DE10129659A1

DE10129659A1 - Verfahren zur Sicherheitsüberprüfung von Turbobremsen im Fahrzeug

Info

Publication number: DE10129659A1
Application number: DE10129659A
Authority: DE
Inventors: Erwin Schmidt; Siegfried Sumser
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2001-06-20
Filing date: 2001-06-20
Publication date: 2003-01-09

Abstract

Bei einem Prüfverfahren für eine aufgeladene Brennkraftmaschine in einem Fahrzeug, deren Abgasturbine eine variable Turbinengeometrie aufweist, die zur veränderlichen Einstellung des wirksamen Turbinenquerschnitts zwischen einer Staustellung und einer Öffnungsstellung verstellt werden kann, wird im Fahrzeug in befeuerter Antriebsbetriebsweise in der Brennkraftmaschine Motorleistung erzeugt und eine Belastung von der Abtriebswelle aufgeprägt. DOLLAR A Um aufgeladene Brennkraftmaschinen einer Funktionsüberprüfung aus Sicherheitsgründen unterziehen zu können, wird die variable Turbinengeometrie des Abgasturboladers in die Staustellung überführt, die Befeuerung der Brennkraftmaschine zumindest zeitweise aufrecht erhalten und eine Motorzustandsgröße gemessen und mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen, wobei bei einer unzulässigen Abweichung des Istwertes vom Sollwert ein Fehlersignal erzeugt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Prüfverfahren für eine aufgeladene Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 11.
Aus der DE 195 43 190 A1 ist ein Motorbremssystem für eine aufgeladene Brennkraftmaschine bekannt, die mit einer Abgasturbine mit einer über ein verstellbares Leitgitter variabel einstellbaren Turbinengeometrie versehen ist. Das Leitgitter. umfasst Leitschaufeln, die mit Hilfe eines Stellglieds so eingestellt werden können, dass der wirksame Turbinenquerschnitt der Turbine verändert wird. Hierdurch können je nach Betriebszustand der Brennkraftmaschine verschieden hohe Abgasgegendrücke im Abschnitt zwischen den Zylindern und dem Abgasturbolader realisiert werden, wodurch die Leistung der Turbine und die Leistung des Verdichters je nach Bedarf eingestellt werden können.
Um im Bremsbetrieb der Brennkraftmaschine eine Motorbremswirkung zu erzielen, wird das Leitgitter in eine Staustellung überführt, in der der Turbinenquerschnitt deutlich reduziert ist. Im Leitungsabschnitt zwischen den Zylindern und der Abgasturbine baut sich ein hoher Abgasgegendruck auf, der zur Folge hat, dass Abgas mit hoher Geschwindigkeit durch die Kanäle zwischen den Leitschaufeln strömt und das Turbinenrad mit einem hohen Impuls beaufschlagt. Die Turbinenleistung wird auf den Verdichter übertragen, woraufhin die dem Motor zugeführte Verbrennungsluft vom Verdichter unter erhöhten Ladedruck gesetzt wird.
Dadurch wird der Zylinder eingangsseitig mit erhöhtem Ladedruck beaufschlagt, ausgangsseitig liegt zwischen dem Zylinderauslass und dem Abgasturbolader ein erhöhter Abgasgegendruck an, der dem Abblasen der im Zylinder verdichteten Luft über Bremsventile in den Abgasstrang hinein entgegenwirkt. Im Motorbremsbetrieb muss der Kolben im Verdichtungs- und Ausschiebehub Kompressionsarbeit gegen den hohen Überdruck im Abgasstrang verrichten, wodurch eine starke Bremswirkung erreicht wird.
