DE102009000105A1

DE102009000105A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Diagnose einer Brennkraftmaschine, Computerprogramm, Computerprogrammprodukt

Info

Publication number: DE102009000105A1
Application number: DE200910000105
Authority: DE
Inventors: Matthias Walz; Pierre-Yves Crepin
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2009-01-09
Filing date: 2009-01-09
Publication date: 2010-07-15

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung, ein Verfahren, ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt zur Diagnose einer Brennkraftmaschine (100), bei der eine erste Zylindergruppe einen ersten Zylinder (101) umfasst, und eine zweite Zylindergruppe einen zweiten Zylinder (102) umfasst, wobei die erste Zylindergruppe an einem ersten Abgasrohr und die zweite Zylindergruppe an einem zweiten Abgasrohr angeordnet ist, wobei die Brennkraftmaschine (100) in einer ersten Betriebsart (B1) betrieben wird, in der Drehmomentenbeiträge der Zylinder (101, 102) mehr von einer zugeführten Kraftstoffmenge (K1, K2) und weniger von einer zugeführten Frischluftmenge (F1, F2) abhängen, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Betriebsart B1 - eine erste den Drehmomentenbeitrag mindestens des ersten Zylinders (101) charakterisierende Größe (L1) un eine zweite den Drehmomentenbeitrag mindestens des zweiten Zylinders (102) charakterisierende Größe (L2) ermittelt wird, - die erste Größe (L1) mit der zweiten Größe (L2) verglichen wird, - abhängig vom Vergleichsergebnis ein Frischluftfehler oder ein Kraftstofffehler erkannt wird.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung geht aus von einer Vorrichtung oder einem Verfahren nach Gattung der unabhängigen Ansprüche.
Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt.
Aus der DE 198 28 279 A1 ist bereits ein Verfahren zur Zylindergleichstellung einer Brennkraftmaschine bekannt. Um einen abgasarmen Betrieb mit Drei-Wege-Katalysatoren zu ermöglichen, wird die Brennkraftmaschine bei einem mittleren Lambdawert von 1 betrieben. Der mittlere Lambdawert 1 wird durch eine Lambdaregelung eingestellt. Dabei wird zwischen den Betriebsarten Homogenbetrieb und Schichtbetrieb unterschieden. Im Schichtbetrieb hängt der Drehmomentenbeitrag eines einzelnen Zylinders im Wesentlichen von der zugeführten Kraftstoffmenge ab. Zunächst wird im Homogenbetrieb im durch die Lambdaregelung die zur Erreichung des mittleren Lambdawerts erforderliche Kraftstoffmenge in jeden Zylinder der Brennkraftmaschine eingebracht. Im Schichtbetrieb wird durch eine Zylindergleichstellungsfunktion der Drehmomentenbeitrag eines einzelnen Zylinders mittels eines Laufunruhesignals überwacht. Falls die Drehmomentenbeitrage der einzelnen Zylinder zu sehr voneinander abweichen, werden die Drehmomentenbeiträge der einzelnen Zylinder durch Regeln der Kraftstoffmenge gleichgestellt. Als Ergebnis der Zylindergleichstellungsfunktion im Schichtbetrieb stehen Adaptionswerte für die einzuspritzende Kraftstoffmenge bzw. die Ansteu ersignale der Einspritzventile zur Verfügung, die auch im homogenen Betrieb oder Homogen-Mager-Betrieb der Brennkraftmaschine zur Zylindergleichstellung verwendet werden können.
Die Lambdaregelung wird auch dazu verwendet, Fehler in der Brennkraftmaschine zu erkenne. Dazu wird geprüft, ob eine durch die Lambdaregelung eingestellte Korrektur des Sollwerts für die Kraftstoffmenge einen vorbestimmten Schwellwert überschreitet. Falls die Lambdaregelung zu große Korrekturen des zylinderindividuellen Sollwerts für die Kraftstoffmenge einstellt, wird ein Fehler in einem Kraftstoffsystem erkannt.
Solche Fehler können aber nicht nur durch ein fehlerhaftes Kraftstoffsystem entstehen, sondern auch durch eine falsche Bestimmung der zugeführten Luftmasse. Eine Unterscheidung zwischen einer fehlerhaften Luftmassenbestimmung und einem fehlerhaften Kraftstoffsystem ist bisher nicht möglich.
