DE102007044614B3 - Internal combustion engine i.e. diesel internal combustion engine, operating method for motor vehicle, involves detecting combustion misfire when time difference is larger than preset threshold value that is larger than another value - Google Patents

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Abstract

The method involves determining cylinder-individual segment times of a crankshaft in each of two cylinders. An unequal distribution of an air/fuel ratio is detected before combustion processes in combustion chambers, depending on comparison of the determined times. A determination is made while comparing a segment time difference between the times. The unequal distribution of the air/fuel ratio is detected, when the difference is larger than a preset threshold value. A combustion misfire is detected, when the difference is larger than another preset value that is larger than the former value. An independent claim is also included for a device for operating an internal combustion engine.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine. Die Brennkraftmaschine umfasst mindestens zwei Zylinder, die je einen Brennraum umfassen. In den Zylindern ist je ein axial beweglicher Kolben angeordnet, der mit einer Kurbelwelle der Brennkraftmaschine gekoppelt ist.The The invention relates to a method and an apparatus for operating an internal combustion engine. The internal combustion engine comprises at least two Cylinders, each comprising a combustion chamber. In the cylinders is each arranged an axially movable piston, with a crankshaft the internal combustion engine is coupled.

Bei einer Brennkraftmaschine kann ein niedriger Kraftstoffverbrauch bei geringen Schadstoffemissionen durch Regelung eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses vor einem Verbrennungsprozess in einem Brennraum der Brennkraftmaschine erzielt werden. Die Regelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses vor dem Verbrennungsprozess kann beispielsweise mittels einer Lambdasonde durchgeführt werden, die in einem Abgastrakt der Brennkraftmaschine angeordnet ist. Abhängig von einem Messsignal der Lambdasonde, das repräsentativ ist für einen Restsauerstoffgehalt eines Abgases der Brennkraftmaschine, kann das Luft/Kraftstoff-Verhältnis in dem Brennraum vor dem Verbrennungsprozess ermittelt werden. Damit die Lambdasonde den Restsauerstoffgehalt einzelner Abgaspakete aus den einzelnen Zylindern voneinander unterscheiden kann, muss ein ausreichend großer Luftmassenstrom durch die Brennkraftmaschine vorhanden sein. Der ausreichend große Luftmassenstrom ist beispielsweise im Volllastbetrieb der Brennkraftmaschine gegeben.at An internal combustion engine can be a low fuel consumption with low pollutant emissions by controlling an air / fuel ratio before a combustion process in a combustion chamber of the internal combustion engine be achieved. The regulation of the air / fuel ratio before the combustion process, for example by means of a lambda probe carried out be arranged in an exhaust tract of the internal combustion engine is. Dependent from a measuring signal of the lambda probe, which is representative of a Residual oxygen content of an exhaust gas of the internal combustion engine, the Air / fuel ratio be determined in the combustion chamber before the combustion process. So that Lambda probe the residual oxygen content of individual exhaust gas packages from the individual cylinders may have a sufficiently large air mass flow be present by the internal combustion engine. The sufficiently large air mass flow is given for example in full load operation of the internal combustion engine.

In der DE 10 2005 012 835 A1 ist eine Verbrennungsdiagnosevorrichtung einer Brennkraftmaschine offenbart. Die Verbrennungsdiagnosevorrichtung weist eine Auswerteeinheit zur Verknüpfung von Informationen aus einer Laufunruheerfassung und einer Auswertung von Lambdasondensignalen auf. Zur Auswertung der Laufunruheerfassung wird ein Segmentzeitdifferenzverfahren angewendet.In the DE 10 2005 012 835 A1 a combustion diagnostic device of an internal combustion engine is disclosed. The combustion diagnosis device has an evaluation unit for linking information from a running noise detection and an evaluation of lambda probe signals. A segment time difference method is used to evaluate the uneven running detection.

In der EP 0 992 665 81 ist ein Verfahren zur Kompensation des Einflusses unterschiedlicher Luftfüllmengen offenbart. Segmentzeiten der Zylinder einer Brennkraftmaschine werden bestimmt. Zumindest die Segmentzeit des Zylinders, die die größte Abweichung von einer durchschnittlichen Segmentzeit der Zylinder besitzt, wird durch eine Änderung der Einspritzmenge im Sinne einer Verkleinerung der Abweichung angepasst.In the EP 0 992 665 81 discloses a method for compensating the influence of different amounts of air. Segment times of the cylinders of an internal combustion engine are determined. At least the segment time of the cylinder having the largest deviation from the average segment time of the cylinders is adjusted by changing the injection quantity to reduce the deviation.

In der DE 197 06 126 A1 ist ein Verfahren zur Regelung einer Brennkraftmaschine im Bereich einer Magergrenze offenbart. Zum Einstellen eines Luftverhältnisses auf einen Sollwert in der Nähe einer vorgegebenen Magerverbrennungsgrenze werden Schwankungszustände der Verbrennung über zylinderindividuelle Laufunruhewerte erfasst und daraus aktuelle Werte für ein Streuungsmaß abgeleitet, die ein Maß für eine Entfernung der tatsächlichen Magerverbrennungsgrenze darstellen.In the DE 197 06 126 A1 discloses a method for controlling an internal combustion engine in the region of a lean boundary. In order to set an air ratio to a target value near a predetermined lean burn limit, combustion variation states are detected via cylinder-individual runoff values and derived therefrom current values for a spread measure which represent a measure of the actual lean burn limit.