Ein vergleichbares Motorbremssystem ist auch in der Druckschrift DE 196 37 999 Al beschrieben worden. Darüber hinaus ist es beispielsweise aus der DE 196 34 107 C1 bekannt, Motorbremsventile in Brennkraftmaschinen mit konventionellen Abgasturboladern vorzusehen, wobei im Motorbremsbetrieb der Brennrauminhalt über separate Motorbremsleitungen direkt vor das Turbinenlaufrad geführt wird die Motorbremsleistung kann durch die Betätigung der Motorbremsventile beeinflusst werden.
Derartige Motorbremssysteme werden bevorzugt bei schweren Nutzfahrzeugen eingesetzt, bei denen Motorbremsleistungen in der Größenordnung von mehreren Hundert kW erzeugt werden können.
Aus der DE 198 46 526 C1 ist ein Prüfverfahren für eine aufgeladene Brennkraftmaschine mit Abgasturbine mit variabler Turbinengeometrie bekannt. Bei diesem Verfahren wird auf einem Motorprüfstand in befeuerter Antriebsbetriebsweise in der Brennkraftmaschine Motorleistung erzeugt und in Bremsleistung einer Prüfstandsbremse umgewandelt.
Motorbremsen der oben genannten Bauart bei schweren Nutzfahrzeugen sind sicherheitsrelevante Einrichtungen, deren Funktion gewährleistet sein muss, die aber aufgrund ihrer Komplexität nicht durch eine einfache Kontrolle, wie zum Beispiel Sichtkontrolle vor Fahrtantritt, überprüft werden können.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, ein Prüfverfahren anzugeben, mit dem aufgeladene Brennkraftmaschinen, die mit variabler Turbinengeometrie ausgestattet sind und im Motorbremsbetrieb eingesetzt werden können, vor Fahrtantritt eine Funktionsüberprüfung auf einfache Weise erreichbar ist.
Dieses Problem wird erfindungsgemäß mit den Merkmalen des Anspruches 1 bzw. 11 gelöst.
Gemäß dem neuartigen Prüfverfahren wird die Brennkraftmaschine im befeuerten Antriebsbetrieb im Fahrzeug auf Bremsfähigkeit geprüft. Zugleich ist es möglich, die Funktionsfähigkeit der variablen Turbinengeometrie zu prüfen, ohne gegebenenfalls den Motorbremsbetrieb fahren zu müssen. Hierfür wird die einstellbare Turbine des Abgasturboladers in ihre dem Motorbremsbetrieb entsprechende Staustellung überführt, in der der wirksame Turbinenquerschnitt auf ein Minimum reduziert ist. Entgegen dem realen Motorbremsbetrieb wird nun Kraftstoff eingespritzt, die Brennkraftmaschine wird im befeuerten Antriebsbetrieb gefahren und erzeugt Antriebsleistung, die in Last von der Abtriebswelle aufgenommen werden kann.
Der verengte Turbinenquerschnitt hat einen erhöhten Abgasgegendruck stromauf der Turbine zur Folge, der zu hohen Strömungsgeschwindigkeiten mit einem hohen, das Turbinenlaufrad beaufschlagenden Impuls führt, wodurch der Ladedruck erhöht wird. Zugleich ist aber der Durchsatzparameter, definiert durch das Produkt von Massenstrom und Wurzel aus der Turbinentemperatur und dividiert durch den Turbinendruck, durch die Turbine reduziert. Bei verengtem Turbinenquerschnitt und gleichzeitiger Befeuerung stellen sich daher eine andere Antriebsleistung und andere Motor-Zustandsgrößen ein als bei befeuertem Betrieb und erweitertem Turbinenquerschnitt. Die sich in dieser Betriebsweise einstellenden, das Verhalten der Brennkraftmaschine beschreibenden Motor-Zustandsgrößen korrelieren wegen der üblicherweise nur im realen Motorbremsbetrieb in Staustellung stehenden variablen Turbinengeometrie mit der im realen Fahrbetrieb erreichbaren Motorbremsleistung und können als ein Maß für die Güte und die Qualität des Motorbremssystems herangezogen werden.
