DE10038974A1 - Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs - Google Patents
Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine insbesondere eines KraftfahrzeugsInfo
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Abstract
Es wird eine Brennkraftmaschine (10) insbesondere für ein Kraftfahrzeug beschrieben, die mit einer Mehrzahl von Zylindern versehen ist, die in zwei Zylinderbänken angeordnet sind. Dabei ist jeder der beiden Zylinderbänke ein Sensor (131, 132) zur Ermittlung der Zusammensetzung des Abgases zugeordnet. Ein Steuergerät ist vorgesehen, mit dem in Abhängigkeit von den von den beiden Sensoren (131, 132) erzeugten Ausgangssignalen ein Regelfaktor (fr1, fr2) für jede der beiden Zylinderbänke ermittelbar ist, mit dem die in die beiden Zylinderbänke einzuspritzende Kraftstoffmasse (ti1, ti2) beeinflussbar ist. Durch das Steuergerät können die beiden Regelfaktoren (fr1, fr2) der beiden Zylinderbänke miteinander verglichen werden (20), und es kann von dem Steuergerät in Abhängigkeit von den beiden Regelfaktoren (fr1, fr2) zwischen einem zylinderbankunabhängigen Fehler und einem zylinderbankabhängigen Fehler unterschieden werden.
Description
Die Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Betreiben
einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Kraftfahrzeugs,
bei der eine Mehrzahl von Zylindern in zwei Zylinderbänken
angeordnet sind, bei der jeder der beiden Zylinderbänke ein
Sensor zur Ermittlung der Zusammensetzung des Abgases
zugeordnet ist, und bei dem in Abhängigkeit von den von den
beiden Sensoren erzeugten Ausgangssignalen ein Regelfaktor
für jede der beiden Zylinderbänke ermittelt wird, mit dem
die in die beiden Zylinderbänke einzuspritzende
Kraftstoffmasse beeinflusst wird. Die Erfindung betrifft
ebenfalls eine entsprechende Brennkraftmaschine sowie ein
entsprechendes Steuergerät für eine derartige
Brennkraftmaschine.
Bei einer mehrzylindrigen Brennkraftmaschine werden die
Zylinder häufig in zwei Zylinderbänken angeordnet.
Die für die Verbrennung erforderliche Luft wird sämtlichen
Zylindern über ein gemeinsames Ansaugrohr zugeführt. Dort
kann ein Luftmassensensor, z. B. ein HFM-Sensor vorgesehen
sein, mit dem die über das Ansaugrohr angesaugte Luftmasse
meßbar ist.
Abgasseitig sind an die beiden Zylinderbänke separate
Abgasrohre angeschlossen. Jedem dieser Abgasrohre ist ein
Sensor zugeordnet, der zur Messung der Zusammensetzung des
Abgases vorgesehen ist. Handelt es sich um einen
Benzinmotor, so sind die beiden Sensoren üblicherweise als
Lambda-Sonden realisiert.
Der HFM-Sensor erzeugt ein Ausgangssignal, das für beide
Zylinderbänke gleichermaßen relevant ist. Ist dieses
Ausgangssignal z. B. aufgrund eines Defekts des HFM-Sensors
fehlerhaft, so bewirkt dies einen zylinderbankunabhängigen
Fehler bei der Steuerung und/oder Regelung der
Brennkraftmaschine. Andere zylinderbankunabhängige Fehler
können z. B. aufgrund eines fehlerhaften Kraftstoffdrucks
oder dergleichen entstehen. Derartige
zylinderbankunabhängige Fehler können zu Aussetzern oder
zum Stillstand der Brennkraftmaschine führen.
In Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der in den
Abgasrohren der beiden Zylinderbänke angeordneten Lambda-
Sonden werden von einem Steuergerät die in die beiden
Zylinderbänke einzuspritzenden Kraftstoffmassen jeweils
separat berechnet. Bei dem genannten Benzinmotor wird in
Abhängigkeit von den Ausgangssignalen der beiden Lambda-
Sonden jeweils ein Regelfaktor berechnet, der die
Einspritzung von Kraftstoff in die jeweils zugehörige
Zylinderbank beeinflusst. Dieser Regelfaktor wird
üblicherweise mit Hilfe eines sogenannten Lambda-Reglers
erzeugt, wobei jedem der beiden Zylinderbänke jeweils ein
separater Lambda-Regler zugeordnet ist.
Weiterhin ist jedem der beiden Zylinderbänke eine Adaption
zugeordnet. Damit wird erreicht, dass der Regelfaktor nicht
dazu verwendet werden muss, um bspw. Alterungserscheinungen
der Brennkraftmaschine zu kompensieren. Dies wird mit Hilfe
der Adaption korrigiert.