In der DE 198 28 279 A1 ist eine Gleichstellung der zylinderindividuellen Drehmomentbeiträge beim mehrzylindrigen Verbrennungsmotor offenbart. Segmentzeiten werden bestimmt, die den einzelnen Zylindern zugeordnet sind. Aus den Segmentzeiten werden zylinderindividuelle Laufunruhewerte berechnet.In the DE 198 28 279 A1 an equality of the cylinder-individual torque contributions in the multi-cylinder internal combustion engine is disclosed. Segment times are determined which are assigned to the individual cylinders. From the segment times, cylinder-specific rough running values are calculated.

In der DE 10 2006 037 752 83 sind ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine offenbart. Zu jeweils vorgegebenen Kurbelwellenwinkeln bezogen auf eine Bezugsposition des jeweiligen Kolbens des jeweiligen Zylinders erfolgt eine Zuordnung eines in diesem Zeitpunkt jeweils aktuell erfassten Luft/Kraftstoff-Verhältnisses, das aus einem Messsignal einer Abgassonde abgeleitet ist, zu dem jeweiligen Luft/Kraftstoff-Verhältnis des jeweiligen Zylinders und das so als erfasstes zylinderindividuelles Luft/Kraftstoff-Verhältnis zugeordnet wird.In the DE 10 2006 037 752 83 For example, a method and an apparatus for operating an internal combustion engine are disclosed. For each given crankshaft angles relative to a reference position of the respective piston of the respective cylinder, an assignment of an air / fuel ratio currently detected at each time point, which is derived from a measurement signal of an exhaust gas probe, to the respective air / fuel ratio of the respective cylinder and that is assigned as detected cylinder-individual air / fuel ratio.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine zu schaffen, die ein präzises Erkennen einer zylinderindividuellen Ungleichverteilung eines Luft/Kraftstoff- Verhältnisses und ein einfaches Erkennen von Verbrennungsaussetzern ermöglichen.Of the Invention is based on the object, a method and an apparatus to operate an internal combustion engine, which requires a precise recognition a cylinder-individual unequal distribution of an air / fuel ratio and allow easy detection of misfires.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.The Task is solved by the characteristics of the independent Claims. Advantageous embodiments are specified in the subclaims.

Die Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine. Die Brennkraftmaschine umfasst mindestens zwei Zylinder. Die Zylinder umfassen je einen Brennraum. In den Zylindern ist je ein axial beweglicher Kolben angeordnet, der mit einer Kurbelwelle gekoppelt ist. Zu jedem Zylinder wird eine zylinderindividuelle Segmentzeit der Kurbelwelle ermittelt. Abhängig von einem Vergleich der ermittelten zylinderindividuellen Segmentzeiten wird auf eine Ungleichverteilung eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses vor Verbrennungsprozessen in den Brennräumen erkannt. Im Zuge des Vergleichs wird eine Segmentzeitdifferenz zwischen den zylinderindividuellen Segmentzeiten ermittelt. Auf die Ungleichverteilung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses wird erkannt, wenn die Segmentzeitdifferenz größer als ein vorgegebener erster Schwellenwert ist. Auf einen Verbrennungsaussetzer wird erkannt, wenn die Segmentzeitdifferenz größer als ein vorgegebener zweiter Schwellenwert ist, der größer als der erste Schwellenwert ist.The Invention is characterized by a method and an apparatus for operating an internal combustion engine. The internal combustion engine comprises at least two cylinders. The cylinders each include a combustion chamber. An axially movable piston is arranged in each of the cylinders, which is coupled to a crankshaft. To each cylinder becomes one Cylinder-specific segment time of the crankshaft determined. Depending on a comparison of the determined cylinder-specific segment times is due to an unequal distribution of an air / fuel ratio detected before combustion processes in the combustion chambers. In the course of comparison becomes a segment time difference between the cylinder individual Segment times determined. On the unequal distribution of the air / fuel ratio is detected if the segment time difference is greater than a predetermined first one Threshold is. On a misfire is detected if the segment time difference is greater than is a predetermined second threshold greater than the first threshold is.

Dies ermöglicht, besonders präzise die zylinderindividuelle Ungleichverteilung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses zu erkennen, insbesondere ohne Lambdasonde und/oder im unteren Teillastbereich der Brennkraftmaschine. Die zylinderindividuelle Segmentzeit der Kurbelwelle ist repräsentativ für eine Winkelgeschwindigkeit, mit der die Kurbelwelle einen vorgegebenen Kurbelwellenwinkel und somit ein vorgegebenes Kurbelwellensegment überschreitet. Die Kurbelwellensegmente sind jeweils den einzelnen Zylindern zugeordnet. Falls ein Luft/Kraftstoff-Gemisch in mehreren Zylindern der Brennkraft maschine gleichzeitig gezündet wird, kann die Segmentzeit mittels Druckmessungen in den einzelnen Zylindern ermittelt werden. Das Vergleichen der Segmentzeiten kann auch als Ermittlung einer Laufunruhe bezeichnet werden.This enables the cylinder-individual unequal distribution of the air / force to be particularly precise Recognize material ratio, in particular without lambda probe and / or in the lower part load range of the internal combustion engine. The cylinder-specific segment time of the crankshaft is representative of an angular velocity with which the crankshaft exceeds a predetermined crankshaft angle and thus a predetermined crankshaft segment. The crankshaft segments are each assigned to the individual cylinders. If an air / fuel mixture in several cylinders of the internal combustion engine is ignited simultaneously, the segment time can be determined by means of pressure measurements in the individual cylinders. Comparing the segment times can also be referred to as determining a rough running.