Offenbarung der Erfindung
Vorteile der Erfindung
Die erfindungsgemäße Vorrichtung, das erfindungsgemäße Verfahren, das erfindungsgemäße Computerprogramm und das erfindungsgemäße Computerprogrammprodukt mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben demgegenüber den Vorteil, dass zur Diagnose einer Brennkraftmaschine, eine erste Zylindergruppe mindestens einen ersten Zylinder umfasst, und eine zweite Zylindergruppe mindestens einen zweiten Zylinder umfasst, wobei die erste Zylindergruppe an einem ersten Abgasrohr und die zweite Zylindergruppe an einem zweiten Abgasrohr angeordnet ist, wobei die Brennkraftmaschine in einer ersten Betriebsart betrieben wird, in der Drehmomentenbeiträge der Zylinder im Wesentlichen von einer zugeführten Kraftstoffmenge und nur unwesentlich von einer zugeführten Frischluftmenge abhängen, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Betriebsart

– eine erste den Drehmomentenbeitrag des mindestens einen ersten Zylinders charakterisierende Größe und eine zweite den Drehmomentenbeitrag des mindestens einen zweiten Zylinders charakterisierende Größe ermittelt wird,
– die erste Größe mit der zweiten Größe verglichen wird,
– abhängig vom Vergleichsergebnis ein Frischluftfehler oder ein Kraftstofffehler erkannt wird.

Die Drehmomentenbeiträge der einzelnen Abgasbänke (Zylindergruppen) hängen in der ersten Betriebsart, beispielsweise dem Schichtbetrieb, im Wesentlichen von der zugeführten Kraftstoffmenge ab, da die Frischluftzufuhr im Schichtbetrieb ungedrosselt erfolgt. Im Schichtbetrieb wird die den einzelnen Zylindern zugeführte Kraftstoffmenge abhängig von einem Lambdasollwert, beispielsweise 1.2, und einer gemessenen oder ermittelten Frischluftmenge in einem Saugrohr der Brennkraftmaschine gesteuert. Es wird typischerweise davon ausgegangen, dass der sich einstellende Lambda-Istwert im Schichtbetrieb nur gering, beispielsweise weniger als 5%, vom Lambdasollwert abweicht. Da im Schichtbetrieb also keine Regelung des Lambdawerts im Abgas erfolgt, stellt sich sowohl der Lambda-Istwert als auch der Drehmomentenbeitrag der jeweiligen Zylinder im Wesentlichen abhängig von der zugeführten Kraftstoffmenge ein. Bei fehlerhafter Messung oder Ermittlung der Frischluftmenge im Saugrohr, oder bei beispielsweise temperaturbedingter Abweichung der tatsächlich in einen bestimmten Zylinder eingebrachten Frischluftmenge von der ermittelten oder gemessenen Frischluftmenge im Saugrohr oder wegen Fehlerhaft eingebrachter Kraftstoffmenge unterscheiden sich die Drehmomentenbeiträge der einzelnen Zylinder und damit auch der einzelnen Abgasbänke voneinander. Das bedeutet, dass aus dem Vergleich des Drehmomentenbeitrags des mindestens einen ersten Zylinders mit dem Drehmomentenbeitrag des mindestens einen zweiten Zylinders, also dem Vergleich zwischen den Drehmomentenbeiträgen der ersten Abgasbank (erste Zylindergruppe) und der zweiten Abgasbank (zweite Zylindergruppe) eine Aussage darüber getroffen werden kann, ob eine falsch bemessene Frischluftmenge oder eine falsch bemessene Kraftstoffmenge in einen der Zylinder der Brennkraftmaschine eingebracht wurde. Deshalb lässt sich in vorteilhafter Weise eine fehlerhafte Frischluftzufuhr von einem Fehler im Kraftstoffsystem unterscheiden.
Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des im unabhängigen Anspruch angegebenen Verfahrens möglich.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine zu kleine zweite Frischluftmenge erkannt wird, wenn die erste Größe um einen vorgegebenen ersten Wert größer als die zweite Größe ist. Wenn also der Drehmomentenbeitrag des ersten Zylinders größer als der Drehmomentenbeitrag des zweiten Zylinders ist, wird darauf geschlossen, welchem der Zylinder die größere Frischluftmenge zugeführt wurde.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn eine zu kleine erste Frischluftmenge und/oder eine zu große zweite Frischluftmenge erkannt wird, wenn die erste Größe um einen vorgegebenen zweiten Wert kleiner als die zweite Größe ist. Wenn also der Drehmomentenbeitrag des ersten Zylinders kleiner als der Drehmomentenbeitrag des zweiten Zylinders ist, wird darauf geschlossen, dass die Frischluftmenge im ersten Zylinder kleiner war als die Frischluftmenge im zweiten Zylinder.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn dass eine falsch bemessene Kraftstoffmenge erkannt wird, wenn eine vom Betrag der Differenz zwischen der ersten Größe und der zweiten Größe abhängige dritte Größe kleiner als ein vorgegebener dritter Wert ist. Wenn also der Drehmomentenbeitrag des ersten Zylinders und des zweiten Zylinders annähernd gleich sind, wird darauf geschlossen, dass eine falsche Kraftstoffmenge zugemessen wurde, also ein Fehler im Kraftstoffsystem vorliegt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die erste Größe zumindest teilweise während eines Arbeitstakts des mindestens einen ersten Zylinders und die zweite Größe zumindest teilweise während eines Arbeitstakts des mindestens einen zweiten Zylinders ermittelt werden. Die Betrachtung des Drehmomentenbeitrags des jeweiligen Zylinders ist besonders während des Arbeitstakts des jeweiligen Zylinders sinnvoll möglich. Dadurch wird die Beurteilung des Drehmomentenbeitrags besonders genau durchgeführt.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Brennkraftmaschine zuerst in einer zweiten Betriebsart betrieben wird, in der die Drehmomentenbeiträge der Zylinder im Wesentlichen von der zugeführten Frischluftmenge und nur unwesentlich von der zugeführten Kraftstoffmenge abhängen, wobei erst dann in die erste Betriebsart umgeschaltet wird, wenn eine vierte Größe innerhalb eines vorgegebenen ersten Toleranzbandes um einen vorgegebenen vierten Wert und eine fünfte Größe inner halb eines vorgegebenen zweiten Toleranzbandes um einen vorgegebenen fünften Wert liegen, wobei die vierte Größe einen ersten Sauerstoffgehalt in einem durch die Verbrennung der ersten Frischluftmenge und der ersten Kraftstoffmenge in dem mindestens einen ersten Zylinder entstehenden ersten Abgas charakterisiert, und wobei die fünfte Größe einen zweiten Sauerstoffgehalt in einem durch die Verbrennung der zweiten Frischluftmenge und der zweiten Kraftstoffmenge in dem mindestens einen zweiten Zylinder entstehenden zweiten Abgas charakterisiert. In der zweiten Betriebsart, beispielsweise einem Homogenbetrieb, wird demnach durch eine Lambdaregelung ein erster Lambdaadaptionswert für den mindestens einen ersten Zylinder und ein zweiter Lambdaadaptionswert für den mindestens einen zweiten Zylinder eingestellt, bevor in die erste Betriebsart, beispielsweise in den Schichtbetrieb umgeschaltet wird. Durch die Lambdaregelung werden die zugeführte erste Kraftstoffmenge und die zugeführte zweite Kraftstoffmenge so beeinflusst, dass der erste Lambdasollwert und der zweite Lambdasollwert in der zweiten Betriebsart erreicht werden. Dadurch ist zum Einen der Übergang von der zweiten Betriebsart in die erste Betriebsart genau definiert. Zum Anderen wird vor dem Umschalten in die erste Betriebsart darauf gewartet, das die Lambdaregelung eingeschwungen ist.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die erste Kraftstoffmenge gemäß einer korrigierten ersten Sollkraftstoffmenge in den mindestens einen ersten Zylinder eingebracht wird, und die zweite Kraftstoffmenge gemäß einer korrigierten zweiten Sollkraftstoffmenge in den mindestens einen zweiten Zylinder eingebracht wird, wobei die korrigierte erste Sollkraftstoffmenge abhängig von einem in der zweiten Betriebsart ermittelten ersten Korrekturwert für die erste Sollkraftstoffmenge ermittelt wird, und wobei die korrigierte zweite Sollkraftstoffmenge abhängig von einem in der zweiten Betriebsart ermittelten zweiten Korrekturwert für die zweite Sollkraftstoffmenge ermittelt wird. Die Lambdaregelung ermittelt demnach Korrekturwerte für die Sollkraftstoffmengen der jeweiligen Zylinder. Diese Korrekturwerte stehen sowohl in der ersten Betriebsart als auch in der zweiten Betriebsart zur Verfügung.