CN113494376A - 用于分析流体的方法和用于执行该方法的设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于分析流体(40)的方法，该流体从内燃机(10)的空间(23)、尤其是燃烧室流入流体引导件(42)中，其中内燃机(10)具有至少一个用于输送燃料(54)的机构(44)、特别是喷射阀，其中借助于探头(48)、尤其是拉姆达探头进行分析，流体引导件(42)中的流体(40)作用于探头上，其特征在于，在内燃机(10)发动期间进行分析，并且作用于探头(48)上的流体(40)不受受控输送的燃料(54)的影响。

Description

用于分析流体的方法和用于执行该方法的设备

技术领域

本发明涉及一种用于分析流体的方法和一种用于执行该方法的设备。

背景技术

对用于内燃机的燃料系统、特别是根据奥托原理工作的汽油发动机或外部点火的发动机的燃料系统进行诊断的要求产生更加具体的分析方法。例如，分析方法被提出以便可以遵守排放中的限制。如下的识别装置例如可以用于此，这样的识别装置识别不密封的喷射器进而识别不受控地到达内燃机的一部分中的燃料量(喷射器泄漏识别)。这种识别装置应当识别燃料不期望/不受控地经由喷射器的阀座离开进入到燃烧室中(到燃烧室中的泄漏)的情况。这种错误的原因例如可能是喷射器制造中的杂质，其中例如在喷射器的阀座中积聚来自切削加工中的颗粒进而导致不密封性。这在具有向外打开的喷嘴(所谓的A喷嘴)的喷射器中会是这种情况。原则上，即使在磁性驱动的多孔阀喷射器(MLV)中同样会出现不密封性。

根据这种泄漏的数量级，泄漏会导致内燃机的不同的错误反应。如果这种内燃机在机动车的正常行驶运行中运行，则这种内燃机通常表现不明显。这是因为即使泄漏非常大整体上也仅占总体单独喷入气缸中的燃料量的相对小的份额。例如，该小份额远远小于3％。所提及的错误反应在此包括以下范围：从对于驾驶员无法察觉的发动机效应引起的排放恶化到在启动期间通过燃烧室中的混合物的过浓引起的或在启动之后的阶段中的燃烧失火。此外，在直喷发动机中由于尤其在启动-停止行驶状态下高压构建延迟造成不良的起动情况。

在现有技术中，典型地两个或更多个将彼此独立的所谓的信号路径视作为存在泄漏的高压喷射阀的检测方法。第一信号路径借助于内置的高压传感器评估轨道压力的时间曲线。但是，该方法对于高压系统中的任何泄漏都敏感地做出反应。借此，该方法还对高压泵中的内部泄漏产生反应，压缩的燃油通过所述内部泄漏流回到低压回路中。因此，没有向外排出燃料、在此例如排出到气缸的燃烧室中与其有所关联。出于该原因，仅当喷射器的泄漏值非常高时，该方法才足够准确(灵敏)。另外，该方法不适合于将泄漏与各个气缸相关联，使得无法气缸选择性地进行评估。作为附加且独立的方法，可以评估或评估各个气缸的所谓的燃烧稳定性。由德国专利和商标局以案件号10 2019 208 018公开的德国专利申请公开了对于这种方法的申请。如上所述，燃烧失火仅在一次起动之后或起动之后的第一次燃烧中出现，因为进入到燃烧室中的燃料由于内燃机的更长的停机阶段至少最初导致混合物的过浓。借助于评估启动/再启动阶段中的燃烧稳定性可以进行错误分析，通过所述错误分析使得可以评估气缸特定的故障。

燃烧室混合物的上述过浓在转速提升期间和也在再启动阶段中导致排气探头或拉姆达探头的相对于正常系统(无错误的系统)变化的信号特性。因此，可以将排气探头或拉姆达探头的信号曲线的评估用作另一种独立的方法。

从现有技术中，例如从德国专利局的公开文献DE22 167 05 A1中，另外地且原则上已知如下方法，该方法实现了借助于拉姆达探头分析流体引导件(排气管)中的流体(排气)的组成并且借助于调节回路改变排气组成。