Abhängig von dem Erkennen der Ungleichverteilung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses kann das Luft/Kraftstoff-Verhältnis zylinderindividuell geregelt werden, beispielsweise durch Anpassen zylinderindividueller Kraftstoffmassen, die den entsprechenden Zylindern für die entsprechenden Verbrennungsprozesse zugemessen werden. Ferner kann die zylinderindividuelle Regelung permanent abhängig von der Ermittlung und dem Vergleich der Segmentzeiten durchgeführt werden.Depending on recognizing the unequal distribution of the air / fuel ratio the air / fuel ratio can be cylinder-specific be regulated, for example, by adjusting cylinder individual Fuel masses corresponding to the corresponding cylinders for the corresponding Combustion processes are metered. Furthermore, the cylinder-individual Control permanently dependent be performed by the determination and comparison of the segment times.

Das Ermitteln der Segmentzeitdifferenz und das Vorsehen des vorgegebenen ersten Schwellenwerts ermöglicht einfach, den Vergleich durchzuführen und abhängig von dem Vergleich auf die zylinderindividuelle Ungleichverteilung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses zu erkennen. Der erste Schwellenwert kann durch eine Auflösung eines Sensors zum Ermitteln der zylinderindividuellen Segmentzeit vorgegeben sein. Alternativ dazu kann der erste Schwellenwert durch eine Schadstoffemissionsgrenze vorgegeben sein, die ab einer durch den ersten Schwellenwert vorgegebenen Ungleichverteilung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses überschritten wird.The Determining the segment time difference and providing the predetermined one first threshold easy to do the comparison and dependent from the comparison to the cylinder-individual unequal distribution the air / fuel ratio to recognize. The first threshold can be determined by a resolution of a Sensor for determining the cylinder-specific segment time specified be. Alternatively, the first threshold may be due to a pollutant emission limit be predetermined, which from a predetermined by the first threshold Unequal distribution of the air / fuel ratio is exceeded.

Das Vorsehen des vorgegebenen zweiten Schwellenwerts ermöglicht einfach zusätzlich die Erkennung des Verbrennungsaussetzers.The Providing the predetermined second threshold allows easy additionally the detection of the misfire.

In einer vorteilhaften Ausgestaltung wird nur dann auf die zylinderindividuelle Ungleichverteilung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses oder den Verbrennungsaussetzer erkannt, wenn der entsprechende Betriebsfehler mit einer vorgegebenen Häufigkeit auftritt. Dies trägt dazu bei, einen unnötigen Fehlereintrag zu vermeiden. Dies kann auch als Entprellvorgang bezeichnet werden.In an advantageous embodiment is only on the cylinder individual Unequal distribution of the air / fuel ratio or the misfire detected if the corresponding operating error occurs at a predetermined frequency. This carries to do an unnecessary To avoid error entry. This can also be called the debounce process become.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind im Folgenden anhand von schematischen Zeichnungen näher erläutert.embodiments The invention are explained in more detail below with reference to schematic drawings.

Es zeigen:It demonstrate:

1 in schematischer Darstellung eine Brennkraftmaschine, 1 a schematic representation of an internal combustion engine,

2 ein Ablaufdiagramm eines ersten Programms zum Betreiben der Brennkraftmaschine, 2 a flowchart of a first program for operating the internal combustion engine,

3 ein Ablaufdiagramm eines zweiten Programms zum Betreiben der Brennkraftmaschine. 3 a flowchart of a second program for operating the internal combustion engine.

Elemente gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.elements same construction or function are cross-figurative with the same Reference number marked.

Eine Brennkraftmaschine (1) umfasst einen Ansaugtrakt 1, einen Motorblock 2, einen Zylinderkopf 3 und einen Abgastrakt 4. Der Ansaugtrakt 1 umfasst bevorzugt eine Drosselklappe 5, einen Sammler 6 und ein Saugrohr 7, das hin zu einem Zylinder Z1 über einen Einlasskanal in einen Brennraum des Motorblocks 2 geführt ist. Der Motorblock 2 umfasst ferner eine Kurbelwelle 8, welche über eine Pleuelstange 10 mit einem Kolben 11 des Zylinders Z1 gekoppelt ist. Die Brennkraftmaschine umfasst neben dem Zylinder Z1 mindestens einen weiteren Zylinder Z2, bevorzugt jedoch weitere Zylinder Z3, Z4, sie kann aber auch jede beliebige größere Anzahl von Zylindern Z1–Z4 umfassen. Die Brennkraftmaschine ist bevorzugt in einem Kraftfahrzeug angeordnet.An internal combustion engine ( 1 ) comprises an intake tract 1 , an engine block 2 , a cylinder head 3 and an exhaust tract 4 , The intake tract 1 preferably comprises a throttle valve 5 , a collector 6 and a suction tube 7 leading to a cylinder Z1 via an inlet channel into a combustion chamber of the engine block 2 is guided. The engine block 2 further comprises a crankshaft 8th , which has a connecting rod 10 with a piston 11 of the cylinder Z1 is coupled. The internal combustion engine comprises, in addition to the cylinder Z1, at least one further cylinder Z2, but preferably further cylinders Z3, Z4, but it may also comprise any desired larger number of cylinders Z1-Z4. The internal combustion engine is preferably arranged in a motor vehicle.

