DE102006010542B3 - Verfahren zum Erkennen einer fehlerhaften Stelleinrichtung - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung offenbart ein Verfahren zum Erkennen einer fehlerhaften Stelleinrichtung in einer Brennkraftmaschine, insbesondere ein Stellglied eines längenvariablen Saugrohrs, eine Drallklappe, einer Tumble-Klappe oder allgemein eines Stellglieds im Luftpfad der Brennkraftmaschine. Anstatt eine Lagerückmeldung der Stelleinrichtung einzusetzen, wird nach erfolgter Umschaltung der Stelleinrichtung ein Regelsignal erfasst, um Ausschläge dieses Regelsignals oberhalb eines definierten Schwellenwerts zur Identifikation einer fehlerhaften Stelleinrichtung zu nutzen.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen einer fehlerhaften Stelleinrichtung in einer Brennkraftmaschine, insbesondere eine variable Stelleinrichtung im Luftpfad der Brennkraftmaschine.
  • Bei einer Brennkraftmaschine mit mindestens einer variablen Stelleinrichtung in ihrem Luftpfad hängt die Zylinderfüllung von mehreren miteinander verknüpften Parametern ab. Eine derartige variable Stelleinrichtung im Luftpfad der Brennkraftmaschine ist beispielsweise ein längenvariables Saugrohr, eine Drallklappe oder eine Tumble-Klappe. Bei Nutzung dieser variablen Stelleinrichtungen im Luftpfad ist eine Berechnung der Zylinderfüllung der Brennkraftmaschine beispielsweise mit einem physikalischen Modellansatz möglich. Ein derartiger Modellansatz ist in der EP-A-0 820 559 B1 beschrieben. Um diesen Modellansatz nutzen zu können, ist jedoch eine Kenntnis der aktuellen Position der jeweiligen Stelleinrichtung im Luftpfad erforderlich.
  • Zur Beschreibung der aktuellen Position der Stelleinrichtung in obigem Modellansatz könnte man von einer korrekten Funktion der Stelleinrichtung ausgehen und deren Position über das Steuersignal der Stelleinrichtung identifizieren. Entsprechend einer weiteren Alternative ist die Stelleinrichtung mit einem Sensor zur Lagerückmeldung versehen, um die aktuelle Position an das obige Modell oder eine Motorsteuerung zu liefern. Die erste Alternative hat jedoch den Nachteil, dass bei einer fehlerhaften Stelleinrichtung eine falsche Positionsmeldung an das obige Modell bzw. die Motorsteuerung weitergegeben wird. Die Lagerückmeldung der zweiten Alternative stellt eine kostenintensive technische Lösung dar.
  • Aus der EP 0 170 018 A2 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Eigendiagnose von Stellgliedern bekannt, die insbe sondere zur Eigendiagnose des Leerlauffüllungsregelungsstellers bei einer Leerlauffüllungsregelung dienen. Dabei wird die Eigendiagnose durch Erstellung oder Erfassung eines Stellgliedansteuersignals und Vergleichs dieses Signals mit einem aus einem anderen Regelkreis stammenden Istwertsignal durchgeführt, wobei eine Plausibilitätskontrolle diese beiden Werte mit gespeicherten Werten vergleicht, die eine bekannte, ermittelte Beziehung enthalten, die durch die Messung bei einwandfreiem Stellglied jeweils erreicht werden muss. Insbesondere kann dabei eine Ansteuerung der Luftbemessung einer Brennkraftmaschine erfolgen und eine Kontrolle der dadurch bewirkten Änderung der Luftmenge bzw. -masse oder eines gemessenen Saugrohrdrucks.
  • Aus der DE 42 20 286 C2 ist ein Verfahren zur Funktionsüberprüfung eines Stellelements in einem Fahrzeug bekannt. Dabei wird die Motorleistung ohne Einstellung des Stellelements beeinflusst, wobei wenigstens eine Betriebsgröße erfasst wird, die durch Einstellung des Stellelements beeinflusst wird.
  • Aufgrund der Beeinflussung der Motorleistung über eine Steuer- und/oder Regelfunktion wird eine Verstellung des Stellelements bewirkt, und die Verstellung des Stellelements anhand der durch die Verstellung bewirkten Änderung der Betriebsgröße überprüft. Bei der Betriebsgröße kann es sich beispielsweise um eine Motordrehzahl handeln.