Weist einer der beiden Sensoren in den Abgasrohren der
Brennkraftmaschine eine Fehlfunktion auf, so stellt dies
einen zylinderbankabhängigen Fehler dar. In diesem Fall
versucht der dem defekten Sensor zugehörige Lambda-Regler,
über eine entsprechende Veränderung des Regelfaktors diese
Fehlfunktion auszugleichen. Der Lambda-Regler des intakten
Sensors der anderen Zylinderbank ist von diesem
Ausgleichsvorgang jedoch nicht betroffen.
Derartige zylinderbankabhängige Fehler können auch durch
andere Defekte entstehen, die dabei immer nur eine der
beiden Zylinderbänke separat betreffen.
Solche zylinderbankabhängige Fehler können dazu führen,
dass die dem Fehler zugehörige Zylinderbank mit einem
Luft/Kraftstoff-Gemisch betrieben wird, das viel zu fett
ist. Dies wiederum kann zu Aussetzern oder gar zur
Zerstörung des der Zylinderbank zugeordneten Katalysators
führen.
Insgesamt bewirkt somit ein zylinderbankunabhängiger
Fehler, wie auch ein zylinderbankabhängiger Fehler eine
ähnliche Reaktion der Brennkraftmaschine, nämlich das
Aussetzen von Zylindern. An dieser Reaktion sind somit
zylinderbankabhängige und zylinderbankunabhängige Fehler
nicht bzw. viel zu spät unterscheidbar.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein
Verfahren zu schaffen, mit dem zylinderbankabhängige und
zylinderbankunabhängige Fehler unterschieden werden können.
Diese Aufgabe wird bei einem Verfahren der eingangs
genannten Art erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass die
beiden Regelfaktoren der beiden Zylinderbänke miteinander
verglichen werden, und dass in Abhängigkeit von den beiden
Regelfaktoren zwischen einem zylinderbankunabhängigen
Fehler und einem zylinderbankabhängigen Fehler
unterschieden wird. Bei einem Steuergerät und einer
Brennkraftmaschine der eingangs genannten Art wird die
genannte Aufgabe erfindungsgemäß entsprechend gelöst.
Liegt ein zylinderbankabhängiger Fehler vor, weist
beispielsweise einer der beiden Sensoren in den Abgasrohren
der Brennkraftmaschine einen Fehler auf, so hat dies zur
Folge, dass der zugehörige Lambda-Regler versucht, diesen
Fehler durch eine entsprechende Beeinflussung der
einzuspritzenden Kraftstoffmasse zu korrigieren. Der
Regelfaktor dieses Lambda-Reglers verändert sich damit
insbesondere in Richtung eines fetten Betriebs der
zugehörigen Zylinderbank. Bei einem zylinderbankabhängigen
Fehler, also beispielsweise unter der Voraussetzung, dass
nur einer der beiden Sensoren in den Abgasrohren der
Brennkraftmaschine einen Fehler aufweist, hat dies zur
Folge, dass der Regelfaktor derjenigen Zylinderbank, bei
der Fehler bzw. der defekte Sensor vorhanden ist, von
demjenigen Regelfaktor abweicht, der zu der anderen
Zylinderbank gehört. Diese Abweichung der beiden
Regelfaktoren voneinander wird erkannt.
Erfindungsgemäß wird diese Abweichung dazu verwendet,
zwischen einem zylinderbankunabhängigen und einem
zylinderbankabhängigen Fehler zu unterscheiden. Damit kann
eine Fehlfunktion der Brennkraftmaschine sicher erkannt
werden.
Insbesondere wird auf einen zylinderbankunabhängigen Fehler
geschlossen, wenn die beiden Regelfaktoren nicht wesentlich
voneinander abweichen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn bei einer wesentlichen
Abweichung der beiden Regelfaktoren auf einen
zylinderbankabhängigen Fehler geschlossen wird.
Damit ist es möglich, zuverlässig und frühzeitig einen
zylinderbankabhängigen Fehler, beispielsweise den Defekt
eines der beiden Sensoren in den Abgasrohren der
Brennkraftmaschine zu erkennen. Es können daher bereits
Gegenmaßnahmen eingeleitet werden, bevor bspw. die zu dem
defekten Sensor zugehörige Adaption eingreift.