发明内容

根据本发明的第一方面，提出一种用于分析流体的方法，流体从内燃机的空间、尤其是燃烧室流入流体引导件中，例如流入排气管、排气引导件中，或从所谓的排气阀起的排气引导件中。此外，内燃机具有至少一个用于输送燃料的机构、特别是阀。借助于尤其构成为所谓的拉姆达探头的探头进行分析。在该方法期间，流体引导件中的流体作用于探头上。对流体的分析在内燃机发动期间且用于输送燃料的机构关闭时进行的。换言之，该分析在内燃机发动期间且借助在发动开始之后不受受控地输送燃料影响的流体来进行，因为发动开始之后该流体不受燃料的影响。在发动开始之前受控地添加可能受控添加的燃料。用内燃机的发动在此表达：内燃机的轴、尤其驱动轴、例如曲轴通过辅助驱动机器驱动、转动。在发动期间，内燃机不可以自主地起动。辅助驱动机器例如可以是电机，电机直接驱动内燃机的轴(曲轴启动器)或者例如借助于设置在中间的变速器、例如由齿圈和小齿轮构成的变速器通过例如常规的起动器来驱动。如所提及的那样，在此处提出的方法期间，流体必须不受受控输送燃料的影响。这例如可以意味着内燃机的相应的机构(例如，喷射器)未被操控，进而不输送燃料，尤其不输送到空间(燃烧室)或流体引导件中。

该相应的方法流程的优点在于：在流体的分析中，优选地可以排除流体受到刚(以受控方式引入)进入流体引导件中的燃料的损害。因此，在执行该方法时，可以相应地确定流体中的燃料痕量来自泄漏/非密封的机构。由此，在该方法中在启动/再启动阶段期间拉姆达信号曲线或探头信号曲线方面评估启动过程。借此，仅评估如下启动过程，在启动过程中仅喷射器泄漏对探头的信号曲线具有显著影响或者会引起对从中推导出的标准的相应的影响。在该方法流程的范围中，对于系统的特定的适当的状态的限制是目标导向的。例如，在此可以考虑如下系统状态(系统为内燃机或其副机组)，该状态在内燃机切断或停止时占主导：属于这种状态的例如是探头值/拉姆达值、油箱通风速率、曲轴箱通风状态和其他状态。

油箱通风和曲轴箱通风会影响拉姆达信号，因为在内燃机静止时仍有来自油箱通风和曲轴箱通风的燃油份额包含在进气管中。在内燃机启动时，在这种情况下，不仅空气被输送到拉姆达探头，而且还有未知的空气/燃料混合物被输送到拉姆达探头。然后，这产生类似于不密封的喷射器的测量值。

根据本发明的又一方面，在开始将燃料受控地输送到空间中之后、但是在由从空间中流出的且富含燃料的流体到达探头之前，结束对流体分析燃料的泄漏量。如内燃机领域的技术人员所公知的，例如在所谓的点火OT(上死点，ZOT)之前不久并且可能在ZOT之后不久典型地发生将燃料输送到空间或燃烧室中。例如，直到在该空间中燃烧的燃料量或相应的流体到达可以在流体引导件中后在其上的探头发出信号的位置为止，才会自ZOT经过传递180度角(曲轴的度数或驱动轴的度数)。这实现特别长的分析时间段。根据另一构想而提出在通过操控内燃机的机构(例如喷射阀)进行的燃料输送之前，尤其在输送到空间或所述流体引导件中之前，进行分析。这引起：在分析时或期间可可靠地没有将受控引入的燃料份额引入到流体中。