  • Aus der DE 40 05 973 A1 ist ein Diagnoseverfahren zur Überprüfung von Stellgliedern zur Steuerung von Brennkraftmaschinen bekannt. Zur Diagnose werden lediglich mittelbar auf einer Stellgliedansteuerung zurückgehende Betriebsdaten als Istwerte gespeichert und anschließend mit gespeicherten Sollwerten verglichen. Bei den als Istwerte gespeicherten Betriebsdaten kann es sich beispielsweise um Daten eines Luftmassenmessers der Brennkraftmaschine handeln.
  • Ein weiteres Fehlerüberwachungsverfahren ist aus der DE 41 03 840 A1 bekannt. Das bekannte Verfahren dient zum Auffinden von Fehlern in Regelkreisen. Um eine mit dem Überwachen des Betrages einer Regelabweichung (Differenz zwischen Soll- und Istwert) verbundene Trägheit zu überwinden, wird bei diesem bekannten Verfahren, anders als bei den zuvor genannten Verfahren, vorgeschlagen, die Stellgröße des Regelkreises zu überwachen und bei einem nicht charakteristischen Verhalten dieser Stellgröße auf ein Regelkreisfehler zu schließen. Insbesondere kann dabei die Stellgröße auf das Überschreiten eines Stellgrößenmaximalwerts und das Unterschreiten eines Stellgrößenminimalwertes überwacht werden. Nachteilig bei diesem Verfahren, wie auch bei den zuvor genannten, aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren, ist, dass eine Fehlerdiagnose in der Praxis nicht immer mit der nötigen Zuverlässigkeit möglich ist.
  • Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein kostengünstiges und effektives Verfahren zum Erkennen einer feh lerhaften Stelleinrichtung der Brennkraftmaschine bereitzustellen, so dass beispielsweise auf aus dem Stand der Technik bekannte Lagerückmeldungssysteme verzichtet werden kann.
  • Die obige Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß dem unabhängigen Patentanspruch 1 gelöst. Weitere Ausführungsformen, Vorteile und Weiterentwicklungen der vorliegenden Erfindung gehen aus der folgenden Beschreibung, den begleitenden Zeichnungen und den anhängenden Ansprüchen hervor.
  • Die obige Aufgabe löst ein Verfahren zum Erkennen einer fehlerhaften Stelleinrichtung in einer Brennkraftmaschine, das die folgenden Schritte aufweist: a) Ansteuern einer Betriebsposition der Stelleinrichtung entsprechend einem vorgegebenen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine, b) Regeln der Betriebsposition der Stelleinrichtung über ein Regelsignal basierend auf einem Vergleich zwischen dem vorgegebenen Betriebspunkt und einem tatsächlichen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine, c) Beschreiben des vorgegebenen und des tatsächlichen Betriebspunkts der Brennkraftmaschine über einen Lambdawert und/oder einen Luftmassenwert und/oder einen anderen betriebsspezifischen Parameter der Brennkraftmaschine und Vergleichen dieser Werte und/oder Parameter, d) Darstellen des den vorgegebenen Betriebspunkt beschreibenden Parameters über ein Kennfeld und/oder ein in einer Recheneinheit ablaufendes Berechnungsprogramm für mindestens einen beschreibenden Parameter, e) Vergleichen des Regelsignals mit einem Schwellenwert, so dass durch Überschreiten des Schwellenwerts ein Defekt der Stelleinrichtung erkennbar ist, und f) Ansteuern von mindestens zwei unterschiedlichen Positionen der Stelleinrichtung, während die mit den zwei unterschiedlichen Positionen verbundenen Betriebspunkte der Brennkraftmaschine durch ein erstes und ein zweites Kennfeld und/oder Berechnungsprogramm beschrieben werden.