Der Zylinderkopf 3 umfasst einen Ventiltrieb 14, 15, der mit einem Gaseinlassventil 12 bzw. einem Gasauslassventil 13 gekoppelt ist. Der Ventiltrieb 14, 15 umfasst mindestens eine Nockenwelle, die mit der Kurbelwelle 8 gekoppelt ist. Ferner sind in dem Zylinderkopf 3 bevorzugt ein Einspritzventil 18 und, falls die Brennkraftmaschine keine Diesel-Brennkraftmaschine ist, eine Zündkerze 19 angeordnet. Alternativ kann das Einspritzventil 18 auch in dem Saugrohr 7 angeordnet sein. In dem Abgastrakt 4 ist ein Abgaskatalysator 21 angeordnet, der bevorzugt als Dreiwegekatalysator ausgebildet ist.The cylinder head 3 includes a valvetrain 14 . 15 that with a gas inlet valve 12 or a gas outlet valve 13 is coupled. The valve train 14 . 15 includes at least one camshaft with the crankshaft 8th is coupled. Further, in the cylinder head 3 preferably an injection valve 18 and, if the internal combustion engine is not a diesel internal combustion engine, a spark plug 19 arranged. Alternatively, the injection valve 18 also in the intake manifold 7 be arranged. In the exhaust tract 4 is an exhaust gas catalyst 21 arranged, which is preferably designed as a three-way catalyst.

Eine Steuereinrichtung 25 ist vorgesehen, der Sensoren zugeordnet sind, die verschiedene Messgrößen erfassen und jeweils den Messwert der Messgröße ermitteln. Die Steuereinrichtung 25 ermittelt abhängig von mindestens einer der Messgrößen Stellgrößen, die dann in ein oder mehrere Stellsignale zum Steuern der Stellglieder mittels entsprechender Stellantriebe umgesetzt werden. Die Steuereinrichtung 25 kann auch als Vorrichtung zum Betreiben der Brennkraftmaschine und/oder als Motorsteuerung bezeichnet werden.A control device 25 is provided, the sensors are assigned, which detect different measured variables and each determine the measured value of the measured variable. The control device 25 determined depending on at least one of the measured variables manipulated variables, which are then converted into one or more control signals for controlling the actuators by means of appropriate actuators. The control device 25 may also be referred to as a device for operating the internal combustion engine and / or as a motor controller.

Die Sensoren sind beispielsweise ein Pedalstellungsgeber 26, der eine Fahrpedalstellung eines Fahrpedals 27 erfasst, ein Luftmassensensor 28, der einen Luftmassenstrom stromaufwärts der Drosselklappe 5 erfasst, ein Temperatursensor 32, der eine Ansauglufttemperatur erfasst, ein Drosselklappenstellungssensor 30, der einen Öffnungsgrad der Drosselklappe 5 erfasst, ein Saugrohrdrucksensor 34, der einen Saugrohrdruck in dem Sammler 6 erfasst, ein Kurbelwellenwinkelsensor 36, der einen Kurbelwellenwinkel erfasst, dem dann eine Drehzahl der Brennkraftmaschine zugeordnet wird.The sensors are, for example, a pedal position transmitter 26 , the accelerator pedal position of an accelerator pedal 27 detected, an air mass sensor 28 , the air mass flow upstream of the throttle 5 detected, a temperature sensor 32 , the one Intake air temperature detected, a throttle position sensor 30 , the throttle opening degree 5 detected, an intake manifold pressure sensor 34 that produces a manifold pressure in the collector 6 detected, a crankshaft angle sensor 36 , which detects a crankshaft angle, which is then assigned a speed of the internal combustion engine.

Je nach Ausführungsform der Erfindung kann eine beliebige Untermenge der genannten Sensoren vorhanden sein oder es können auch zusätzliche Sensoren vorhanden sein.ever according to embodiment The invention may be any subset of said sensors be present or it can also additional Sensors be present.

Die Stellglieder sind beispielsweise die Drosselklappe 5, die Gaseinlass- und Gasauslassventile 12, 13, das Einspritzventil 18 und/oder die Zündkerze 19.The actuators are, for example, the throttle 5 , the gas inlet and outlet valves 12 . 13 , the injection valve 18 and / or the spark plug 19 ,

Auf einem Speichermedium der Steuereinrichtung 25 ist vorzugsweise ein erstes Programm zum Betreiben der Brennkraftmaschine gespeichert. Das erste Programm dient dazu, eine Laufunruhe der Brennkraftmaschine zu erkennen und abhängig von der Laufunruhe auf eine Ungleichverteilung eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses auf die einzelnen Zylinder Z1–Z4 zu erkennen.On a storage medium of the control device 25 Preferably, a first program for operating the internal combustion engine is stored. The first program is used to detect a running noise of the internal combustion engine and to recognize depending on the rough running on an unequal distribution of air / fuel ratio to the individual cylinders Z1-Z4.