在分析时，评估探头的信号，并且在此求出流体中的燃料的份额，尤其是未燃烧或部分燃烧的燃料的份额。未燃烧的燃料在此可正常视为以不受控地离开机构的燃料(泄漏量)，部分燃烧的燃料可归因于不完全的换气。如果在分析时通过评估探头的信号没有推断出泄漏量或允许的泄漏量，则提出继续内燃机的运行，因为根据刚刚提到的标准没有表明机构故障。与之相应地期望排气成分符合规定。如果在分析时通过评估探头的信号推断出不允许的高的泄漏量，则从中可以例如且有利地推断出内燃机的该机构或多个机构或一个机构(即例如喷射器或阀中的一个或多个)故障。从通过探头信号评估推断出不允许高的泄漏量的结论中，或者可以继续内燃机的运行，或者替选地不继续内燃机的运行。对于内燃机的继续运行例如是指内燃机仍可可靠地运行，内燃机因此输出正常功率以使机动车继续移动并且由此例如为了检查和可能的维修目的而可以驶入车间中。如果例如在分析时通过评估探针信号会推断出不允许的高的泄漏量并且在此决定内燃机不继续运行，则这例如可以与如下相关联，即在内燃机处会存在其他的损坏进而机械运行视为是不允许的。但是，在确定了故障之后不运行内燃机的另一原因或可能附加原因或替选原因例如也可能是不允许的排气成分，其在内燃机继续运行之前需要强制性维修。根据本发明的一个方面，在分析时，通过评估探头信号提出将探头的信号曲线与参考信号曲线进行比较，并且在超过该偏差的情况下推断出不允许的高的泄漏量，进而推断出机构故障。在此，探头的信号曲线可以是探头的各个信号值的排列，信号值彼此排列描述探头的一个或多个、尤其连续的信号曲线。例如，信号各求出曲轴的度数或驱动轴的度数，使得对于每个曲轴的度数或驱动轴的度数提供值、例如拉姆达值。参考信号曲线原则上对应于探头的信号曲线，但这是特殊的信号曲线。参考信号曲线例如是事先在类型相同的内燃机处求出的范本信号曲线，该内燃机具有完整功能的机构。在该上下文中，例如预先确定与参考信号曲线的允许的偏差。这种允许的偏差的理由例如可以在于典型地没有避免测量错误或评估错误并且刚好也在参与该方法的构件中不仅无法排除、而且原则上也会预期到制造错误或制造偏差和制造公差。由于该因此允许的公差，因此可以得到偏差，偏差因此可以推断出内燃机的可靠的运行状态。如果这样设置的偏差或其阈值在方法或分析方法的特定的运行时间之后被超过，则预示同样可以推断出不允许的高的泄漏量，进而推断出机构故障。例如在此需要提及的是：如果例如在分析方法开始之后大约300毫秒超过传感器或拉姆达值的偏差为0.1，则可以推断出不允许的高的泄漏量，进而推断出机构故障。根据本发明的另一方面提出：为了确定可能不允许高的泄漏量，确定探头的信号评估的最早的开始和/或探头的信号评估的最迟的结束。因此，探头的信号评估的最早的开始例如可以不处于达到探头的工作温度之前，因为否则会得出错误的结果，从而会从中得出错误的结论。例如，如果此处提到的探头、特别是拉姆达探头不具有正常的工作温度，则在此典型地存在有错的过程。由于这个原因，例如会需要拉姆达探头首先借助于探头加热装置加热都其工作温度。于是，达到工作温度例如可以指出探头的有意义的/对应于方法的信号评估的最早开始。关于探头的信号评估的最迟的结束，例如考虑已经提及的情况，根据所述情况最迟的结束处于通过流体达到探头之前，流体已经具有受控输送的燃料。这种最终被错误地求出的燃料份额使得这里提出的方法毫无意义。作为对探头的信号评估的更早的开始，内燃机的驱动轴例如可以与静止转动位置相关。特别地，这例如与燃烧室的所谓的排气阀相关。在内燃机停机之后下该方法的范围中燃烧室的下一个排气阀越早打开，从该技术特征出发就可越早地观察到开始更早。因此，如果例如下一个排气阀的打开时间点迫在眉睫，则通过借助于通过活塞运动引起内燃机的驱动轴的事件运动来激发气体切换的方式，将来自该燃烧室中的炉体尽可能早地排放到流体引导件中并且引导至探头。相反，如果在单杠单缸发动机中提出排气阀例如在驱动轴转动半圈后才开始打开，那么从驱动轴的转动运动开始计算，探头的信号评估的开始应当相应是最迟的。这种过程实现显著所谓的时间窗或其开始，使得仅在技术上有意义的、因为完全可有意义评估的时间点进行信号评估。换言之，如果探头的信号评估在技术上可预见到下一个排气阀在曲轴转动半圈之后才打开的时间点已经开始，则对于该至少半圈的曲轴转动而言开始信号评估过早。但是仍可以早地开始该方法。

根据另一方面提出：探头的信号评估的开始(优选最迟)始于拉姆达值的预期上升的开始。将术语“拉姆达值的预期的上升”在此例如应用于已经提出的参考信号曲线。因此，确定在可预期不密封的、即泄漏的机构或者已经确定了这种机构的情况下，探头的信号的相应值(始于相同的边界条件，即例如评估开始)才可测量地随后达到，例如达到拉姆达＝1.1的探头值。这例如可以是160毫秒。

根据所提出的方法的另一方面提出：在分析开始之前将探头加热到其工作温度，因为否则求出有错的结果并且和有错的探头值。此外，会有利的是借助分析的开始至少遵守内燃机的预设的停机时间(中止阶段，停止阶段)(第一停机时间)。其原因在于，泄漏量最终是例如时间相关的过程的结果。因此会是如下情况：故障的、即存在泄漏的机构(喷射器、阀)在例如6小时之内流过刚好还允许的泄漏量，而例如在12小时的停机时间(第一停机时间之后)确定排出的泄漏量推断出相应机构的损坏。

通过在此提出的方法还用于求出机构的泄漏可以与各个气缸中的哪个相关联或者在哪个气缸中关联机构的泄漏。流体在流体引导件中的流动由如下物料(空气和燃烧残留物，并且必要时还有新鲜的泄漏的推进剂)组成，所述物料在发动时依次离开各个气缸。内燃机的停止位置借助最后的运行阶段之后的发动已知并且存储，或者借助发动求出，或者借助发动求出各个活塞处于哪个位置中。从该推进器力学、打开相应的排气阀的时间点、流体引导件在排气阀和探头的位置之间的管连接距排气阀的间距和已知的或求出的流动速度中得出物料合适离开气缸。如果探头的信号与气缸中的特定物料关联，则可以借助鉴别为故障机构的信息的探头信息从中推断出在哪个气缸中相应的机构有故障。与之相应地，提出如下方法，其中代表具有未燃烧的燃料的流体的探头信号与特定气缸相关联进而将所述探头信号与同该气缸相关联的特定的机构相关联。