  • Gemäß bevorzugter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung umfasst die Stelleinrichtung ein Stellglied eines längenvariablen Saugrohrs, einer Drallklappe, einer Tumble- Klappe, einer Ventilsteuerung mit variablem Ventilhub, einer externen Abgasrückführung und/oder allgemein ein an eine Regelung gekoppeltes Stellglied der Brennkraftmaschine. Wird aufgrund eines Defekts die Stelleinrichtung falsch oder gar nicht gestellt, so führt dies zu einer Abweichung zwischen der tatsächlichen und der berechneten Luftmasse zur Befüllung der Zylinder der Brennkraftmaschine. Dies hat entsprechenden Einfluss auf die Abgasemission, so dass beispielsweise ein Lambdawert der Brennkraftmaschine eine unerwartete Abweichung zeigt. Diese Abweichung muss in Richtung eines erwarteten Lambdawerts mit Hilfe der Stelleinrichtung ausgeregelt werden. Aus diesem Grund wird eine Differenz zwischen tatsächlicher und berechneter Luftmasse der Brennkraftmaschine von den Reglern der Motorsteuerung oder eines Rechenmodells versucht zu kompensieren. Wenn nun nach einer angeforderten Schaltung oder Stellung der Stelleinrichtung in einem zuvor festgelegten Betriebsfenster der Brennkraftmaschine ein ungewöhnlich hoher Reglerausschlag der Stelleinrichtung zum Erreichen eines vorgegebenen Betriebspunkts der Brennkraftmaschine auftritt, so ist auf dieser Grundlage ein Rückschluss auf eine etwaige nicht korrekte Position und somit Funktion der Stelleinrichtung möglich.
  • Der vorgegebene und der tatsächliche Betriebspunkt der Brennkraftmaschine werden bevorzugt über einen Lambdawert, einen Luftmassenwert und/oder einen anderen betriebsspezifischen Parameter der Brennkraftmaschine beschrieben. Im Rahmen der Regelung der Betriebsposition der Stelleinrichtung werden diese Werte und/oder Parameter verglichen und das Regelsignal der Stelleinrichtung entsprechend verändert, um Übereinstimmung zwischen dem vorgegebenen Betriebspunkt und dem tatsächlichen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine zu erzielen. In diesem Zusammenhang wird der den vorgegebenen Betriebspunkt beschreibende Parameter über ein Kennfeld und/oder ein in einer Recheneinheit, vorzugsweise eine Motorsteuerung, ablaufendes Berechnungsprogramm für mindestens einen beschreibenden Parameter dargestellt.
  • Es ist weiterhin bevorzugt, mindestens zwei unterschiedliche Positionen der Stelleinrichtung anzusteuern, während die mit den zwei unterschiedlichen Positionen verbundenen Betriebspunkte der Brennkraftmaschine durch ein erstes und ein zweites Kennfeld und/oder Berechnungsprogramm beschrieben werden. Derartige unterschiedliche Kennfelder bilden beispielsweise unterschiedliche ansteuerbare Schlucklinien der Brennkraftmaschine.
  • Gemäß einer weiteren Alternative wird das vorliegende Verfahren durch die folgenden Schritte ergänzt: Erkennen eines Defekts in einer zweiten Betriebsposition der Stelleinrichtung beschrieben durch das zweite Kennfeld und/oder Berechnungs programm, Umschalten des zweiten Kennfelds und/oder Berechnungsprogramms auf das erste Kennfeld und/oder Berechnungsprogramm entsprechend einer vorhergehenden Betriebsposition der Stelleinrichtung, für die kein Defekt festgestellt worden ist, und Berechnen des beschreibenden Parameters für die zweite Betriebsposition mit dem ersten Kennfeld und/oder Berechnungsprogramm, Vergleichen des mit dem ersten Kennfeld/Rechenprogramm ermittelten Parameters mit dem tatsächlichen Parameter und Bestätigen eines Defekts der Stelleinrichtung für ein Stellen in die zweite Betriebsposition, wenn das Regelsignal unterhalb des Schwellenwerts liegt.
  • Erkennt das vorliegende Verfahren einen Defekt der Stelleinrichtung für einen angeforderten Stellvorgang in eine angeforderte Betriebsposition, wird optional eine Überprüfungsroutine zur Bestätigung des Defekts durchlaufen. Als Grundlage dieser Überprüfungsroutine wird angenommen, dass sich die Stelleinrichtung aufgrund des Defekts noch in der der angeforderten Betriebsposition vorhergehenden Betriebsposition befindet. Um diese Annahme zu bestätigen, wird von dem Kennfeld der angeforderten Betriebsposition, beispielsweise eine zweite Schlucklinie, auf das Kennfeld der vorhergehenden Betriebsposition, beispielsweise eine erste Schlucklinie, umgeschaltet. Stimmen nun der mit dem Kennfeld der vorhergehenden Betriebsposition berechnete Betriebsparameter und der tatsächliche Betriebsparameter überein oder zeigt das Regelsignal nur einen Ausschlag unterhalb des Schwellenwerts, wird auf diese Weise der Defekt der Stelleinrichtung bestätigt.
  • Bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung werden unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung zweier Schlucklinien einer Brennkraftmaschine für zwei unterschiedliche Saugrohrlängen der Brennkraftmaschine,
  • 2 einen beispielgebenden Reglerausschlag bei einer fehlerfreien Stelleinrichtung und
  • 3 einen beispielgebenden Reglerausschlag bei einer fehlerhaften Stelleinrichtung.
  • Die vorliegende Erfindung wird beispielgebend anhand einer Brennkraftmaschine mit einem über eine Stelleinrichtung bzw. ein Stellglied in seiner Länge verstellbaren Saugrohr erläutert. In gleicher Weise ist das im Folgenden beschriebene Verfahren auch auf ein Stellglied einer Drallklappe, das Stellglied einer Tumble-Klappe oder allgemein auf ein Stellglied im Luftpfad der Brennkraftmaschine anwendbar. Die Stelleinrichtung bzw. die Stellglieder wirken mit einem Regelkreis zusammen, so dass eine vorgegebene Position im Vergleich zu einer tatsächlich vorliegenden Position des Stellglieds einregelbar ist. Es ist des Weiteren denkbar, die vorliegende Erfindung allgemein auf Stellglieder im Kraftfahrzeug anzuwenden, die über ihre Verstellung mit einem darauf reagierenden Regelkreis zusammenwirken. Das Regelsignal derartiger Regelkreise ist erfassbar und auswertbar, um Rückschlüsse auf die Funktionsfähigkeit des Stellglieds zu ziehen.
  • 1 zeigt exemplarisch die Auswirkungen einer veränderbaren Länge des Saugrohrs. Zum Erreichen eines hohen Drehmoments der Brennkraftmaschine bei niedrigen Drehzahlen ist im Allgemeinen ein langes Saugrohr erforderlich. Zum Erreichen eines hohen Drehmoments bei hohen Drehzahlen ist wiederum ein verkürztes Saugrohr günstiger. 1 zeigt entsprechend die Schlucklinien der Brennkraftmaschine für unterschiedlich eingestellte Saugrohrlängen. Wird die Brennkraftmaschine mit langem Saugrohr und im unteren Drehzahlbereich betrieben, beschreibt die Schlucklinie in Momentenstellung die Luftmassenzufuhr in Abhängigkeit vom Saugrohrabsolutdruck. Verkürzt man die Saugrohrlänge, wenn sich beispielsweise die Brennkraftmaschine in einem hohen Drehzahlenbereich befindet, ergibt sich die Schlucklinie in Leistungsstellung. Sie ist durch einen größeren Anstieg im Vergleich zur Schlucklinie in Momentenstellung charakterisiert. Die Schlucklinien für verschiedene ansteuerbare Saugrohrlängen oder anders gesprochen für unterschiedliche Betriebspositionen der Stelleinrichtung des Saugrohrs sind bevorzugt jeweils als Kennfeld oder Modellrechnung in einer Motorsteuerung der Brennkraftmaschine abgelegt. Sie bilden die Grundlage, um in Abhängigkeit vom Betriebspunkt der Brennkraftmaschine den Luftmassenstrom oder Volumenstrom zur Befüllung der Zylinder der Brennkraftmaschine zu berechnen.
  • Werden Unterschiede zwischen der berechneten und der tatsächlichen Zylinderfüllung festgestellt, greifen Regler und entsprechende Regelalgorithmen zur Angleichung von berechneten und tatsächlichen Werten ein. Ein vorgegebener und ein tatsächlicher Betriebspunkt der Brennkraftmaschine werden beispielsweise über einen Lambdawert, einen Luftmassenwert und/oder einen anderen betriebsspezifischen Parameter der Brennkraftmaschine beschrieben oder identifiziert. Über einen Vergleich des vorgegebenen oder berechneten betriebsspezifischen Parameters und des tatsächlich vorliegenden betriebsspezifischen Parameters ist feststellbar, in welcher Richtung und Stärke eine Regelung die Betriebsposition der Stelleinrichtung verändern muss, um Übereinstimmung zu erzielen.