Das erste Programm wird vorzugsweise in einem Schritt S1 gestartet, in dem gegebenenfalls Variablen initialisiert werden.The first program is preferably started in a step S1, in which variables are initialized if necessary.

In einem Schritt S2 werden die Segmentzeiten der Zylinder Z1–Z4 ermittelt. Insbesondere werden eine erste Segmentzeit N_ZYL_1 des ersten Zylinder Z1 und eine zweite Segmentzeit N_ZYL_2 des zweiten Zylinders Z2 ermittelt. Ferner werden gegebenenfalls für die weiteren Zylinder Z1–Z4 die entsprechenden Segmentzeiten ermittelt. Zum Ermitteln der Segmentzeiten kann beispielsweise der Messwert des Kurbelwellenwinkelsensors 36 herangezogen werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein Druck in den entsprechenden Zylindern Z1–Z4 ermittelt werden und abhängig von dem Druck auf die Laufunruhe, insbesondere die entsprechende Segmentzeit geschlossen werden.In a step S2, the segment times of the cylinders Z1-Z4 are determined. In particular, a first segment time N_ZYL_1 of the first cylinder Z1 and a second segment time N_ZYL_2 of the second cylinder Z2 are determined. Furthermore, if appropriate, the corresponding segment times are determined for the further cylinders Z1-Z4. To determine the segment times, for example, the measured value of the crankshaft angle sensor 36 be used. Alternatively or additionally, a pressure in the corresponding cylinders Z1-Z4 can be determined and, depending on the pressure on the uneven running, in particular the corresponding segment time can be concluded.

Die Kurbelwelle 8 ist radial in mehrere Segmente unterteilt. Jedem der Zylinder Z1–Z4 ist genau eines der Segmente zugeteilt. Die Segmentzeit, ist die Zeit, die eines der Segmente benötigt, um an einem ortsfesten Körper, beispielsweise dem Kurbelwellenwinkelsensor 36 vorüber zu ziehen. Die Segmentzeit ist somit repräsentativ für eine zylinderindividuelle Drehzahl der Brennkraftmaschine.The crankshaft 8th is divided radially into several segments. Each of the cylinders Z1-Z4 is assigned exactly one of the segments. The segment time, is the time it takes for one of the segments to attach to a fixed body, such as the crankshaft angle sensor 36 pass by. The segment time is thus representative of a cylinder-specific speed of the internal combustion engine.

In einem Schritt S3 wird eine Segmentzeitdifferenz N_DIF oder mehrere Segmentzeitdifferenzen N_DIF abhängig von den Segmentzeiten der Zylinder Z1–Z4 ermittelt. Falls lediglich zwei Zylinder Z1, Z2 vorhanden sind, so kann die Segmentzeitdifferenz N_DIF einfach durch Subtraktion der ersten Segmentzeit N_ZYL_1 von der zweiten Segmentzeit N_ZYL_2 und durch Betragsbildung des Ergebnisses ermittelt werden. Falls mehrere Zylinder Z1–Z4 vorhanden sind, so kann beispielsweise ein Durchschnittswert der Segmentzeiten ermittelt werden und die Segmentzeitdifferenz N_DIF kann dann für jeden der Zylinder Z1–Z4 als Differenz der einzelnen Segmentzeiten von dem gebildeten Mittelwert ermittelt werden.In a step S3 becomes a segment time difference N_DIF or more Segment time differences N_DIF dependent determined by the segment times of the cylinder Z1-Z4. If only two cylinders Z1, Z2 are present, then the segment time difference N_DIF simply by subtracting the first segment time N_ZYL_1 from the second segment time N_ZYL_2 and determined by amount formation of the result become. If several cylinders Z1-Z4 are present, then For example, an average value of the segment times is determined and the segment time difference N_DIF can then be used for each of the Cylinder Z1-Z4 as the difference of the individual segment times from the mean value formed be determined.

In einem Schritt S4 wird überprüft, ob die Segmentzeitdifferenz N_DIF größer als ein vorgegebener erster Schwellenwert THD_1 ist. Der erste Schwellenwert THD_1 kann beispielsweise durch eine Laufunruhe-Erkennungsgrenze, die beispielsweise durch die Sensibilität der verwendeten Sensoren vorgegeben ist, vorgegeben werden. Alternativ dazu kann der erste Schwellenwert THD_1 durch eine Schadstoffemissionsgrenze vorgegeben werden, die ab dem ersten Schwellenwert THD_1 überschritten wird. Ist die Bedingung des Schritts S4 erfüllt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S5 fortgesetzt. Ist die Bedingung des Schritts S4 nicht erfüllt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S6 fortgesetzt.In A step S4 checks whether the segment time difference N_DIF greater than is a predetermined first threshold THD_1. The first threshold THD_1 can be identified, for example, by a running noise detection limit, for example due to the sensitivity of the sensors used is given, are given. Alternatively, the first Threshold THD_1 given by a pollutant emission limit which is exceeded from the first threshold THD_1. Is the Condition of step S4 is met, so the processing is continued in a step S5. Is the Condition of step S4 is not satisfied, then the processing continued in a step S6.