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn der erste Korrekturwert abhängig von der vierten Größe und der zweite Korrekturwert abhängig von der fünften Größe ermittelt werden. Die Lambdaregelung ermittelt die Korrekturwerte im Homogenbetrieb abhängig vom Sauerstoffgehalt im Abgas der jeweiligen Zylinder. Dadurch lässt sich der erste Korrekturwert eindeutig dem Sauerstoffgehalt im Abgas des ersten Zylinders und der zweite Korrekturwert eindeutig dem Sauerstoffgehalt im Abgas des zweiten Zylinders zuordnen.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die erste Sollkraftstoffmenge durch den ersten Korrekturwert und die zweite Sollkraftstoffmenge durch den zweiten Korrekturwert korrigiert werden. Die Korrektur der ersten Sollkraftstoffmenge mittels des ersten Korrekturwerts und der zweiten Sollkraftstoffmenge mittels des zweiten Korrekturwerts steht demnach sowohl im Homogenbetrieb als auch im Schichtbetrieb zur Verfügung, sobald sie einmal im Homogenbetrieb aufgrund der Lambdaregelung ermittelt wurden. Die Korrekturwerte dienen beispielsweise als Vorsteuerkorrekturen zur Beschleunigung der Lambdaregelung im Homogenbetrieb.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn ein dritter Korrekturwert abhängig vom Ergebnis des Vergleichs zwischen der ersten Größe und der zweiten Größe ermittelt wird, und eine die erste zugeführte Frischluftmenge und die zweite zugeführte Frischluftmenge kennzeichnende sechste Größe mittels des dritten Korrekturwerts korrigiert wird. Der Vergleich der Drehmomentenbeiträge des mindestens einen ersten Zylinders und des mindestens einen zweiten Zylinders ermöglicht demnach eine Korrektur, beispielsweise eines Signals von einem Luftmassenmesser, der die zugeführte erste Frischluftmenge und die zugeführte zweite Frischluftmenge charakterisiert. Wenn beim Vergleich der Drehmomentenbeiträge festgestellt wird, dass in einer Zylindergruppe eine zu große Frischluftmenge zugeführt wurde, kann dies beispielsweise an einer Abweichung der vom Luftmassenmesser gemessenen Frischluftmenge von der tatsächlich dieser Zylindergruppe zugeführten Luftmasse liegen. In diesem Falle lässt sich das Signal vom Luftmassenmesser vor der Ermittlung der Sollkraftstoffmenge korrigieren. Die zur Erreichung des Lambdasollwerts des jeweiligen Zylinders erforderliche Sollkraftstoffmenge wird dann abhängig vom korrigierten Signal des Luftmassenmessers bestimmt. Dadurch führt die Verbrennung in der jeweiligen Zylindergruppe wieder zum gleichen Drehmomentenbeitrag, der auch in der jeweiligen anderen Zylindergruppe erzeugt wird.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die erste Zylindergruppe zusätzlich zum ersten Zylinder weitere Zylinder umfasst, und/oder die zweite Zylindergruppe zusätzlich zum zweiten Zylinder weitere Zylinder umfasst, und die erste Größe abhängig von allen den Drehmomentenbeitrag der einzelnen Zylinder der ersten Zylindergruppe charakterisierenden ersten Größen und/oder die zweite Größe abhängig von allen den Drehmomentenbeitrag der einzelnen Zylinder der zweiten Zylindergruppe charakterisierenden zweiten Größen ermittelt wird. Dadurch kann bei einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern je Zylindergruppe (Abgasbank) ein Vergleich der Drehmomentenbeiträge aller Zylinder der ersten Abgasbank mit den zweiten Zylindern der zweiten Abgasbank durchgeführt werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die erste Größe und die zweite Größe abhängig von einer Segmentzeit, einem Kurbelwellenwinkel oder einer Drehzahl der Brennkraftmaschine ermittelt werden. Dadurch kann mittels bereits in der Brennkraftmaschine vorhandener Sensoren auf einfache Weise ein Signal erzeugt werden, das den Drehmomentenbeitrag der einzelnen Zylinder charakterisiert.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die erste Betriebsart ein Schichtbetrieb und die zweite Betriebsart ein Homogenbetrieb oder ein Homogen-Mager-Betrieb der Brennkraftmaschine ist.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen:
1 schematisch eine Brennkraftmaschine,
2 schematisch ein Steuergerät,
3 einen Ablaufplan einer ersten Ausführungsform,
4 ein erstes Blockschaltbild,
5 ein zweites Blockschaltbild,
6 ein drittes Blockschaltbild.