Gemäß der Neuerung wird nun während des befeuerten Betriebs und mit der in Staustellung versetzten variablen Turbinengeometrie eine der Motor-Zustandsgrößen gemessen und mit einem bekannten Sollwert verglichen. Weicht der gemessene Istwert der Zustandsgröße in unzulässiger Weise vom Sollwert ab, so liegt eine Fehlfunktion einer die Motorbremsfunktion beeinflussenden Komponente vor; es wird ein Fehlersignal erzeugt und zur Anzeige gebracht bzw. für eine spätere Auswertung abgespeichert. Liegt die gemessene Zustandsgrößen innerhalb zulässiger Grenzen im Bereich des Sollwerts, funktioniert das Motorbremssystem einwandfrei.
Zweckmäßig werden Ventile, insbesondere Bremsventile, zwischen den Zylindern und dem Abgasstrang zumindest zeitweise geöffnet. In Phasen geöffneter Bremsventile muss der Brennrauminhalt gegen den hohen Abgasgegendruck ausgeschoben werden, wodurch die Antriebsleistung gemindert wird. Die durch die Kraftstoffeinspritzung und die Befeuerung des Motors erzeugte Antriebsleistung bewegt sich außerdem wegen der geringeren Verdichtung aufgrund der geöffneten Bremsventile auf einem geringeren Niveau als bei geschlossenen Bremsventilen. Man erhält eine insgesamt positive Leistungsbilanz, die als Antriebsleistung von der zum Beispiel gebremsten Abtriebswelle aufgenommen werden kann, wobei aufgrund des geringeren Antriebsleistungs-Niveaus gegebenenfalls auch repräsentative Leerlaufmotordrehzahlen genutzt werden können.
Es kann andererseits aber auch vorteilhaft sein, die Bremsventile in geschlossener Position zu halten. In dieser Ausführung muss der Brennrauminhalt nicht gegen den erhöhten Abgasgegendruck ausgeschoben werden, so dass keine Motorbremsleistung generiert wird. Es wird ausschließlich Antriebsleistung erzeugt, die von der gebremsten Abtriebswelle aufgenommen werden kann.
Als zu messende Motor-Zustandsgröße wird bevorzugt der Ladedruck herangezogen, der bei gegebenen Bauteildimensionierungen und feststehenden Betriebspunkten, insbesondere bei konstanter, vorgegebener Last und Drehzahl, als Maßstab für die Funktionsfähigkeit der die Motorbremsleistung beeinflussenden Komponenten berücksichtigt werden kann. Die Messungen werden vorteilhaft im Stationärbetrieb der Brennkraftmaschine vorgenommen und mit entsprechenden Sollwerten verglichen.
Gemäß einer weiteren erfindungsgemäßen Lösung, die ebenfalls mit geringem Aufwand realisiert werden kann, ist vorgesehen, die Brennkraftmaschine zunächst im Stationärbetrieb mit variabler Turbinengeometrie in Staustellung und befeuertem Motor zu fahren. Anschließend wird ein Instationärbetrieb erzeugt, indem zu Beginn des Prüfvorganges die Befeuerung eingestellt und die Brennkraftmaschine von der Abtriebswelle abgehängt wird. Motor und Abtriebswelle sind nun entkoppelt. Die Brennkraftmaschine geht daraufhin in einen Instationärbetrieb ohne Antrieb und ohne Last über, sämtliche Motor-Zustandsgrößen gehen allmählich auf ihre Ausgangswerte bei stillstehendem, außer Betrieb gesetzten Motor zurück. Das dynamische Verhalten des Motors ist unabhängig von der Peripherie und muss bei korrekter Funktionsweise einem bestimmten zeitlichen Verlauf folgen.