In dem Schritt S5 wird eine erste Fehlermeldung ERROR_1 erzeugt, die repräsentativ dafür ist, dass in einem der Zylinder Z1–Z4 im Vergleich zu den anderen Zylindern Z1–Z4 eine Ungleichverteilung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses vorliegt, und zwar in dem Zylinder Z1–Z4 dessen Segmentzeitdifferenz N_DIF größer als der erste Schwellenwert THD_1 ist. Abhängig von der ersten Fehlermeldung ERROR_1 kann dann eine zylinderindividuelle Regelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses vorgenommen werden. Beispielsweise kann zylinderindividuell das Luft/Kraftstoff-Verhältnis ausgeglichen werden, indem ein Offset einer zylinderindividuellen Einspritzmasse angeglichen wird, so dass die Luft/Kraftstoff-Verhältnisse in den einzelnen Zylindern Z1–Z4 zumindest näherungsweise gleich sind. Alternativ dazu kann ohne Erzeugen der ersten Fehlermeldung ERROR_1 die zylinderindividuelle Regelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses vorgenommen werden.In Step S5 generates a first error message ERROR_1 which representative for that is that in one of the cylinders Z1-Z4 in comparison to the other cylinders Z1-Z4 an unequal distribution of the Air / fuel ratio is present, in the cylinder Z1-Z4 whose segment time difference N_DIF greater than the first threshold is THD_1. Depending on the first error message ERROR_1 can then be a cylinder-specific regulation of the air / fuel ratio be made. For example, cylinder-individually compensated for the air / fuel ratio be by an offset of a cylinder-specific injection mass is adjusted so that the air / fuel ratios in the individual cylinders Z1-Z4 at least approximately are the same. Alternatively, without generating the first error message ERROR_1 the cylinder-specific regulation of the air / fuel ratio be made.

In dem Schritt S6 kann das erste Programm beendet werden. Vorzugsweise wird jedoch das erste Programm regelmäßig während des Betriebs der Brennkraftmaschine abgearbeitet.In In step S6, the first program can be ended. Preferably However, the first program is regularly during operation of the internal combustion engine processed.

Alternativ oder zusätzlich ist auf dem Speichermedium der Steuereinrichtung 25 ein zweites Programm zum Betreiben der Brennkraftmaschine gespeichert. Das zweite Programm dient gemäß dem ersten Programm dazu, die Laufunruhe der Brennkraft maschine zu erkennen und abhängig von der Laufunruhe auf die Ungleichverteilung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses zu erkennen. Zusätzlich dient das zweite Programm dazu, Verbrennungsaussetzer in den Zylindern Z1–Z4 zu erkennen.Alternatively or additionally, on the storage medium of the control device 25 stored a second program for operating the internal combustion engine. The second program is used according to the first program to detect the rough running of the internal combustion engine and to recognize depending on the rough running on the unequal distribution of the air / fuel ratio. In addition, that serves second program to detect misfires in the cylinders Z1-Z4.

Das zweite Programm wird vorzugsweise in einem Schritt S7 gestartet, in dem gegebenenfalls Variablen initialisiert werden.The second program is preferably started in a step S7, in which variables are initialized if necessary.

Die Schritte S8 bis S10 des zweiten Programms können gemäß den Schritten S2 bis S4 des ersten Programms abgearbeitet werden.The Steps S8 to S10 of the second program may be executed according to steps S2 to S4 of the first Program are processed.

Ist die Bedingung des Schritts S10 erfüllt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S11 und einem Schritt S15 fortgesetzt.is satisfies the condition of step S10, the processing becomes in a step S11 and a step S15.

In dem Schritt S11 wird überprüft, ob die Segmentzeitdifferenz N_DIF größer als ein vorgegebener zweiter Schwellenwert THD_2 ist. Der vorgegebene zweite Schwellenwert THD_2 ist größer als der vorgegebene erste Schwellenwert THD_1. Ein Überschreiten des vorgegebenen zweiten Schwellenwerts THD_2 ist repräsentativ dafür, dass ein Verbrennungsaussetzer in einem der Zylinder Z1–Z4 vorliegt, und zwar in dem Zylinder Z1–Z4 dessen Segmentzeitdifferenz N_DIF größer als der zweite Schwellenwert THD_2 ist. Ist die Bedingung des Schritts S11 nicht erfüllt, so wird der Schritt S8 erneut abgearbeitet. Ist die Bedingung des Schritts S11 erfüllt, so wird vorzugsweise ein Schritt S12 abgearbeitet.In Step S11 checks whether the segment time difference N_DIF greater than is a predetermined second threshold THD_2. The default second threshold THD_2 is greater than the predetermined first Threshold THD_1. A crossing the predetermined second threshold THD_2 is representative for this, a combustion misfire is present in one of the cylinders Z1-Z4, in the cylinder Z1-Z4 its segment time difference N_DIF is greater than the second threshold THD_2 is. If the condition of step S11 is not fulfilled, then Step S8 is executed again. Is the condition of the step S11 fulfilled, so preferably a step S12 is processed.

In dem Schritt S12 wird ein Entprellzähler EPZ um eine Einheit erhöht.In In step S12, a debounce counter EPZ is incremented by one unit.