Ausführungsformen der Erfindung
In 1 ist eine Brennkraftmaschine schematisch dargestellt und mit dem Bezugszeichen 100 bezeichnet. Die Brennkraftmaschine umfasst mehrere Zylinder, von denen in 1 der Übersichtlichkeit halber jedoch nur ein erster Zylinder 101 und ein zweiter Zylinder 102 dargestellt sind.
Dem ersten Zylinder 101 wird eine erste Frischluftmenge F1 über eine Drosselklappe 103 durch ein erstes Saugrohr 104 und ein erstes Einlassventil 105 zugeführt. Dabei strömt die erste Frischluftmenge F1 an einem Luftmassenmesser 106, der zwischen der Drosselklappe und dem ersten Saugrohr 104 angeordnet ist, vorbei. Bei dem ersten Luftmassenmesser 106 handelt es sich beispielsweise um einen Heissdrahtluftmassenmesser, der eine Luftmasse LM ermittelt und ausgibt.
Durch ein erstes Einspritzventil 107 wird eine erste Kraftstoffmenge K1 in den ersten Zylinder 101 eingebracht. Ein so entstehendes Kraftstoff-Luft-Gemisch wird in dem ersten Zylinder 101 im Falle eines fremdgezündeten Ottomotors beispielsweise durch eine erste Zündkerze 108 gezündet. Alternativ dazu kann das Kraftstoff-Luft-Gemisch auch durch Selbstzündung ohne die Verwendung der ersten Zündkerze 108 gezündet werden.
Eine durch die Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemischs in dem ersten Zylinder 101 entstehende thermische Energie wird mittels eines Kolbens 109 zumindest teilweise in mechanische Energie umgewandelt und über einen Pleuel 110 an eine Kurbelwelle 111 übertragen.
Ein durch die Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemischs entstehendes erstes Abgas wird über ein an dem ersten Zylinder 101 angeordnetes erstes Auslassventil 112 in ein erstes Abgasrohr 113 ausgeleitet. Dabei strömt das Abgas an einem in dem ersten Abgasrohr 113 angeordneten ersten Lambdasensor 114 vorbei.
Dem zweiten Zylinder 102 wird über die Drosselklappe 103 ein zweites Saugrohr 115 und ein zweites Einlassventil 116 eine zweite Frischluftmenge F2 zugeführt. Die Frischluftmenge F2 strömt dabei an dem zwischen der Drosselklappe und dem zweiten Saugrohr 115 angeordneten Luftmassenmesser 106 vorbei.
Der Luftmassenmesser 106 erfasst dabei die Luftmasse LM als Mittelwert über die allen Zylindern zugeführte Frischluftmenge. Die tatsächlich einem einzelnen Zylinder zugeführte Frischluftmenge, beispielsweise die erste Frischluftmenge F1 und die zweite Frischluftmenge F2 können sich dabei beispielsweise aufgrund der Temperaturunterschiede im ersten Saugrohr 104 und im zweiten Saugrohr 115 unterscheiden.