Im Instationärbetrieb werden zwei zeitlich auseinanderliegende Messwerte ermittelt, die mit vorgegebenen Sollwerten verglichen werden. Dies entspricht der Erfassung des Gradienten der betreffenden Zustandsgröße und dem Vergleich mit einer entsprechenden Sollgröße.
Als Motor-Zustandsgröße kann beispielsweise die Motordrehzahl berücksichtigt werden. Es wird hierbei die zeitliche Abnahme der Motordrehzahl ermittelt und mit einem Sollwert verglichen.
Weitere Vorteile und zweckmäßige Ausführungsformen sind den weiteren Ansprüchen, der Figurenbeschreibung und den Zeichnungen zu entnehmen. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Darstellung einer aufgeladenen Brennkraftmaschine mit variabler Turbinengeometrie, angeschlossen an das Getriebe mit Abtriebswelle,
Fig. 2 ein Ablaufdiagramm des Prüfverfahrens im Stationärbetrieb,
Fig. 3 ein Ablaufdiagramm des Prüfverfahrens im Instationärbetrieb.
Gemäß Fig. 1 weist die Brennkraftmaschine 1 eines Kraftfahrzeugs, beispielsweise eine Diesel-Brennkraftmaschine eines Nutzfahrzeugs, einen Abgasturbolader 3 auf, der aus einem im Ansaugtrakt 8 der Brennkraftmaschine angeordneten Verdichter 10 zur Erzeugung eines erhöhten Ladedrucks am Zylindereinlass und einer Turbine 11 im Abgasstrang 9 besteht. Die Turbine 11, die vom Abgasstrom der Brennkraftmaschine angetrieben wird, ist mit einer variablen, verstellbaren Turbinengeometrie ausgestattet, die zwischen einer Öffnungsstellung mit maximalem Turbineneintrittsquerschnitt und einer Staustellung mit minimalem Turbineneintrittsquerschnitt verstellbar ist. In der befeuerten Antriebsbetriebsweise weist die variable Turbinengeometrie in der Regel einen deutlich größeren Strömungsquerschnitt auf als im Motorbremsbetrieb, um einen größtmöglichen Massendurchsatzparameter durch die Turbine zu ermöglichen und eine hohe Laderleistung zu erzeugen. Im Motorbremsbetrieb steht die variable Turbinengeometrie in der Regel in Schließstellung, so dass der Abgasgegendruck stark ansteigt und der Brennrauminhalt zur Erzeugung von Motorbremsleistung über geöffnete Bremsventile 20 gegen den hohen Abgasgegendruck ausgeschoben werden muss.
Die variable Turbinengeometrie kann durch Drehschaufeln, durch ein axial verschiebliches Leitgitter oder durch sonstige Varioturbinentypen realisiert sein, beispielsweise durch Klappenturbinen mit einer zum Turbinenrad weisenden Flut, die über eine Klappe abgesperrt werden kann.
Weiterhin ist eine Abblaseeinrichtung 25 vorgesehen, über die zur Senkung das Abgasgegendrucks Abgas stromauf der Turbine 11 ausgeleitet und stromab der Turbine 11 in den Abgasstrang wieder eingeleitet werden kann. Die Abblaseeinrichtung 25 ist mit einem regelbaren Ventil versehen. Die variable Turbinengeometrie und/oder die Abblaseeinrichtung 25 werden über ein Stellelement 12 auf den gewünschten Strömungsquerschnitt bzw. die Menge abzuleitenden Abgases eingestellt.
Über eine Kupplung 13 ist die Kurbelwelle 16 der Brennkraftmaschine 1 mit einem nachgeschalteten Handschaltgetriebe 2 verbunden. Eine erste Kupplungsscheibe 14 der Kupplung 13 ist drehfest mit der Kurbelwelle 16 verbunden, eine zweite Kupplungsscheibe 15 ist drehfest an eine Getriebeantriebswelle 17 des Getriebes 2 gekoppelt. Das im befeuerten Antriebsbetrieb erzeugte Antriebsmoment wird über die Kurbelwelle 16 und die Getriebeantriebswelle 17 auf eine Getriebeabtriebswelle 18 übertragen, die die Belastung durch das Fahrzeug oder die Bremseinrichtung aufnehmen.