Diese frühzeitige Erkennung eines Fehlers als solchen sowie
die frühzeitige Unterscheidung zwischem einem
zylinderbankabhängigen und einem zylinderbankunabhängigen
Fehler ist bei direkteinspritzenden Brennkraftmaschinen von
besonderer Bedeutung. Bei diesen Brennkraftmaschinen hängt
nämlich im sogenannten Schichtladungsbetrieb das erzeugte
Drehmoment unmittelbar von der eingespritzten
Kraftstoffmasse ab. Würde damit bei einem
zylinderbankabhängigen Fehler der zugehörige Lambda-Regler
oder die zugehörige Adaption eine Anfettung des
Luft/Kraftstoff-Gemisches vornehmen, um den Fehler
auszugleichen, so hätte dies zur Folge, dass ein größeres
Drehmoment erzeugt wird. Dieses größere Drehmoment würde
dann zu einer Beschleunigung des Kraftfahrzeugs führen, die
vom Fahrer desselben gar nicht erwünscht ist.
Es ist somit von großer Bedeutung, daß ein auftretender
Fehler schnell erkannt und richtig korrigiert wird. Dies
wird bei direkteinspritzenden Brennkraftmaschinen durch die
Erfindung sicher erreicht. Durch die Unterscheidung
zwischen zylinderbankabhängigen und
zylinderbankunabhängigen Fehlern ist es möglich, schnell
die richtige Korrektur des Fehlers einzuleiten.
Insbesondere muß bei einem zylinderbankabhängigen Fehler
nur die betroffene Zylinderbank beeinflußt werden, während
bei einem zylinderbankunabhängigen Fehler beide
Zylinderbänke entsprechend korrigiert werden müssen.
Auf diese Weise wird unter anderem gewährleistet, dass eine
unerwünschte Beschleunigung der Brennkraftmaschine und
damit des Kraftfahrzeugs nicht erfolgt.
Grundsätzlich kann die beschriebene Erfindung bei Benzin-,
wie auch bei Diesel-Motoren eingesetzt werden. Ebenfalls
kann die Erfindung bei Saugrohreinspritzungen, wie auch bei
Direkteinspritzungen angewendet werden. Voraussetzung ist
allerdings, dass mindestens eine zweifache Abgassensorik
vorhanden ist.
Wie bereits erläutert wurde, ist es jedoch besonders
vorteilhaft, die Erfindung bei einer Brennkraftmaschine mit
einer Benzin-Direkeinspritzung zu verwenden, bei der ein
Lambda-Regler vorgesehen ist, mit dem das der
Brennkraftmaschine zuzuführende Luft/Kraftstoffverhältnis
auf einen stöchometrischen Wert gesteuert und/oder geregelt
wird.
Bei einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung, bei
der jeweils eine Adaption für die in die beiden
Zylinderbänke einzuspritzende Kraftstoffmasse durchgeführt
wird, werden bei einem als zylinderbankabhängig erkannten
Fehler die Adaptionswerte der fehlerhaften Zylinderbank auf
die Adaptionswerte der anderen Zylinderbank gesetzt. Damit
wird erreicht, dass beide Zylinderbänke der
Brennkraftmaschine weiter betrieben werden können, ohne
dass dabei ein grundlegender Fehler vorhanden wäre.
Bei einer anderen Weiterbildung der Erfindung, bei der eine
Tankentlüftung an ein Ansaugrohr der Brennkraftmaschine
angeschlossen ist, und bei der eine Tankentlüftungs-
Adaption für die über die Tankentlüftung zugeführte
Kraftstoffmasse durchgeführt wird, wechselt bei einem als
zylinderbankunabhängig erkannten Fehler die
Tankentlüftungs-Adaption in ein Notlaufprogramm oder es
wird bei einem als zylinderbankabhängig erkannten Fehler
die Tankentlüftungs-Adaption in Abhängigkeit von der als
nicht-defekt erkannten Zylinderbank durchgeführt. Im Rahmen
des Notlaufprogramms wird die Tankentlüftungs-Adaption
bspw. konstant gehalten. Auf diese Weise wird erreicht,
dass ein fehlerhafter Sensor keine grundlegende Veränderung
der Tankentlüftungs-Adaption zur Folge hat. Statt dessen
wird die Tankentlüftungs-Adaption derart durchgeführt, dass
die Brennkraftmaschine einschließlich der Tankentlüftung
weiter betrieben werden kann, ohne dass hierdurch ein
grundlegender Fehler entstehen würde.
Von besonderer Bedeutung ist die Realisierung des
erfindungsgemäßen Verfahrens in der Form eines
Computerprogramms, das für das Steuergerät der
Brennkraftmaschine vorgesehen ist. Das Computerprogramm ist
auf einem Computer des Steuergeräts ablauffähig und zur
Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens geeignet. In
diesem Fall wird also die Erfindung durch das
Computerprogramm realisiert, so dass dieses
Computerprogramm in gleicher Weise die Erfindung darstellt
wie das Verfahren, zu dessen Ausführung das
Computerprogramm geeignet ist. Das Computerprogramm kann
vorzugsweise auf einem Flash-Memory abgespeichert werden.