In einem Schritt S13 wird geprüft, ob der Entprellzähler EPZ größer als ein vorgegebener vierter Schwellenwert THD_4 ist. Ist die Bedingung des Schritts S13 nicht erfüllt, so wird die Bearbeitung in dem Schritt S8 fortgesetzt. Ist die Bedingung des Schritts S13 erfüllt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S14 fortgesetzt. Die Schritte S12 und S13 können auch als Entprellvorgang bezeichnet werden und dienen dazu, dass nicht bei einem einzelnen Verbrennungsaussetzer sofort ein Fehlereintrag vorgenommen wird und/oder eine Fehlermeldung erzeugt wird.In a step S13 is checked whether the debounce counter EPZ greater than is a predetermined fourth threshold THD_4. Is the condition of step S13 is not fulfilled, so processing is continued in step S8. Is the condition of step S13, so processing is continued in a step S14. The steps S12 and S13 can are also called Entprellvorgang and serve that not with a single misfire immediately an error entry is made and / or an error message is generated.

In dem Schritt S14 wird eine zweite Fehlermeldung ERROR_2 erzeugt, die repräsentativ dafür ist, dass der Verbrennungsaussetzer in einem der Zylinder Z1–Z4 vorliegt.In step S14, a second error message ERROR_2 is generated, the representative for that is, the combustion misfire is present in one of the cylinders Z1-Z4.

In dem Schritt S15 wird überprüft, ob die Segmentzeitdifferenz N_DIF größer als ein vorgegebener dritter Schwellenwert THD_3 ist. In diesem Zusammenhang entspricht der erste Schwellenwert THD_1 der Laufunruhe-Erkennungsgrenze, die vorzugsweise von der Sensibilität der Sensoren zum Erkennen der Laufunruhe abhängt, insbesondere von der Sensibilität der Sensoren zum Ermitteln der Segmentzeiten. Der vorgegebene dritte Schwellenwert THD_3 entspricht dann der Schadstoffemissionsgrenze. Ist die Bedingung des Schritts S15 nicht erfüllt, so wird erneut der Schritt S8 abgearbeitet. Ist die Bedingung des Schritts S15 erfüllt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S16 fortgesetzt.In Step S15 checks to see if the segment time difference N_DIF greater than is a predetermined third threshold THD_3. In this context the first threshold value THD_1 corresponds to the rough running detection limit, preferably from the sensitivity of the sensors to detect the restlessness depends especially from the sensitivity the sensors for determining the segment times. The predetermined third Threshold THD_3 then corresponds to the pollutant emission limit. If the condition of step S15 is not satisfied, then the step again S8 finished. If the condition of step S15 is fulfilled, then the processing is continued in a step S16.

In dem Schritt S16 wird ein Entprellzähler EPZ um eine Einheit erhöht.In In step S16, a debounce counter EPZ is incremented by one unit.

In einem Schritt S17 wird geprüft, ob der Entprellzähler EPZ größer als ein vorgegebener fünfter Schwellenwert THD_5 ist. Ist die Bedingung des Schritts S17 erfüllt, so wird die Bearbeitung in einem Schritt S18 fortgesetzt. Ist die Bedingung des Schritts 17 nicht erfüllt, so wird die Bearbeitung erneut in dem Schritt S8 fortgesetzt. Der Entprellzähler EPZ der Schritte S16 und S17 entspricht nicht dem Entprellzähler EPZ der Schritte S12 und S13. Die Schritte S16 und S17 können auch als Entprellvorgang bezeichnet werden und dienen dazu, dass nicht schon bei einer einmaligen Ungleichverteilung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses ein Fehlereintrag vorgenommen wird und/oder eine Fehlermeldung erzeugt wird.In a step S17, it is checked whether the debounce counter EPZ is greater than a predetermined fifth threshold value THD_5. If the condition of step S17 is satisfied, the processing is continued in step S18. Is the condition of the step 17 is not satisfied, the processing is continued again in step S8. The debounce counter EPZ of steps S16 and S17 does not correspond to the debounce counter EPZ of steps S12 and S13. The steps S16 and S17 can also be referred to as debounce operation and serve to ensure that an error entry is not already made and / or an error message is generated even in the case of a one-off unequal distribution of the air / fuel ratio.

In dem Schritt S18 wird die erste Fehlermeldung ERROR_1 gemäß dem Schritt S5 des ersten Programms erzeugt. Abhängig von der ersten Fehlermeldung ERROR_1 kann dann beispielsweise die zylinderindividuelle Regelung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses vorgenommen werden. Alternativ dazu kann die zylinderindividuelle Regelung auch direkt in dem Schritt S18 aktiviert werden unabhängig von dem Erzeugen der ersten Fehlermeldung ERROR_1. Ferner kann die zylinderindividuelle Regelung permanent abhängig von der Ermittlung und dem Vergleich der Segmentzeiten durchgeführt werden.In In step S18, the first error message ERROR_1 according to step S5 of the first program generated. Depending on the first error message ERROR_1 can then, for example, the cylinder-specific control the air / fuel ratio be made. Alternatively, the cylinder-individual Control can also be activated directly in step S18 regardless of the Generate the first error message ERROR_1. Furthermore, the cylinder-individual Control permanently dependent be performed by the determination and comparison of the segment times.

In dem Schritt S19 kann das zweite Programm beendet werden. Vorzugsweise wird jedoch das zweite Programm regelmäßig während des Betriebs der Brennkraftmaschine abgearbeitet.In In step S19, the second program can be ended. Preferably However, the second program is regularly during operation of the internal combustion engine processed.