Dem Fahrzeug ist eine Motorregelung und -steuerung 4 zur Regelung und Steuerung der Fahr- und Betriebszustände der Brennkraftmaschine 1, des Abgasturboladers 3 und gegebenenfalls des Getriebes 2 unterlagert. Der Motorregelung und -steuerung 4 sind mehrere Verarbeitungseinheiten 5, 6, 7 zugeordnet, jeweils eine für die Regelung und Steuerung von Einspritzdüsen 19, für die Bremsventile 20, über die die Zylinder der Brennkraftmaschine zusätzlich zu den Auslassventilen mit dem Abgasstrang 9 kommunizieren, und für das Stellelement 12 des Abgasturboladers 3. In der Motorregelung und -steuerung 4 mit den Verarbeitungseinheiten 5, 6, 7 werden in Abhängigkeit von Eingangssignalen, die Parameter oder Betriebszustände des Fahrzeugs repräsentieren, Steuersignale erzeugt, die über Signalleitungen 21 bis 24 zur Beaufschlagung der jeweiligen Fahrzeugkomponenten bzw. ihrer zugehörigen Stellelemente übertragen werden.
Als Bremsventile können von den Auslassventilen getrennt ausgebildete Dekompressionsventile verwendet werden, über die die Zylinder mit dem Abgasstrang kommunizieren. Es kann aber auch zweckmäßig sein, als Bremsventile die Auslassventile selbst zu verwenden, indem abweichend vom Öffnungszyklus des befeuerten Betriebs die Auslassventile kontinuierlich während des Schaltvorgangs im Motorbremsbetrieb geöffnet werden.
Bei bestimmten Phasen der Fahrzeugnutzung, zum Beispiel bei Fahrtantritt erfolgt eine Funktionsprüfung. Hierzu wird die Motorregelung und -steuerung 4 und die Getriebeabtriebswelle 18 der Brennkraftmaschine 1 einer bestimmten Belastung unterzogen. Weiterhin werden die in der Brennkraftmaschine vorhandenen Sensoren zur Messung diverser Motor-Zustandsgrößen und Motor- Betriebsparameter eingesetzt.
Das Ablaufdiagramm gemäß Fig. 2 ist aus Gründen der besseren Verständlichkeit in verschiedene Blöcke 27 bis 32 unterteilt. Der in dem Diagramm gezeigte Ablauf wird technisch im Fahrzeug realisiert.
Gemäß Block 27 wird die zu untersuchende Brennkraftmaschine im Stationärbetrieb im Fahrzeug getestet. Das Fahrzeug nutzt vorteilhaft die Last eines Betriebspunktes oder gegebenenfalls die Betriebsbremse. Um das Motorbremssystem zu überprüfen, ohne den Motorbremsbetrieb simulieren zu müssen, wird gemäß Block 28 die variable Turbinengeometrie (VTG) in die dem Motorbremsbetrieb entsprechende Staustellung überführt. Zugleich wird Kraftstoff zur Befeuerung des Motors eingespritzt, so dass die Brennkraftmaschine Antriebsleistung erzeugt, welche vom Bremssystem oder einem gefahrenen Betriebspunkt aufgenommen wird und angezeigt werden kann. Zweckmäßig wird eine definierte Kraftstoffmenge eingespritzt, die einer bestimmten Motordrehzahl entspricht. Hierfür kann ein Kennfeld für die Kraftstoffmenge in Abhängigkeit der Motordrehzahl im Motorkennfeld abgelegt sein.
Im Block 29 können optional weitere Komponenten der Brennkraftmaschine eingestellt werden. So kann beispielsweise die Abblaseeinrichtung zur Überbrückung der Turbine wahlweise zur Senkung des Abgasgegendrucks geöffnet werden oder geschlossen bleiben, um auf diese Weise unterschiedliche Motor- Betriebspunkte zu simulieren. Weiterhin werden die Bremsventile entweder in Öffnungs- oder in Schließstellung versetzt, wobei in Öffnungsstellung ein geringeres Antriebsleistungs-Niveau als in Schließstellung erreicht wird.