此外，提出一种具有多个部件和内燃机的一个控制和/或调节装置的设备，多个部件和该控制和/或调节装置设计用于执行根据前述特征和方面的方法。此外，提出一种计算机程序，其包括命令，当命令在如上所描述的设备控制和/或调节装置中运行时，使设备执行所阐述的方法的步骤。

附图说明

根据下面简要描述的附图更详细地解释本发明。附图示出：

图1示出内燃机的示意图，

图2输出所提出的方法的原因的示意图，

图3示出第一图表，所述第一图表描述在内燃机运行时在启动开始时的不同特性的曲线。在此，对于两种不同的系统状态示出探头信号的不同的曲线(拉姆达值)。

图4示出具有在启动过程期间中的变量曲线的另一图表，其中该图示涉及内燃机，内燃机的系统状态没有错误，

图5示出原理上与图3中的图表相对应的图表，其中系统状态是有错误的，

图6示意性地示出该方法的流程的视图。

具体实施方式

图1以强烈示意性的方式示出了内燃机10。该内燃机10在此示出气缸13，其中该内燃机10不仅可以具有一个气缸13，而且以已知的方式例如具有两个、三个、四个、五个、六个或更多个气缸13。活塞15设置在气缸中，活塞经由在此未具体绘出的转动铰链和连杆17与驱动轴19耦联。此处示意性示出的驱动轴19在此例如可以构成为曲轴。气缸13通过气缸盖21在活塞15上方封闭。气缸盖21和活塞15在它们之间界定空间23，该空间典型地被称作为燃烧室。空间23以已知的方式用于接纳混合物，并且将空间23中的由此形成的压力升高作为相应的力经由活塞15和连杆17传递到驱动轴19上，以便其例如以同样已知的方式和方法驱动机动车，或者在内燃机10是固定式机器的情况下，驱动发电厂(例如电动发电机)。

在刚刚描述的燃烧过程的上下文中需要新鲜空气会流入燃烧室中，这在此通过箭头25符号表示。该新鲜空气25在此通过进气管27被引导至空间23(进气冲程)。为了使新鲜空气25可以流入空间23中，新鲜空气25必须经过进气阀29。进气阀29具有所谓的阀座，阀座引入气缸盖21中并且具有与其相互作用的阀封闭件31。在空间23中的燃烧过程期间，闭合阀封闭件31进而闭合进气阀29(工作冲程)。为了在随工作冲程之后的已知的排气冲程中使已燃烧的气体混合物(排气)离开空间23，排气阀33以已知的方式及时打开。该排气阀33还具有阀座和与其相互作用的阀封闭件37。在通过排气阀33之后，在此称为流体40的排气流入到流体引导件42中。在此，流体40同样通过箭头符号示出。

这里提到的流体引导件42也可以被称为排气管、排气引导件。在该实施例中还示出机构44，该机构也可以被称为阀或喷射阀或高压喷射阀或喷射器。机构44被设置用于将燃料喷射到空间23中，以便燃料与处于那里的新鲜空气混合并且在开始点火过程之后可以燃烧成排气。为了启动点火过程，可以将点火装置46(例如火花塞)安置在优选的汽缸盖21处，使得点火装置可以点燃由新鲜空气25和燃料构成的混合物。探头48被设置在所提及的流体引导件42中，使得探头可以借助于其他技术装置来分析流体40的组成，或者对流体40的入流、过流或穿流正常做出反应。在此，这里提到的探头48可以是所谓的拉姆达探头。探头48与控制和/或调节装置50连接，以便可以通过控制和/或调节装置50评估由探头48产生的信号。例如，其他传感器55、56、57、58的测量值也作用于控制和/或调节装置50的流程中。以符号视图示出计算机程序52，该计算机程序包括命令，当命令在设备的控制和/或调节装置50中运行时，执行下面描述的方法或其方法步骤。

在图2中示意性地示出所提出的方法的原因。如开始所描述的那样，如果机构44有故障使得无意/不受控的燃料54经由机构44的阀座逸出到空间23中(进入燃烧室中的泄漏)，则这引起燃料54占空间23的内含物的越来越大的份额。在此符号示出：燃料54的该泄漏量作为液滴(液体)积聚在活塞15的表面上。在此可行的是：从机构44逸出的燃料54的量根本不作为液滴积聚，而是例如溶解在位于空间23中的空气或新鲜空气中。但是，由这两者(液体、气体)构成的混合物也可以在空间23中形成。