Als Computer kann ein Mikroprozessor vorgesehen sein.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der
Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung
von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in der
Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen
oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger
Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von
ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren
Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw.
Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt ein Blockschaltbild
eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Brennkraftmaschine. Anhand des Blockschaltbilds wird die
Brennkraftmaschine, sowie das erfindungsgemäße Verfahren
zum Betreiben der Brennkraftmaschine beschrieben.
In der Figur ist eine Brennkraftmaschine 10 dargestellt,
die insbesondere in einem Kraftfahrzeug eingesetzt wird.
Bei der Brennkraftmaschine 10 handelt es sich vorzugsweise
um einen Benzinmotor. Die Brennkraftmaschine 10 kann mit
einer Saugrohreinspritzung und/oder mit einer
Direkteinspritzung versehen sein. Die Brennkraftmaschine 10
weist zwei Zylinderbänke auf. Bei der Brennkraftmaschine 10
handelt es sich deshalb vorzugsweise um einen sechs-, acht-
oder mehrzylindrigen Motor.
Von jedem der beiden Zylinderbänke der Brennkraftmaschine
10 geht ein Abgasrohr 111, 112 zu jeweils einem Katalysator
121, 122. Bei dem Katalysator 121, 122 kann es sich um
einen Dreiwegekatalysator, einen Speicherkatalysator
und/oder dergleichen handeln.
In jedem der beiden Abgasrohre 111, 112 ist jeweils ein
Sensor 131, 132 untergebracht. Die Sensoren 131, 132 sind
dazu vorgesehen, die Zusammensetzung des Abgases in dem
jeweiligen Abgasrohr 111, 112 zu messen. Bei einem
Benzinmotor kann es sich bei den Sensoren 131, 132
vorzugsweise um Lambda-Sonden handeln.
Weiterhin ist die Brennkraftmaschine 10 mit einem
Ansaugrohr 14 versehen, in dem eine Drosselklappe 15 sowie
ein Sensor 16 untergebracht sind. Bei dem Sensor 16 handelt
es sich vorzugsweise um ein Heißfilmmessgerät, mit dem die
der Brennkraftmaschine 10 zufließende Luftmasse gemessen
werden kann. Das Ansaugrohr 14, die Drosselklappe 15 und
der Sensor 16 dienen der Zuführung der für die Verbrennung
erforderlichen Luft zu beiden Zylinderbänken der
Brennkraftmaschine 10.
Von dem Sensor 16 wird als Ausgangssignal die der
Brennkraftmaschine 10 zugeführte Luftmasse ml erzeugt.
Diese Luftmasse ml wird von einem Block 17 in Abhängigkeit
von der Drehzahl nmot der Brennkraftmaschine 10 in eine
relative Luftmasse rl umgerechnet.
Von den beiden Sensoren 131 und 132 wird jeweils ein
Ausgangssignal erzeugt, das in der Figur mit uvsk1 und
uvsk2 gekennzeichnet ist. Es wird nachfolgend nur die
Verarbeitung des Ausgangssignals uvsk1 im Detail erläutert.
Die Verarbeitung des Ausgangssignals uvsk2 erfolgt in
entsprechender Weise und wird deshalb, um Wiederholungen zu
vermeiden, nicht im Detail erläutert.
Das Ausgangssignal uvsk1 des Sensors 131 wird einer
Steuerung und/oder Regelung 181 zugeführt, die einen
Regelfaktor fr1 sowie einen Mittelwert frm1 erzeugt.
Entspricht die Zusammensetzung des Abgases in dem Abgasrohr
111 einer vorgesehenen Zusammensetzung, so ist der
Regelfaktor fr1 = 1. Bei einem Benzinmotor ist der
Regelfaktor fr1 = 1, wenn die Brennkraftmaschine 10 mit
einem stöchiometrischen Luft/Kraftstoff-Verhältnis
betrieben wird.
Der Mittelwert frm1 wird einem Block 191 zugeführt, der ein
multiplikatives Adaptionssignal fra1 sowie ein aditives
Adaptionssignal rka1 in Abhängigkeit von dem Mittelwert
frm1 erzeugt. Mit diesen beiden Adaptionssignalen fra1 und
rka1 werden Veränderungen der Brennkraftmaschine 10
kompensiert. Insbesondere werden mit Hilfe des Blocks 191
Alterungserscheinungen oder andere schleichende
Veränderungen der Brennkraftmaschine 10 korrigiert.
Aufgrund der beiden Adaptionssignale fra1 und rka1 wird
erreicht, dass der Regelfaktor fr1 nicht dazu herangezogen
werden muss, um derartige Veränderungen der
Brennkraftmaschine 10 auszuregeln.