Claims (3)

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Zylindern (Z1–Z4), die je einen Brennraum (9) umfassen und in denen je ein axial beweglicher Kolben (11) angeordnet ist, der mit einer Kurbelwelle (8) gekoppelt ist, bei dem – zu jedem Zylinder (Z1–Z4) eine zylinderindividuelle Segmentzeit (N_ZYL_1, N_ZYL_2) der Kurbelwelle (8) ermittelt wird, – abhängig von einem Vergleich der ermittelten zylinderindividuellen Segmentzeiten (N_ZYL_1, N_ZYL_2) auf eine Ungleichverteilung eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses vor Verbrennungsprozessen in den Brennräumen (9) erkannt wird, – im Zuge des Vergleichs eine Segmentzeitdifferenz (N_DIF) zwischen den zylinderindividuellen Segmentzeiten (N_ZYL_1, N_ZYL_2) ermittelt wird, und – auf die Ungleichverteilung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses erkannt wird, wenn die Segmentzeitdifferenz (N_DIF) größer als ein vorgegebener erster Schwellenwert (THD_1) ist, und – auf einen Verbrennungsaussetzer erkannt wird, wenn die Segmentzeitdifferenz (N_DIF) größer als ein vorgegebener zweiter Schwellenwert (THD_2) ist, der größer als der erste Schwellenwert (THD_1) ist.Method for operating an internal combustion engine having at least two cylinders (Z1-Z4), each having a combustion chamber ( 9 ) and in each of which an axially movable piston ( 11 ) arranged with a crankshaft ( 8th ), in which - for each cylinder (Z1-Z4) a cylinder-specific segment time (N_ZYL_1, N_ZYL_2) of the crankshaft ( 8th ) is determined, depending on a comparison of the determined cylinder-specific segment times (N_ZYL_1, N_ZYL_2) to an unequal distribution of an air / fuel ratio before combustion processes in the combustion chambers ( 9 ) is detected, - in the course of the comparison, a segment time difference (N_DIF) between the cylinder-specific segment times (N_ZYL_1, N_ZYL_2) is determined, and - is detected on the unevenness of the air / fuel ratio when the segment time difference (N_DIF) is greater than a predetermined first threshold (THD_1), and - to a Combustion misfire is detected when the segment time difference (N_DIF) is greater than a predetermined second threshold (THD_2), which is greater than the first threshold (THD_1). Verfahren nach Anspruch 1, bei dem nur dann auf die zylinderindividuelle Ungleichverteilung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses oder den Verbrennungsaussetzer erkannt wird, wenn der entsprechende Betriebsfehler mit einer vorgegebenen Häufigkeit auftritt.Method according to claim 1, wherein only then cylinder-individual unequal distribution of the air / fuel ratio or the misfire is detected if the corresponding one Operating error occurs at a predetermined frequency. Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mindestens zwei Zylindern (Z1–Z4), die je einen Brennraum (9) umfassen und in denen je ein axial beweglicher Kolben (11) angeordnet ist, der mit einer Kurbelwelle (8) gekoppelt ist, wobei die Vorrichtung dazu ausgebildet ist, – zu jedem Zylinder (Z1–Z4) eine zylinderindividuelle Segmentzeit (N_ZYL_1, N_ZYL_2) der Kurbelwelle (8) zu ermitteln, – abhängig von einem Vergleich der ermittelten zylinderindividuellen Segmentzeiten auf eine Ungleichverteilung eines Luft/Kraftstoff-Verhältnisses vor Verbrennungsprozessen in den Brennräumen (9) zu erkennen, – im Zuge des Vergleichs eine Segmentzeitdifferenz (N_DIF) zwischen den zylinderindividuellen Segmentzeiten (N_ZYL_1, N_ZYL_2) zu ermitteln, und – auf die Ungleichverteilung des Luft/Kraftstoff-Verhältnisses zu erkennen, wenn die Segmentzeitdifferenz (N_DIF) größer als ein vorgegebener erster Schwellenwert (THD_1) ist, und – auf einen Verbrennungsaussetzer zu erkennen, wenn die Segmentzeitdifferenz (N_DIF) größer als ein vorgegebener zweiter Schwellenwert (THD_2) ist, der größer als der erste Schwellenwert (THD_1) ist.Device for operating an internal combustion engine having at least two cylinders (Z1-Z4), each having a combustion chamber ( 9 ) and in each of which an axially movable piston ( 11 ) arranged with a crankshaft ( 8th ), wherein the device is designed to provide - for each cylinder (Z1-Z4) a cylinder-specific segment time (N_ZYL_1, N_ZYL_2) of the crankshaft ( 8th ) - depending on a comparison of the determined cylinder-specific segment times to an unequal distribution of an air / fuel ratio before combustion processes in the combustion chambers ( 9 to detect, in the course of the comparison, a segment time difference (N_DIF) between the cylinder-specific segment times (N_ZYL_1, N_ZYL_2), and - to detect the unevenness of the air / fuel ratio if the segment time difference (N_DIF) is greater than a predetermined one first threshold (THD_1), and - to detect a combustion misfire when the segment time difference (N_DIF) is greater than a predetermined second threshold (THD_2) greater than the first threshold (THD_1).
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