根据在此提出的方法实现识别这种泄漏量，进而推断出这种机构(阀)的故障。

图3示出描述各种测量变量和/或计算变量的图表。X轴线示出以秒为单位的时间。在此，等于零秒的时间最初不与事件联系。经由该时间过程中示出各种曲线，这些曲线可以整体与内燃机10的两个不同状态相关联。例如，因此示出两条曲线n19nio、n19io。曲线n19io描述内燃机10的转速曲线，内燃机的状态和在此更尤其机构44是正常的，进而没有泄露。曲线n19nio示出内燃机10的驱动轴19的转速曲线，其中机构44不正常，即在此在该情况下泄露。如在此可良好识别的是：转速曲线尤其在空转转速的范围中自大约时间t＝86.8秒开始非常不同地走向。尽管曲线n19io相对均匀地伸展，但是曲线n19nio示出一些突然的转速变化或向上或向下更急剧的振幅。此外，在该图中示出两条曲线Lio和Lnio。对于此处示出的时间，这两个值分别描述通过流体引导件42中的探头48求出的拉姆达(L)的值的曲线。如在此可良好识别出：两条曲线除了小的区域之外自tF1起的测量窗的开始都偏差。另一曲线(即曲线ni)说明在哪个时间点在内燃机10的另一气缸13中能够进行下一喷射。每个在此示出的阶梯代表另一发生的喷射。如在两条曲线Lnio和Lio中可以识别的那样，幅度非常不同。

信号曲线Lio示出拉姆达信号根据细线很早就已经上升。这意味着内燃机10在吸入的空气/燃料混合物中必须具有高的空气份额。信号曲线Lnio在衰弱只会(始于参考值tF1)只会才显示出明显稍后的上升。这意味着吸入的空气必定因来自泄漏中的燃料份额污染(长时间停机后)。

在此示出探头48的信号曲线Lio、Lnio与参考值Lref,w进行比较，并且在偏差Ldiff在测量窗tF1开始后经过特定时间tschw之后超过阈值Lschw的情况下推断出不允许的高的泄漏量，进而推断出机构44故障。在该示例中，信号曲线Lio在测量窗口tF1开始后经过特定时间tschw之前超过阈值Lschw，并且信号曲线Lnio在测量窗口tF1开始后经过特定时间tschw之后超过阈值Lschw。相反，这意味着探头48的信号曲线Lio、Lnio与参考值Lref,w进行比较，并且在偏差Ldiff在测量窗口tF1开始后经过特定时间tschw之前超过阈值Lschw的情况下，推断出机构44正常。

图4示出在内燃机10的运行期间所记录的各种曲线的另一视图。由于作为基础的内燃机10完好地工作，所以在此示出的转速曲线n19是正常的内燃机10的转速速曲线。此外，对于参考值拉姆达L＝1.0示出直的水平线作为参考线。此外，示出测量的拉姆达L的曲线。在此，将参考值Lref作为另一曲线轮廓示出(直线，水平伸展)。该值Lref优选在发动机启动开始时作为参考值存储。在相应当前的值拉姆达的测量过程开始时，显然结果是开放的，即在该时刻还不了解：其是Lio还是Lnio。其在此在时间点tF1开始。在限定的测量步骤的范围中，例如根据已经经过的曲轴或轴转动(曲轴角度的度数)，分别测量当前的拉姆达值L，并且最后依次组合成曲线/多边形/阶梯线L。在测量窗口内，在此从时间tF1开始，对于拉姆达L的优选每个测量值求出该当前的探头测量值L和所提及的参考值Lref之间的差。借助另一个测量步骤，从当前的探头测量值和参考值中形成新求出的差值。在第一测量中，所求出的第一差值对应于第一和。将每个另外的差值添加到各个之前求出的和值(当前探头测量值和参考值之间的差的积分)。在测量窗口的结束时，在此在时间点tF2，然后对所述积分方法的总值(积分器值)检查是否未达到或超过此处称为错误阈值的极限。在该示例中，积分器值Lint在时间点tF2(测量窗口的结束)随积分方法的结束在此达到4.77的总值。如果在这种情况下积分值Lint例如没有超过3.0的值，则结果会是：在该方法的范围中，在机构44中发现故障或者推断出故障。如在此在该情况下也可识别的是：该方法在机构44向空间23中的注入活动开始之后才结束。

例如，借助每个同步网格(即，与点火同步)求出测量值。在具有四个气缸的内燃机10的情况下，以180°KW的间距，在具有六个气缸的内燃机的情况下，以120°KW的间距。