Die von dem Block 17 erzeugte relative Luftmasse rl wird
additiv mit dem Adaptionssignal rka1 verknüpft. Das daraus
entstehende Signal stellt ein Vorsteuersignal für die in
die Brennkraftmaschine 10 einzuspritzende Kraftstoffmasse
dar.
Dieses Vorsteuersignal wird multiplikativ mit dem
Regelfaktor fr1 sowie mit dem Adaptionssignal fra1
verknüpft. Es entsteht daraus die Einspritzdauer ti1, die
letztlich die in die Brennkraftmaschine 10 einzuspritzende
Kraftstoffmasse darstellt.
In entsprechender Weise wird mit Hilfe der Blöcke 182 und
192 aus dem Ausgangssignal uvsk2 des Sensors 132 und der
relativen Luftmasse rl die Einspritzdauer ti2 erzeugt.
Dabei entsteht u. a. der Regelfaktor fr2, der, wie bereits
ausgeführt wurde, immer dann gleich 1 ist, wenn die
Zusammensetzung des Abgases in dem Abgasrohr 112 einer
erwünschten Zusammensetzung entspricht.
Die beiden Einspritzdauern ti1, ti2 beziehen sich auf die
beiden Zylinderbänke der Brennkraftmaschine 10. Aufgrund
von zeitlichen Zuordnungen werden die zeitlich
aufeinanderfolgenden Einspritzdauern ti1, ti2 dann den
jeweiligen Zylindern der beiden Zylinderbänke zugeordnet.
Im Hinblick auf die Blöcke 181, 182 wird darauf
hingewiesen, dass es sich dabei um jegliche Steuerung
und/oder Regelung handeln kann. Im Hinblick auf die Blöcke
191 und 192 wird darauf hingewiesen, dass es für die
Erzeugung der jeweiligen Adaptionssignale eine Mehrzahl von
Möglichkeiten gibt. So ist es möglich, dass verschiedene
Last- und/oder Drehzahlbereiche der Brennkraftmaschine
unterschieden werden, und dass in diesen unterschiedlichen
Bereichen jeweils unterschiedliche Adaptionssignale erzeugt
werden. Bei den Adaptionssignalen kann es sich dabei
vorzugsweise um aufsummierte oder aufintegrierte Signale
handeln, die ggf. noch drehzahlabhängig verändert und/oder
auf sonstige Art interpoliert werden.
Ein Kurzschluss bspw. des Sensors 131 nach Masse oder ein
sonstiger Fehler dieses Sensors 131 kann zur Folge haben,
dass die Zusammensetzung des Abgases in dem Abgasrohr 111
nicht korrekt erkannt wird. Dies hat dann zur Folge, dass
der Block 181 über den Regelfaktor fr1 die Einspritzdauer
ti1 derart verstellt, dass mehr Kraftstoff in die zu dem
Sensor 131 zugehörige Zylinderbank der Brennkraftmaschine
10 eingespritzt wird. Insbesondere bei einem Kurzschluss
des Sensor 131 nach Masse ergibt sich dabei ein relativ
starker Ausschlag des Regelfaktors fr1.
Der Regelfaktor fr1 der einen Zylinderbank, sowie der
Regelfaktor fr2 der anderen Zylinderbank der
Brennkraftmaschine 10 werden in einem Block 20 miteinander
verglichen. Wird von dem Block 20 festgestellt, dass der
Regelfaktor fr1 wesentlich von dem Regelfaktor fr2
abweicht, so wird daraus auf einen zylinderbankabhängigen
Fehler geschlossen. Bei diesem zylinderbankabhängigen
Fehler handelt es sich bei dem beschriebenen
Ausführungsbeispiel um einen Fehler eines der beiden
Sensoren 131, 132. Es sind aber auch andere
zylinderbankabhängige Fehler denkbar, die von dem Block 20
dann entsprechend erkannt werden. Der Block 20 erzeugt
daraufhin für jede Zylinderbank ein gesondertes
Ausgangssignal SF1 und SF2.
Diese Erkennung eines Fehlers bei einem der beiden Sensoren
131, 132 basiert darauf, dass, wie erläutert wurde, z. B.
bei einem Kurzschluss eines der beiden Sensoren 131, 132
gegen Masse der zugehörige Regelfaktor fr1 bzw. fr2 sich
wesentlich verändert. Der zu dem anderen, intakten Sensor
zugehörige Regelfaktor verändert sich jedoch nicht. Daraus
resultiert eine wesentliche Abweichung der beiden
Regelfaktoren voneinander. Diese Abweichung wird letztlich
von dem Block 20 erkannt. Aus dieser Abweichung des
Regelfaktors fr1 von dem Regelfaktor fr2 schließt der Block
20 dann auf einen Fehler eines der beiden Sensoren 131,
132. Der Block 20 unterscheidet, welcher der beiden
Sensoren 131, 132 fehlerhaft ist und gibt ein
entsprechendes Ausgangssignal SF1 oder SF2 aus.