  • Am Beispiel der Schlucklinien in 1 bewirkt ein Umschalten zwischen unterschiedlichen Saugrohrlängen im Umschaltpunkt keinen Regeleingriff oder einen Einfluss auf das Emissionsverhalten der Brennkraftmaschine. Dies ist dadurch bedingt, dass im Umschaltpunkt ein identisches Befüllungsverhalten der Zylinder der Brennkraftmaschine beim Betrieb mit der einen oder der anderen Saugrohrlänge vorliegt. Dies ermöglicht zudem im Umschaltpunkt eine momentenneutrale Umschaltung der Saugrohrlänge, so dass beispielsweise das Fahrverhalten eines Kraftfahrzeugs nicht negativ beeinflusst wird. Wird während des Betriebs der Brennkraftmaschine die Last weiter gesteigert, so kommt es in Abhängigkeit von der jeweils ausgewählten Schlucklinie bzw. der jeweils ausgewähl ten Betriebsposition der Stelleinrichtung des Saugrohrs zu mehr oder weniger großen Abweichungen zwischen der berechneten und der tatsächlichen Zylinderfüllung der Brennkraftmaschine. Die Stelleinrichtung befindet sich daher nicht in der entsprechenden Betriebsposition für den vorgegebenen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine. Dies wird vorzugsweise anhand von Abweichungen zwischen dem vorgegebenen und dem tatsächlichen betriebsspezifischen Parameter der Brennkraftmaschine (s. o.) erkannt. Die Motorsteuerung oder andere geeignete Regeleinrichtungen regeln daher über das Regelsignal die Betriebsposition der Stelleinrichtung entsprechend dem vorgegebenen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine ein. Über ein ständiges oder in regelmäßigen Zeitabständen erfolgendes Vergleichen des betriebsspezifischen Parameters der Brennkraftmaschine für den vorgegebenen und den tatsächlichen Betriebspunkt wird somit eine Änderung des Regelsignals und somit eine Änderung der Betriebsposition der Stelleinrichtung angesteuert. Auf diese Weise wird das Modell oder Kennfeld vom Regler an die Realität herangeführt, was zu einem entsprechenden Ausschlag des Regelsignals führt.
  • Für die Auswertung der stattfindenden Regelvorgänge wird das Regelsignal des Regelvorgangs der Betriebsposition der Stelleinrichtung erfasst. Gleichzeitig wird die Größe des Regelsignals mit einer applizierbaren Diagnoseschwelle oder allgemein einem Schwellenwert verglichen. Stellt man fest, dass das Regelsignal den Schwellenwert überschreitet, erfolgen ein Fehlereintrag in der Motorsteuerung und/oder eine entsprechende Rückmeldung an das steuernde Modell.
  • Wird der Schwellenwert überschritten, ist das Regelsignal so groß, dass auf diese Weise erkannt wird, dass die Umschaltung auf eine angesteuerte Saugrohrlänge entsprechend einer bestimmten Schlucklinie gar nicht oder fehlerhaft erfolgt ist. Wird beispielsweise die Saugrohrlänge auf eine Länge entsprechend der Schlucklinie in Leistungsstellung umgeschaltet, erfolgt gleichzeitig in der Motorsteuerung eine Umschaltung auf das Kennfeld oder Modell für die Schlucklinie in Leistungs stellung. Auf diese Weise werden die zu erwartenden Zylinderbefüllungen der Brennkraftmaschine passend berechnet. Findet jedoch aufgrund eines Defekts der Stelleinrichtung eine Umschaltung der Saugrohrlänge auf die Schlucklinie in Leistungsstellung nicht statt, weichen die durch das Kennfeld berechneten bzw. vorgegebenen Zylinderbefüllungen stark von den tatsächlich möglichen und erfassten Zylinderbefüllungen der Brennkraftmaschine ab. Dies bewirkt einen stärkeren Ausschlag im Regelsignal der Stelleinrichtung im Vergleich zu einer funktionstüchtigen Stelleinrichtung, um die tatsächlich gemessenen betriebsspezifischen Parameter an die berechneten bzw. vorgegebenen betriebsspezifischen Parameter heranzuführen. Bei einem Defekt der Stelleinrichtung überschreitet das Regelsignal den bereits oben genannten Schwellenwert, so dass die fehlerhafte Stelleinrichtung identifizierbar ist.