Gemäß Block 30 wird nach Erreichen eines stationären Zustands eine Motor-Zustandsgröße, insbesondere der Ladedruck im Ansaugrohr stromab des Verdichters, gemessen. Die gemessene Zustandsgröße korreliert mit einem bestimmten Niveau der Motorbremsleistung, welches im realen Motorbremsbetrieb bei geöffneten Bremsventilen und ohne Kraftstoffeinspritzung erreicht werden würde.
Im Block 31 wird der gemessene Istwert der Zustandsgröße mit einem Sollwert der Zustandsgröße verglichen, der beispielsweise aus Messungen eines Referenzmotors zur Verfügung steht. Der Sollwert ist in einem Kennfeld in Abhängigkeit der Motorlast und der Motordrehzahl abgespeichert. Von der Differenz zwischen Istwert und Sollwert wird der Betrag gebildet und mit einem vorgebbaren Toleranzwert Tol verglichen. Liegt der Betrag der Differenz innerhalb des Toleranzwertes, so liegt kein Fehler im Motorbremssystem vor und das Prüfverfahren kann gemäß der gestrichelten Linie fortgesetzt werden. Liegt dagegen der Betrag der Differenz außerhalb des Toleranzwertes Tol, so ist die Abweichung des Istwerts vom Sollwert unzulässig hoch und es wurde eine Fehlfunktion in einer oder in mehreren am Motorbremssystem beteiligten Komponenten detektiert. In diesem Fall wird ein Fehlersignal erzeugt und gemäß Block 32 in einer Fehlerdokumentation abgespeichert und angezeigt.
In Abhängigkeit der Art der gemessenen Zustandsgröße sowie weiterer erfasster Zustands- und Betriebsgrößen kann gegebenenfalls zusätzlich zur Fehlerdetektion auch eine Fehlerlokalisation vorgenommen werden. Wird beispielsweise als Zustandsgröße der Ladedruck gemessen und festgestellt, dass der Ladedruck unzulässig gering ist, so kann in der Fehlerdokumentation nach Block 32 in Abhängigkeit weiterer Messungen angezeigt werden, dass die variable Turbinengeometrie nicht in Staustellung steht, dass ein Pneumatikfehler vorliegt, dass die Abblaseeinrichtung nicht geschlossen ist oder dass eine Leckage vorliegt. Im umgekehrten Fall deutet ein unzulässig hoher Ladedruck auf einen unzulässig geringen Turbinenquerschnitt hin, der beispielsweise durch Fertigungsfehler zustande kommen kann.
Es kann zweckmäßig sein, im Block 31 einen Vergleich zwischen einem hypothetischen Motorbremswert, der mit dem gemessenen Ladedruck korreliert, und einem Soll-Motorbremswert durchzuführen. Hierfür wird wiederum zunächst der Ladedruck gemessen, gemäß einem bekannten Kennfeld bzw. einer bekannten Beziehung in einen hypothetischen Motorbremswert umgerechnet, ein Soll-Motorbremswert aus einem Kennfeld in Abhängigkeit der Motorlast und der Motordrehzahl bestimmt und der errechnete Motorbrems-Istwert vom Sollwert subtrahiert, wobei die Differenz unterhalb eines spezifischen Toleranzwertes liegen muss.
Gegebenenfalls werden Messungen und Vergleiche für eine Reihe von Motorbetriebspunkten durchgeführt, insbesondere für eine variierende Motordrehzahl und für variierende Stellungen der variablen Turbinengeometrie. Außerdem wird zweckmäßig zunächst eine Messreihe mit geschlossener Abblaseeinrichtung durchgeführt und, falls kein Fehler festgestellt wird, anschließend eine weitere Messreihe mit geöffneter Abblaseeinrichtung durchgeführt. Eine unzulässige Abweichung in der zweiten Messreihe mit geöffneter Abblaseeinrichtung deutet auf einen Fehler in der Abblaseeinrichtung hin.