Wird von dem Block 20 ein derartiger fehlerhafter
Betriebszustand der Brennkraftmaschine 10 erkannt, so kann
dies durch entsprechende Mittel dem Fahrer des
Kraftfahrzeugs angezeigt werden. Ebenfalls ist es möglich,
bspw. mit Hilfe eines Speichers einen entsprechenden
Hinweis abzuspeichern, der bei der nächsten Reperatur oder
Wartung des Kraftfahrzeugs erkannt und verarbeitet werden
kann. Bei der Anzeige und dem Abspeichern eines
fehlerhaften Betriebszustands kann nach den Zylinderbänken
unterschieden werden. Als weitere Möglichkeit kann nach der
Erkennung eines derartigen Fehlers der Brennkraftmaschine
10 von dem Block 20 die Erzeugung der Einspritzdauern ti1
bzw. ti2 beeinflusst werden.
Dies kann bspw. dadurch erfolgen, dass die Adaptionssignale
derjenigen Zylinderbank, bei der der Regelfaktor wesentlich
in den fetten Bereich abgewichen ist, auf diejenigen Werte
der Adaptionsfaktoren der anderen Zylinderbank gesetzt und
gehalten werden. Auf diese Weise wird verhindert, dass
durch den dauerhaften Defekt des entsprechenden Sensors 131
bzw. 132 nicht nur der Regelfaktor einen bleibenden fetten
Wert behält, sondern nach einer gewissen Zeit auch die
Adaptionssignale im fetten Bereich verbleiben. Durch diese
Festsetzung der Adaptionssignale derjenigen Zylinderbank,
bei der vermutlich ein defekter Sensor vorhanden ist, wird
erreicht, dass die Brennkraftmaschine 10 mit den Werten der
Adaptionssignale der anderen Zylinderbank weiterbetrieben
werden kann, ohne dass hierdurch ein grundlegender Fehler
entsteht.
Tritt in der Brennkraftmaschine hingegen ein Fehler auf,
der unabhängig ist von einer bestimmten Zylinderbank, tritt
bspw. ein Fehler im Sensor 16 oder bei der
Kraftstoffdruckregelung auf, so hat dies keine wesentliche
Abweichung des Regelfaktors fr1 von dem Regelfaktor fr2 zur
Folge. Statt dessen hat ein derartiger
zylinderbankunabhängiger Fehler eine Veränderung der beiden
Regelfaktoren fr1 und fr2 in etwa der selben Art und Weise
zur Folge. Damit ist es dem Block 20 nicht möglich, einen
derartigen zylinderbankunabhängigen Fehler aufgrund der
nicht vorhandenen wesentlichen Abweichung der beiden
Regelfaktoren fr1, fr2 voneinander zu erkennen.
Es sind jedoch weitere Fehlererkennungsmittel vorzugsweise
in dem Block 20 vorhanden, mit denen ganz allgemein eine
Fehlfunktion der Brennkraftmaschine erkannt werden kann.
Diese Fehlererkennungsmittel sind jedoch üblicherweise als
solche nicht dazu geeignet, zu unterscheiden, ob es sich um
einen zylinderbankabhängigen oder einen
zylinderbankunabhängigen Fehler handelt. Diese
Unterscheidung kann jedoch mit Hilfe der oben beschriebenen
Funktionalität (Block 20) vorgenommen werden. Zeigen die
allgemeinen Fehlererkennungsmittel eine Fehlfunktion der
Brennkraftmaschine an und weichen die beiden Regelfaktoren
fr1, fr2 nicht wesentlich voneinander ab, so handelt es
sich um einen zylinderbankunabhängigen Fehler. Weichen die
beiden Regelfaktoren fr1, fr2 jedoch wesentlich voneinander
ab, so handelt es sich um einen zylinderbankabhängigen
Fehler.