  • Wird erkannt, dass die Umschaltung auf die Saugrohrlänge für die Schlucklinie in Leistungsstellung gar nicht oder fehlerhaft erfolgt ist, wird optional eine weitere Überprüfung der fehlerhaften Steuereinrichtung mit Hilfe einer Überprüfungsroutine durchgeführt. Zu diesem Zweck wird das Steuerungsmodell wieder auf das Kennfeld der Schlucklinie in Momentenstellung zurückgesetzt. Dadurch können die zu erwartenden Zylinderbefüllungen für die Position der Stelleinrichtung berechnet werden, in oder nahe der die Stelleinrichtung aufgrund des Defekts wahrscheinlich stehen geblieben ist. Nachfolgend werden die berechneten Werte mit den tatsächlichen erfassten Werten der/des betriebsspezifischen Parameters der Brennkraftmaschine verglichen, die bei defekter Stelleinrichtung ermittelt worden sind. Entsprechend den Ergebnissen des Vergleichs wird die bereits oben beschriebene Regelung durchgeführt. Wenn das Regelsignal für die Regelung der tatsächlichen Werte aus der Position der defekten Stelleinrichtung auf die Werte aus dem Kennfeld der Schlucklinie in Momentenstellung unterhalb des Schwellenwerts liegt, bestätigt dies den Defekt der Stelleinrichtung. Auf diese Weise wird erkannt, dass die Stelleinrichtung aufgrund ihres Defekts in oder nahe ihrer zuletzt erfolgreich angefahrenen Position, beispiels weise die Saugrohransteuerung für die Schlucklinie in Momentenstellung, stehen geblieben ist.
  • Anhand der beispielgebenden Beschreibung des vorliegenden Verfahrens wird deutlich, dass das Verfahren auch auf weitere Stelleinrichtungen anwendbar ist. Somit sind neben einer Stelleinrichtung für ein längenverstellbares Saugrohr allgemein Stelleinrichtungen in der Brennkraftmaschine denkbar, die mit einer jeweiligen Regelstrecke für unterschiedliche Betriebspositionen und einer Vorgabe berechneter Parameter für die Betriebspositionen arbeiten. Beispielsweise ist das obige Verfahren ebenfalls anwendbar auf eine Ventilsteuerung mit variablem Ventilhub und auf ein System für eine externe Abgasrückführung.
  • Zur Weiteren Illustration des oben beschriebenen Verfahrens zeigt 2 Messwerte und Steuersignale einer fehlerfrei arbeitenden Stelleinrichtung des Schaltsaugrohrs. Auf der X-Achse des dargestellten Diagramms ist die Zeit aufgetragen. Unterhalb der Zeitachse ist der Verlauf des Signals LV_IM_SP dargestellt. Dieser Signalverlauf kennzeichnet eine Umschaltung der Saugrohrlänge zum Zeitpunkt von 63 Sekunden auf der Zeitachse. Oberhalb der Zeitachse ist eine mit N bezeichnete Drehzahlkurve, eine mit MAP bezeichnete Kurve für den berechneten Saugrohrabsolutdruck und eine mit MAP_MES bezeichnete Kurve für den gemessenen Saugrohrabsolutdruck dargestellt. Die unmittelbar oberhalb der Zeitachse aufgetragene Kurve kennzeichnet den Verlauf des Regelsignals zum Einregeln von MAP_MES auf MAP in Abhängigkeit von der Zeit. Am Umschaltpunkt für die Saugrohrlänge bei 63 Sekunden zeigt sich eine auffällige Änderung des vorgegebenen oder berechneten (MAP) und des gemessenen Saugrohrabsolutdrucks (MAP_MES). Da diese beiden Kurven annähernd deckungsgleich übereinander liegen, ist nur ein vernachlässigbarer Regeleingriff erforderlich. Dies wird auch durch die Kurve Regelsignal und deren annähernd horizontalen Verlauf zum Ausdruck gebracht. Da das Regelsignal nach Umschaltung der Saugrohrlänge, also bei Zeiten oberhalb von 63 Sekunden, keinen starken Ausschlag im Ver gleich zu den normal üblichen Schwankungen zeigt, liegt hier eine fehlerfrei funktionierende Stelleinrichtung vor.