在借助于对当前探头测量值和参考值之间的差进行积分的此处介绍的方法中，这也可以选择性地经由取平均的测量值进行。于是，将由探头48的信号曲线中计算出的标记(积分器值)与内燃机10的所谓的停止阶段内的所谓的轨道的测得的压降进行比较。即，可以通过附加的(并非绝对必要的)复核验算来对所述方法进行合理性检查。因此，如果积分值由于不超过阈值来指示机构44故障，则这可以通过轨道的压降的相应的曲线必要时来确认。与之相应，由于机构44故障且泄漏引起的轨道压降强于在正常情况下。如果此处提到的一个或两个指示(积分的拉姆达值，轨道中的压降)推掉出不允许的泄漏，则可以采取进一步的诊断措施，以必要时通过其他的方法来确认指示的错误情况。例如，结合图4以及图3，说明两个时间tF1、tF2，这些时间在此确定测量窗口的长度。为了这样确定测量窗口或其长度，重要的是要考虑所有相关的影响因素，影响因素可以从不同的停止和启动状态中推导出。因此，例如，可以以所谓的动态的方式跟踪测量窗口。即，根据所谓的发动机停止位置，因此可以例如不同地确定开始和结束以及测量窗口的长度。其他影响变量可以是当前进气凸轮轮廓(尤其在可调节的进气凸轮轴的情况下)、传动系的状态(此处例如与离合器状态相关)、所选择的换挡情况(例如空转或接合的特定的挡位)或还有启动策略。例如如下属于所谓的启动策略：对驾驶程序的选择，如这在当前的车辆中例如可以通过尤其经济的模式(Eco)或更运动的模式或者例如通过特别舒适的模式来表示。此外，对于选择测量窗口，还应考虑到探头特性，在此特别是宽带探头的所谓的动态表现。

对于所描述的一种或多种积分方法，还可以根据拉姆达信号曲线的绝对值和梯度来评估信号表现。

在图5中示出用于分析内燃机10的启动表现的另一示例。此处示出的曲线在此允许标识：装置44引起泄漏。图5所示的流程完全对应于图4所示的流程。随测量窗口tF1的开始，以优选规则的间距(例如内燃机10的每个冲程一次)求出当前的拉姆达值L。针对该拉姆达值L求出与参考拉姆达值Lref的差dL，并且借助于已经描述的积分方法求出通过曲线Lint表示的拉姆达差值的积分值。随着测量窗口在时间tF2的结束，可以确定诊断值、即在此积分器值为2.0。该值小于在此未进行数字命名的阈值(但是该阈值例如可以为4.0)，所述阈值将具有完整功能的机构44的完整功能的内燃机10与具有规则泄漏的机构44的非完整功能的内燃机10分开。在此诊断的内燃机10因此不正常。

在图6中简要示出所提出的方法。随该方法以步骤S1开始，例如在另一步骤中确保探头48准备就绪，即步骤S2。为此，例如会需要事先在此处未示出的步骤中将探头48通过探头加热装置加热到工作温度。在随后的步骤S3中始于：内燃机10通过已经提及的辅助驱动机器发动或提高转速，使得驱动轴19和推进器的其他部件、例如连杆和活塞15，以及最终还有诸如进气阀29和排气阀33的阀开始运动。然后，通过排气阀33的上述开始的运动实现在步骤S4中流体40能够从空间23排放到流体引导件42中，并且由此准备就绪的探头48能够识别流体40的特性并将相应的信号提供给控制和/或调节装置50，S5。在另一步骤S6中，评估探头特性或其物理状态，进而求出当前的拉姆达值L，步骤S6。例如，在评估的范围中，例如可以考虑所提出的积分方法。替选地可行的是(也参见图3)：评估超过或不超过拉姆达值L、在此例如为1.1的拉姆达值的绝对值。于是在此例如可以将如下用作为规则：在测量窗口的极限tF1和tF2之间的哪个时间点超过该阈值。如果这基本上是在测量窗口区域中的中间或特定的时间点(例如)，则可以推算出机构44处于正常的、即未泄漏的状态中。如果所提及的在此为拉姆达＝1.1的阈值例如在经过测量窗口的总时间的大约90％之后达到或在测量窗口区域中的特定时间点达到，即显著迟于借助正常的机构44的情况，则预示可以推断出机构44因为泄漏而故障。