Durch die Kombination nacheinander ablaufender Messreihen mit jeweils modifizierten Parametern und Zustandsgrößen ist eine Fehlerlokalisation auf der Datengrundlage von lediglich einer bzw. von wenigen gemessenen Zustandsgröße möglich.
Das in Fig. 3 dargestellte Ablaufdiagramm zeigt gemäß Block 33 den Prüfablauf im Instationärbetrieb der Brennkraftmaschine. Dieser Prüfzyklus kann sich an einen vorhergehenden stationären Prüfzyklus anschließen. Es kann aber auch zweckmäßig sein, das instationäre Prüfverfahren unabhängig von dem in Fig. 2 gezeigten stationären Prüfverfahren durchzuführen.
Vor dem Beginn der Messung im instationären Betrieb wird gemäß Block 34 die variable Turbinengeometrie VTG zunächst wieder in Staustellung überführt und die Brennkraftmaschine solange befeuert, bis sich ein stationärer Zustand einstellt. Die Messung des instationären Verhaltens erfolgt von einem stationären Zustand ausgehend, um verfälschende dynamische Einflüsse auf die Messergebnisse zu vermeiden.
Der Block 34 kann gegebenenfalls durch einen vorangegangenen stationären Prüfzyklus ersetzt werden.
Block 34 kennzeichnet Vorbereitungshandlungen, im Block 35 beginnt das eigentliche instationäre Prüfverfahren. In einem ersten Schritt wird die Befeuerung des Motors schlagartig beendet und die Abtriebswelle wird abgehängt, beispielsweise durch Öffnen der Kupplung. In einem zweiten Schritt wird gemäß Block 36 die Änderung einer Zustandsgröße erfasst, beispielsweise durch Messung der Zustandsgröße zu zwei verschiedenen Zeitpunkten und Bildung der Differenz. Als zu messende Zustandsgröße kommt zweckmäßig die Motordrehzahl oder aber der Ladedruck in Betracht. Es kann auch sinnvoll sein, die Zeitdauer bis zum Erreichen eines unteren Zustandsgrößen- Grenzwerts zu ermitteln.
In Block 37 wird ein Soll-Ist-Vergleich zwischen der durch Messung erfassten Zustandsgrößenänderung und einem entsprechenden vorgegebenen Sollwert durchgeführt. Übersteigt der Betrag von Soll- und Istwert einen Toleranzwert Tol, so liegt ein Fehler vor, der im Block 38 in der Fehlerdokumentation abgespeichert und zur Anzeige gebracht wird. Durch die Bestimmung der Absolutgröße des Istwerts kann außerdem festgestellt werden, ob der Verlauf der Zustandsgröße oberhalb oder unterhalb des Sollwert-Verlaufs liegt; hieraus können wiederum Rückschlüsse auf die Fehlerart gezogen werden.
Liegt der Betrag von Soll- und Istwert innerhalb des Toleranzwerts Tol, so liegt kein Fehler vor und das instationäre Prüfverfahren ist beendet.
Durch das Entkoppeln der Abtriebswelle von der Brennkraftmaschine (Block 35) wird erreicht, dass die Motorcharakteristik unabhängig von der Peripherie erfasst werden kann.
Zweckmäßig wird das instationäre Prüfverfahren dem stationären Prüfverfahren nachgeschaltet. Im stationären Prüfablauf kann das Verhalten der Motorbremse bereits zu einem großen Teil erfasst werden. Im stationären Prüfverfahren nicht erfasste Fehler können gegebenenfalls im instationären Prüfablauf entdeckt werden.
Die Prüfverfahren können auch bei Verwendung von Automatikgetrieben eingesetzt werden.