Ergänzend zu der vorstehenden Beschreibung der einzigen
Figur der Zeichnung ist die Brennkraftmaschine 10 mit einer
Tankentlüftung versehen. Dies bedeutet, dass zusätzliches
Kraftstoff/Luft-Gemisch über das Ansaugrohr 14 den
Zylindern der Brennkraftmaschine 10 zugeführt wird. Dieses
zusätzliche Kraftstoff/Luft-Gemisch muss dabei bei der
Ermittlung der Einspritzdauern ti1, ti2 für die beiden
Zylinderbänke der Brennkraftmaschine 10 berücksichtigt
werden. Dies geschieht dadurch, dass ein Tankentlüftungs-
Korrektursignal rkte erzeugt wird, das letztlich diejenige
Kraftstoffmasse angibt, die über die Tankentlüftung der
Brennkraftmaschine 10 zugeführt wird. Dieses
Tankentlüftungs-Korrektursignal rkte gilt für beide
Zylinderbänke und wird daher mit beiden Einspritzdauern ti1
und ti2 für die beiden Zylinderbänke der Brennkraftmaschine
10 verknüpft.
Für die Erzeugung des Tankentlüftungs-Korrektursignals rkte
ist eine Tankentlüftungs-Adaption 200 vorgesehen. Diese
Tankentlüftungs-Adaption 200 ist u. a., in ähnlicher Weise
wie bei den Blöcken 191, 192, von den Regelfaktoren fr1 und
fr2 der beiden Zylinderbänke abhängig. Da jedoch nur eine
gemeinsame Tankentlüftungs-Adaption 200 vorhanden ist, wird
aus den beiden Regelfaktoren fr1, fr2 bspw. der Mittelwert
gebildet, um daraus dann ein Adaptionssignal abzuleiten.
Ein Fehler eines der beiden Sensoren 131, 132 hat damit
auch einen Einfluss auf die Tankentlüftungs-Adaption 200.
Aufgrund der Mittelwertbildung bewirkt ein derartiger
Fehler nicht nur die Anfettung der Gemischzusammensetzung
in einer der beiden Zylinderbänke, sondern gleichzeitig die
Abmagerung in der anderen der beiden Zylinderbänke.
Letztlich entsteht daraus jedoch wiederum eine wesentliche
Abweichung zwischen dem Regelfaktor fr1 für die eine der
beiden Zylinderbänke von dem Regelfaktor fr2 der anderen
der beiden Zylinderbänke. Diese Abweichung der beiden
Regelfaktoren fr1, fr2 wird, wie bereits erläutert wurde,
von dem Block 20 erkannt, und es wird dann von dem Block 20
auf einen Defekt eines der beiden Sensoren 131, 132
geschlossen. Daraufhin kann die Tankentlüftungs-Adaption
ggf. konstant weiterbetrieben werden. Alternativ ist es
möglich, die Tankentlüftungs-Adaption 200 in Abhängigkeit
von der als nicht-defekt erkannten Zylinderbank
fortzusetzen.
Die vorstehend beschriebenen sowie in der einzigen Figur
der Zeichnung als Blöcke dargestellten Verfahrensschritte,
insbesondere der Block 20 der Figur, werden von einem
Steuergerät ausgeführt, das zur Steuerung und/oder Regelung
der Brennkraftmaschine 10 vorgesehen ist. Das Steuergerät
ist mit einem Computer, insbesondere mit einem
Microprozessor versehen, dem zur Datenspeicherung ein
sogenannter Flash-Memory o. dgl. zugeordnet ist. Das
beschriebene Verfahren ist in der Form eines
Computerprogramms auf dem Flash-Memory abgespeichert. Wird
dieses Computerprogramm von dem Computer durchgeführt, so
hat dies zur Folge, dass das anhand der Figur beschriebenen
Verfahren ausgeführt und die Brennkraftmaschine 10 auf die
entsprechende Art und Weise betrieben wird.
Claims (11)
1. Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (10)
insbesondere eines Kraftfahrzeugs, bei der eine Mehrzahl
von Zylindern in zwei Zylinderbänken angeordnet sind, bei
der jeder der beiden Zylinderbänke ein Sensor (131, 132)
zur Ermittlung der Zusammensetzung des Abgases zugeordnet
ist, und bei dem in Abhängigkeit von den von den beiden
Sensoren (131, 132) erzeugten Ausgangssignalen (uvsk1,
uvsk2) ein Regelfaktor (fr1, fr2) für jede der beiden
Zylinderbänke ermittelt wird, mit dem die in die beiden
Zylinderbänke einzuspritzende Kraftstoffmasse (ti1, ti2)
beeinflusst wird, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden
Regelfaktoren (fr1, fr2) der beiden Zylinderbänke
miteinander verglichen werden (20), und dass in
Abhängigkeit von den beiden Regelfaktoren (fr1, fr2)
zwischen einem zylinderbankunabhängigen Fehler und einem
zylinderbankabhängigen Fehler unterschieden wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
dass auf einen zylinderbankunabhängigen Fehler geschlossen
wird, wenn die beiden Regelfaktoren (fr1, fr2) nicht
wesentlich voneinander abweichen.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch
gekennzeichnet, dass bei einer wesentlichen Abweichung der
beiden Regelfaktoren (fr1, fr2) auf einen
zylinderbankabhängigen Fehler (SF1, SF2) geschlossen wird.
4. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
es sich bei den beiden Sensoren (131, 132) um Lambda-Sonden
handelt, dadurch gekennzeichnet, dass jeder der beiden
Regelfaktoren (fr1, fr2) von einer Steuerung und/oder
Regelung (181, 182) zur Erzeugung eines der
Brennkraftmaschine (10) zuzuführenden stöchiometrischen
Luft/Kraftstoff-Verhältnisses ermittelt wird.
5. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
jeweils eine Adaption (191, 192) für die in die beiden
Zylinderbänke einzuspritzende Kraftstoffmasse (ti1, ti2)
durchgeführt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem
als zylinderbankabhängig erkannten Fehler (SF1, SF2) die
Adaptionswerte der fehlerhaften Zylinderbank auf die
Adaptionswerte der anderen Zylinderbank gesetzt werden.
6. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei
eine Tankentlüftung an ein Ansaugrohr (14) der
Brennkraftmaschine (10) angeschlossen ist, und wobei eine
Tankentlüftungs-Adaption (200) für die über die
Tankentlüftung zugeführte Kraftstoffmasse durchgeführt
wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem als
zylinderbankunabhängig erkannten Fehler die
Tankentlüftungs-Adaption (200) in ein Notlaufprogramm
wechselt oder dass bei einem als zylinderbankabhängig
erkannten Fehler (SF1, SF2) die Tankentlüftungs-Adaption
(200) in Abhängigkeit von der als nicht-defekt erkannten
Zylinderbank durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass derjenige Sensor (131, 132)
als fehlerhaft erkannt wird, dessen zugehöriger Regelfaktor
(fr1, fr2) sich wesentlich in den fetten Bereich bewegt.
8. Computerprogramm, dadurch gekennzeichnet, dass es zur
Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis
7 geeignet ist, wenn es auf einem Computer ausgeführt
wird.
9. Computerprogramm nach Anspruch 8, dadurch
gekennzeichnet, dass es auf einem Speicher abgespeichert
ist, insbesondere auf einem Flash-Memory.
10. Steuergerät für eine Brennkraftmaschine (10)
insbesondere eines Kraftfahrzeug, wobei die
Brennkraftmaschine (10) mit einer Mehrzahl von Zylindern
versehen ist, die in zwei Zylinderbänken angeordnet sind,
wobei jeder der beiden Zylinderbänke ein Sensor (131, 132)
zur Ermittlung der Zusammensetzung des Abgases zugeordnet
ist, und wobei durch das Steuergerät in Abhängigkeit von
den von den beiden Sensoren (131, 132) erzeugten
Ausgangssignalen (uvsk1, uvsk2) ein Regelfaktor (fr1, fr2)
für jede der beiden Zylinderbänke ermittelbar ist, mit dem
die in die beiden Zylinderbänke einzuspritzende
Kraftstoffmasse (ti1, ti2) beeinflussbar ist, dadurch
gekennzeichnet, dass durch das Steuergerät die beiden
Regelfaktoren (fr1, fr2) der beiden Zylinderbänke
miteinander verglichen werden können, und dass von dem
Steuergerät in Abhängigkeit von den beiden Regelfaktoren
(fr1, fr2) zwischen einem zylinderbankunabhängigen Fehler
und einem zylinderbankabhängigen Fehler unterschieden
werden kann.
11. Brennkraftmaschine (10) insbesondere für ein
Kraftfahrzeug, mit einer Mehrzahl von Zylindern, die in
zwei Zylinderbänken angeordnet sind, wobei jeder der beiden
Zylinderbänke ein Sensor (131, 132) zur Ermittlung der
Zusammensetzung des Abgases zugeordnet ist, und mit einem
Steuergerät, mit dem in Abhängigkeit von den von den beiden
Sensoren (131, 132) erzeugten Ausgangssignalen (uvsk1,
uvsk2) ein Regelfaktor (fr1, fr2) für jede der beiden
Zylinderbänke ermittelbar ist, mit dem die in die beiden
Zylinderbänke einzuspritzende Kraftstoffmasse (ti1, ti2)
beeinflussbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass durch das
Steuergerät die beiden Regelfaktoren (fr1, fr2) der beiden
Zylinderbänke miteinander verglichen werden können, und
dass von dem Steuergerät in Abhängigkeit von den beiden
Regelfaktoren (fr1, fr2) zwischen einem
zylinderbankunabhängigen Fehler und einem
zylinderbankabhängigen Fehler unterschieden werden kann.
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