因为此处提出的方法应以流体40不应受燃料54的受控输送影响的方式运行，所以根据该方法可以提出：对流体40分析燃料54的泄漏量例如在燃料54受控地输送到空间23中开始之后、但是最迟在从空间23中流出的流体40达到探针48之前结束。尤其提出：分析在通过操控内燃机10的机构44进行燃料54的输送、仪器输送到空间23或流体引导件42中之前进行。在分析中，评估探头48的信号，并且求出流体中尤其未燃烧或部分燃烧的燃料的份额。如果在分析中通过评估探头48的信号推断出没有泄漏量或允许的泄漏量，则根据该方法的一个变型形式继续内燃机10的运行。在方法的范围中，在分析时可以通过评估探头47的信号推断出不允许的高的泄漏量。在此，可能的后果是内燃机10继续运行。替选的变型形式可以是内燃机10不继续运行。根据所描述的积分器方法或所描述的拉姆达阈值方法提出：探头的信号曲线与参考信号曲线比较，并且在超过偏差阈值的情况下推断出不允许的高的泄漏量，进而推断出机构44故障。根据方法的另一步骤提出：确定探头48的信号评估的最早开始tF1和/或探头48的信号评估的最迟结束tF2。信号评估的结束在此指的是相关的结果，在该结果中，将信号评估的结束理解为是由于不允许的高的泄漏量的目的。探头48的信号评估以通常的方式继续，然而这通常是由于净化空气引起的。

探头48的信号评估的最早开始tF1进而测量窗口的开始可以与内燃机10的驱动轴19的静止转动位置相关。这尤其在如下方面是适用的：即内燃机10的曲柄驱动装置的下一个排气阀33越早打开燃烧室或空间23，就越早确定开始tF1。因此，如果排气阀33的下一打开时间点迫在眉睫，则可以将测量窗口的开始tF1确定与早的时间点。然而如在考虑内燃机10中的流程的情况下也明显的是测量窗口的该开始也可以置于较晚。典型地，排气阀33在所谓的点火OT之后例如围绕120度曲轴或驱动轴的驱动轴位置打开。然而，这种情况通常首先随活塞15向下运动之后进行，使得在内燃机10有些冷的状态下，流体40最初仍未离开空间23。相反，在此时刻，流体40首先仍从流体引导件(排气支路)中被抽回到空间23中。仅随通过所谓的工作冲程和排气冲程之间的下死点，才存在如下可行性：即流体50随燃料54的泄漏量从空间23移动到流体引导件42中。如果该气体量达到探针48，则在使用积分器方法的情况下应设置测量窗口的最迟的开始tF1(或之前不久)。因此例如提出：在使用积分器方法的情况下，探针48的信号评估的开始进而测量窗口的开始tF1最迟始于拉姆达值L的预期的上升的开始。在具有阈值判定的所提及的方法中，最终，对于确定机构44是否正常而言重要的是在预设的时间点没有达到特定的阈值。即，测量窗口也可以在预设的时间点之后开始并且没有超过阈值，立即确定机构44正常。探头48必须在可信的分析开始之前被加热，即加热到其工作温度。因此，在方法流程中可以在分析开始之前及时地达到探头48的工作温度。此外，随分析的开始tF1，内燃机10的预设的停机时间(停止阶段，第一停机时间)至少达到特定的最小持续时间。特别地，在该方法的范围中提出在气缸13的第一个排气冲程(气体交换)期间开始分析。

结合内燃机10的短的停机时间(第二停机时间)确定信号曲线L(图3)不能归因于机构故障，因为燃料54的大量或可间接测量的逸出的时间由于泄漏而过短。将短的停机时间例如可理解为秒范围时间段(例如5s或30s或100s)，如其例如在启动停止系统中出现。这就是说，第一停机时间远大于第二停机时间。第一停机时间例如可以包括两次行程之间的间隔或几个小时的间隔，而第二停机时间在一次行程期间出现。该信号曲线L示出：拉姆达信号根据粗线已经非常早地上升。这意味着：在排出的空气-燃料混合物中，内燃机10必须具有低的空气份额或高的燃料54的份额。由于短的停机时间(第二停机时间)推断出燃料54的相对高的份额不来自机构44，而是来自另一来源。该另一来源例如可以是内燃机10的所谓的油底壳中的燃料份额。特别是在较旧的机动车和/或长时间未进行换油的机动车中，可以确定油底壳中的燃料份额(油-燃料混合物)。该燃料份额的一部分可以从内燃机10的曲轴壳体流过例如已经较严重磨损的活塞环进入空间23中。

对于这种情况建议对不同的程序使用动态参考值。

尽管迄今为止例如提出积分器值的阈值为4.0，该阈值将具有完整功能的机构44的完整功能的内燃机10与具有有故障的泄漏的机构44的非全功能的内燃机10分开，则动态适配的参考值应适用于这种情况。通过对值Ldiff如已经描述的那样进行积分，对于这种情况(短的停机时间)求出积分器值，积分器值应适作为动态适配的参考值(在此为动态适配的积分器值Lint,dyn＝2.3)适用于这种情况的动态适应参考值。

替选地，对于这种情况，作为动态适配的参考值也可以改变时间tschw。因此例如设定直至信号曲线L最迟必须达到阈值Lschw的时间tschw,dyn，以便将内燃机10识别为是完整功能的。时间tschw,dyn在此可以作为信号曲线L实际达到阈值Lschw的所测量的时间tgem和附加时间dt之和形成。