Claims

1. Prüfverfahren für eine aufgeladene Brennkraftmaschine (1), deren Abgasturbine (11) eine variable Turbinengeometrie aufweist, die zur veränderlichen Einstellung des wirksamen Turbinenquerschnitts zwischen einer Staustellung und einer Öffnungsstellung verstellt werden kann, wobei im Fahrzeug in befeuerter Antriebsbetriebsweise in der Brennkraftmaschine Motorleistung erzeugt und dass eine entsprechende Belastung an der Abtriebswelle (18) anliegt, dadurch gekennzeichnet,
dass zur Überprüfung der Motor-Bremseigenschaften der Brennkraftmaschine die variable Turbinengeometrie des Abgasturboladers (3) in die Staustellung überführt wird,
dass die Befeuerung der Brennkraftmaschine zumindest zeitweise aufrecht erhalten wird und
dass eine Motor-Zustandsgröße gemessen und mit einem vorgegebenen Sollwert verglichen wird, wobei bei einer unzulässigen Abweichung des Istwerts vom Sollwert ein Fehlersignal erzeugt wird.

2. Prüfverfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass Ventile (20) zwischen den Zylindern und dem Abgasstrang (9) zumindest zeitweise geöffnet werden.

3. Prüfverfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Motor-Zustandsgröße der Ladedruck gemessen und mit einem Sollwert verglichen wird.

4. Prüfverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Messungen bei definierter Last und Drehzahl vorgenommen werden.

5. Prüfverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass eine Abblaseinrichtung (25) zur einstellbaren Ableitung des Abgases stromauf der Turbine (11) vorgesehen ist und die Abblaseinrichtung bei der Vornahme der Messungen geschlossen bleibt.

6. Prüfverfahren nach Anspruch 3 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem unzulässig geringen Ladedruck zumindest eine der folgenden Fehleranzeigen erzeugt wird:
variable Turbinengeometrie nicht in Staustellung
Pneumatikfehler
Abblaseeinrichtung nicht geschlossen
Leckage.

7. Prüfverfahren nach Anspruch 3 und 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem unzulässig hohen Ladedruck eine auf einen unzulässig kleinen Turbinenquerschnitt hindeutende Fehleranzeige erzeugt wird.

8. Prüfverfahren nach einem der Ansprüche dadurch gekennzeichnet, dass die Abblaseeinrichtung (25) für die Vornahme der Messungen geöffnet wird.

9. Prüfverfahren nach Anspruch 3 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer unzulässigen Abweichung des gemessenen Ladedrucks vom Ladedruck-Sollwert ein Fehlersignal erzeugt wird, das auf einen Fehler der Abblaseeinrichtung (25) hindeutet.

10. Prüfverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Messungen im Stationärbetrieb durchgeführt werden.

11. Prüfverfahren für eine aufgeladene Brennkraftmaschine(1), deren Abgasturbine(11) eine variable Turbinengeometrie aufweist, die zur veränderlichen Einstellung des wirksamen Turbinenquerschnitts zwischen einer Staustellung und einer Öffnungsstellung verstellt werden kann, wobei im Fahrzeug in befeuerter Antriebsbetriebsweise in der Brennkraftmaschine Motorleistung erzeugt und dass eine entsprechende Belastung an der Abtriebswelle (18) anliegt dadurch gekennzeichnet,
dass zur Überprüfung der Bremseigenschaften der Brennkraftmaschine die variable Turbinengeometrie des Abgasturboladers in die Staustellung überführt und in Staustellung die Brennkraftmaschine im Stationärbetrieb befeuert wird,
dass die Befeuerung eingestellt und die Brennkraftmaschine von der Abtriebswelle abgekuppelt wird,
dass zumindest zwei zeitlich auseinanderliegende Istwerte einer Motor-Zustandsgröße ermittelt und mit vorgegebenen Sollwerten verglichen werden, wobei bei einer unzulässigen Abweichung der Istwerte von den Sollwerten ein Fehlersignal erzeugt wird.

12. Prüfverfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Abnahme der Motordrehzahl ermittelt und mit einem Sollwert verglichen wird.

13. Prüfverfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitliche Abnahme des Ladedrucks ermittelt und mit einem Sollwert verglichen wird.

14. Prüfverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass Zustandsgrößen wie Umgebungsdruck, Umgebungstemperatur und Betriebstemperatur der Brennkraftmaschine zur Ermittlung des Sollwertes erfasst werden.