  • 3 zeigt den Verlauf der eben beschriebenen Kurven für eine fehlerhafte Stelleinrichtung des Saugrohrs. Wie man unterhalb der Zeitachse erkennen kann, erfolgt eine Umschaltung der Saugrohrlänge zum Zeitpunkt von ca. 86 Sekunden. Nach erfolgter Umschaltung, also für Zeiten größer als 86 Sekunden, zeigt sich eine unerwartete Abweichung zwischen dem vorgegebenen Saugrohrabsolutdruck MAP und dem gemessenen Saugrohrabsolutdruck MAP_MES. Diese Abweichung wird durch einen Regeleingriff versucht auszugleichen, um beide Kurven in Übereinstimmung zu bringen. Dies erzeugt einen Regelausschlag bzw. ein starkes Ansteigen des Regelsignals oberhalb von 86 Sekunden im Vergleich zum Verlauf des Regelsignals bei fehlerfreier Stelleinrichtung (vgl. 2). Da die Größe des Ausschlags des Regelsignals oberhalb eines vordefinierten Schwellenwerts liegt, wird auf diese Weise das Vorliegen einer fehlerhaften Stelleinrichtung des Saugrohrs erkannt.

Claims (3)

  1. Verfahren zum Erkennen einer fehlerhaften Stelleinrichtung in einer Brennkraftmaschine, das die folgenden Schritte aufweist: a. Ansteuern einer Betriebsposition der Stelleinrichtung entsprechend einem vorgegebenen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine, b. Regeln der Betriebsposition der Stelleinrichtung über ein Regelsignal basierend auf einem Vergleich zwischen dem vorgegebenen Betriebspunkt und einem tatsächlichen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine, c. Beschreiben des vorgegebenen und des tatsächlichen Betriebspunkts der Brennkraftmaschine über einen Lambdawert und/oder einen Luftmassenwert und/oder einen anderen betriebsspezifischen Parameter der Brennkraftmaschine und Vergleichen dieser Werte und/oder Parameter, d. Darstellen des den vorgegebenen Betriebspunkt beschreibenden Parameters über ein Kennfeld und/oder ein in einer Recheneinheit ablaufendes Berechnungsprogramm für mindestens einen beschreibenden Parameter, e. Vergleichen des Regelsignals mit einem Schwellenwert, so dass durch Überschreiten des Schwellenwerts ein Defekt der Stelleinrichtung erkennbar ist, und f. Ansteuern von mindestens zwei unterschiedlichen Positionen der Stelleinrichtung, während die mit den zwei unterschiedlichen Positionen verbundenen Betriebspunkte der Brennkraftmaschine durch ein erstes und ein zweites Kennfeld und/oder Berechnungsprogramm beschrieben werden.
  2. Verfahren gemäß Anspruch 1, in dem die Stelleinrichtung ein Stellglied eines längenvariablen Saugrohrs, einer Drallklappe, einer Tumble-Klappe, einer Ventilsteuerung mit variablem Ventilhub, einer externen Abgasrückführung und/oder allgemein ein an eine Regelung gekoppeltes Stellglied der Brennkraftmaschine ist.
  3. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 oder 2, mit dem weiteren Schritt: Erkennen eines Defekts in einer zweiten Betriebsposition der Stelleinrichtung beschrieben durch das zweite Kennfeld und/oder Berechnungsprogramm, Umschalten des zweiten Kennfelds und/oder Berechnungsprogramms auf das erste Kennfeld und/oder Berechnungsprogramm entsprechend einer vorhergehenden Betriebsposition, für die kein Defekt festgestellt worden ist, und Berechnen des beschreibenden Parameters für die zweite Betriebsposition mit dem ersten Kennfeld und/oder Berechnungsprogramm, Vergleichen des mit dem ersten Kennfeld/Rechenprogramm ermittelten Parameters für die zweite Betriebsposition mit dem tatsächlichen Parameter und Bestätigen eines Defekts der Stelleinrichtung für ein Stellen in die zweite Betriebsposition, wenn das Regelsignal unterhalb des Schwellenwerts liegt.
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