相应地提出方法步骤，其中，a)在低于积分器值Lint的阈值并且低于预设的第一停机时间的情况下，或者b)在经过时间tschw之后超过阈值Lschw并且低于内燃机10的预设的第二停机时间的情况下，动态地适配参考值，即积分器值Lint,dyn或时间tschw，dyn，直至信号曲线L达到阈值Lschw。

Claims (19)

1.一种用于分析流体(40)的方法，所述流体从内燃机(10)的空间(23)、尤其是燃烧室流入流体引导件(42)中，其中所述内燃机(10)具有至少一个用于输送燃料(54)的机构(44)、特别是喷射阀，其中借助于探头(48)、尤其是拉姆达探头进行所述分析，所述流体引导件(42)中的所述流体(40)作用于所述探头上，其特征在于，在所述内燃机(10)发动期间进行所述分析，并且作用于所述探头(48)上的所述流体(40)不受受控输送的燃料(54)的影响。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在从所述空间(23)流出且富集受控输送的所述燃料(54)的所述流体(40)到达所述探头(48)之前，结束对所述流体(40)进行所述燃料(54)的泄漏量的所述分析。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，在开始将燃料(54)受控地输送到所述空间(23)中之后，结束对所述流体(40)进行所述燃料(54)的泄漏量的所述分析。

4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在通过操控所述内燃机(10)的机构(44)进行的燃料(54)输送之前，尤其在输送到所述空间(23)中或所述流体引导件(42)中之前，进行所述分析。

5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述分析时评估所述探头(48)的信号，并且在此求出所述流体(40)中的燃料的份额、尤其是未燃烧的或部分燃烧的燃料的份额。

6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，对于所述探头(48)的多个当前探头测量值、优选所有的当前探头测量值，分别求出每个所述当前探头测量值(L)和参考值(Lref)的差(dL)，其中多个所述当前探头测量值优选在一个测量窗口之内求出，并且将多个所述差(dL)叠加至当前的积分器值(Lint)，并且在限定数量的差之后，将所述积分器值(Lint)与错误阈值进行比较，以便判断所述机构(44)是否故障。

7.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述分析时通过评估所述探头(48)的信号，推断出没有泄漏量或允许的泄漏量，并且延续所述内燃机(10)的运行。

8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述分析时通过评估所述探头的信号，推断出不允许的高的泄漏量。

9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将所述探头(48)的信号曲线(Lio，Lnio)与参考值(Lref,w)进行比较，并且在所述测量窗口(tF1)开始后经过特定时间(tschw)之后，偏差(Ldiff)超过阈值(Lschw)的情况下，推断出不允许的高的泄漏量，进而推断出机构(44)故障。

10.根据前述权利要求1至10中任一项所述的方法，其特征在于，将所述探头(48)的信号曲线(Lio，Lnio)与参考值(Lref,w)进行比较，并且在所述测量窗口(tF1)开始后经过特定时间(tschw)之前，偏差(Ldiff)超过阈值(Lschw)的情况下，推断出机构(44)正常。

11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，确定所述探头(48)的信号评估的最早的开始(tF1)和/或所述探头(48)的信号评估的最迟的结束(tF2)。

12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述探头(48)的信号评估的最早的开始(tF1)与所述内燃机(10)的驱动轴(19)的静止转动位置相关，特别是燃烧室的下一个排气阀越早打开，则开始就越早。

13.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，所述探头(48)的信号评估的开始(tF1)最迟始于拉姆达值(1)的预期上升的开始。

14.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，在所述分析的开始(tF1)之前，将所述探头(48)加热至其工作温度(t48)。

15.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，随所述分析的开始(tF1)，所述内燃机(10)的预设的第一停机时间至少达到特定的最小持续时间。

16.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，将代表具有未燃烧的燃料的流体(40)的探头信号与特定的气缸(13)相关联，进而将所述探头信号与同所述气缸(13)相关联的特定的机构(44)相关联。

17.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，a)在低于所述积分器值(Lint)的阈值并且低于预设的第一停机时间的情况下，或者b)在经过所述时间(tschw)之后超过所述阈值(Lschw)并且低于所述内燃机(10)的预设的第二停机时间的情况下，动态地适配参考值(Lint,dyn；tschw,dyn)。

18.一种具有多个部件和内燃机(10)的控制和/或调节装置(50)的设备，其特征在于，所述多个部件和所述控制和/或调节装置被设计用于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法。

19.一种计算机程序(52)，包括命令，所述命令在根据权利要求18所述的设备的所述控制和/或调节装置(50)中运行时，使所述设备执行根据权利要求1至14中任一项所述的方法的步骤。

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