废气排放管段中的废气的动态压力振荡，并且基于获得的压力振荡信号借助于离散傅里叶变换针对多个选出的信号频率分别求取该内燃机的确定的运行特征的值以及求取针对所述不同的信号频率求取的值彼此之间的偏差值。根据求取的偏差值不超过或者超过预先给定的极限值来确认该压力传感器的功能完好或者诊断出该压力传感器的故障。

由此能够监控该压力传感器的完好的功能并且在发生故障的情况下启动对应的措施，所述措施防止该内燃机发生故障和防止污染物排放可能基于此而增加。

Claims (7)

1.用于检查在运行时在内燃机（1）的空气进气管段（20）或者废气排放管段（30）中的压力传感器（44）的功能的方法，其中，

- 借助于相关的传感器（44）测量在运行时在相关的内燃机（1）的所述空气进气管段（20）中的吸入空气的或者废气排放管段（30）中的废气的动态压力振荡并且由此产生对应的压力振荡信号（DS_S）；和

- 其中，基于所述压力振荡信号（DS_S）借助于离散傅里叶变换（DFT）针对多个选出的信号频率（SF1…X）分别求取所述内燃机（1）的确定的运行特征（BChk_W1...X）的值并且求取所述运行特征（BChk_W1...X）的针对不同的信号频率（SF1…X）求取的值彼此之间的偏差值（Aw_W1...Y）；

- 其中，如果求取的偏差值（Aw_W1...Y）中的任何一个偏差值都未达到或者未超过预先给定的偏差极限值（Aw_Gw），则确认所述压力传感器（44）的功能完好（DSens=ok）；

- 其中，如果求取的偏差值（Aw_W1...Y）中的至少一个偏差值达到或者超过预先给定的偏差极限值（Aw_Gw）至少一次，则诊断出所述压力传感器（44）的故障（DSens_Ffkt）。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在求取所述压力振荡信号（DS_S）的同时求取曲轴相位角度信号（Kw_Pw_S），参照所述曲轴相位角度信号（Kw_Pw_S）求取经测量的压力振荡信号（DS_S）的选出的信号频率（SF1…X）的相位和/或振幅，并且基于分别求取的相位或者振幅或者相位和振幅求取所述内燃机（1）的确定的运行特征（BChk_W1...X）的相应的值。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述内燃机的确定的运行特征是下述运行参数中的一个或者多个运行参数：进气阀升程相位、排气阀升程相位、活塞升程相位、燃料成分、燃料喷射的开始时间点、燃料喷射的喷射量、缸的压缩比、进气管段的配平位置和阀传动装置偏差值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述选出的信号频率（SF1…X）是进气频率和所述内燃机（1）的进气频率的至少一个另外的倍数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在相关的内燃机（1）的电子的能够编程的发动机控制单元（50）上实施所述方法。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，如果诊断出所述压力传感器（44）的故障（DSens_Ffkt），则借助于发动机控制单元（50）在紧急运行模式（Nt-Btb）中进一步运行所述内燃机（1）或者启动所述内燃机（1）的紧急停运（Nt_stop），其中，替代地或者除此之外，分别输出故障通知（Info_Sig）。

7.用于控制内燃机（1）的发动机控制单元（50），其具有至少一个电子计算单元（53）、至少一个电子存储单元（54）、多个信号输入端（51）和多个信号输出端（52），其中，在所述电子计算单元（53）中和/或在所述电子存储单元（54）中保存有程序代码和计算参数，用以在按预期运行所述内燃机时借助于所述发动机控制单元（50）实施根据权利要求1至6中任一项所述的方法。

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