Dem zweiten Zylinder 102 wird über ein zweites Einspritzventil 118 eine zweite Kraftstoffmenge K2 zugeführt. Ein so entstehendes Kraftstoff-Luft-Gemisch wird in dem zweiten Zylinder 102 beispielsweise mittels einer zweiten Zündkerze 119 gezündet. Alternativ dazu kann das Kraftstoff-Luft-Gemisch auch durch Selbstzündung ohne die Verwendung der zweiten Zündkerze 119 gezündet werden. Durch die Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemischs im zweiten Zylinder 102 entstehende thermische Energie wird mittels eines zweiten Kolbens 120 zumindest teilweise in mechanische Energie umgewandelt und über ein zweites Pleuel 121 an die Kurbelwelle 111 übertragen. Ein durch die Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemischs im zweiten Zylinder 102 entstehendes zweites Abgas wird über ein zweites Auslassventil 122 in ein zweites Abgasrohr 123 ausgeleitet. Dort strömt das zweite Abgas an einem zweiten Lambdasensor 124 vorbei.
Durch die vom ersten Pleuel 110 und vom zweiten Pleuel 121 übertragene mechanische Energie wird die Kurbelwelle 111 in eine Drehbewegung versetzt. Diese wird mittels eines an der Kurbelwelle 111 angeordneten Sensors 125 erfasst. Der Sensor 125 ermittelt dabei sowohl eine Segmentzeit S als auch einen Kurbelwellenwinkel KW und eine Drehzahl n der Brennkraftmaschine 100.
Der erste Lambdasensor 114 ermitteln in bekannter Weise einen ersten Sauerstoffgehalt λ1 des ersten Abgases. Der zweite Lambdasensor 124 ermittelt in bekannter Weise einen zweiten Sauerstoffgehalt λ2 des zweiten Abgases. Der Luftmassensensor 106 ermittelt in bekannter Weise eine Luftmasse LM. Ein an der Brennkraftmaschine 100 angeordneter Pedalweggeber 126 erfasst die Position eines in der Brennkraftmaschine 100 angeordneten Pedals 127 und ermittelt in bekannter Weise einen Pedalweg PW. Der Pedalweg PW hat den Wert 0, wenn das Pedal 127 nicht gedrückt ist. Der Pedalweg PW hat den Wert 100%, wenn das Pedal 127 vollständig gedrückt ist.
In der Brennkraftmaschine 100 ist ein Steuergerät 128 angeordnet, welches den Pedalweg PW, die Drehzahl n, den Kurbelwellenwinkel KW, die Segmentzeit S, den ersten Lambdawert λ1, den zweiten λ2, die Luftmasse LM einliest. Das Steuergerät 128 steuert die Drosselklappe 103 mit einer ersten Ansteuergröße DK an. Das Steuergerät 128 steuert die erste Zündkerze 108 mit einer zweiten Ansteuergröße Z1 und die zweite Zündkerze 119 mit einer dritten Ansteuergröße Z2 an. Das Steuergerät 128 steuert das erste Einspritzventil 107 mit einer vierte Ansteuergröße E1 und das zweite Einspritzventil 118 mit einer fünfte Ansteuergröße E2 an. Bei den Ansteuergrößen handelt es sich beispielsweise um Stromsignale oder Spannungssignale.
Das erste Einlassventil 105, das zweite Einlassventil 116, das erste Auslassventil 112 und das zweite Auslassventil 122 werden beispielsweise über eine in 1 nicht dargestellte Nockenwelle in bekannter Weise geöffnet und geschlossen. Alternativ dazu können die Ventile auch mittels einer variablen Ventilsteuerung geöffnet und geschlossen werden. Das erfindungsgemäße Verfahren wird dann analog angewendet.
Die Ermittlung der Ansteuergrößen wird im Folgenden anhand der Darstellung in 2, 4 und 5 beschrieben.
2 beschreibt schematisch den Aufbau des Steuergeräts 128. Das Steuergerät 128 umfasst eine erste Vorgabeeinheit 200, die eine Sollbetriebsart B vorgibt. Als Sollbetriebsart B gibt die erste Vorgabeeinheit 200 beispielsweise eine erste Betriebsart B1 oder eine zweite Betriebsart B2 vor. Bei der ersten Betriebsart B1 handelt es sich um eine Betriebsart, in der die Drehmomentenbeiträge, die von den Zylindern der Brennkraftmaschine 100 erzeugt werden, im Wesentlichen von der eingespritzten Kraftstoffmenge und nur unwesentlich von der eingebrachten Frischluftmenge abhängen. Das bedeutet, dass beispielsweise bei vorgegebener Frischluftmenge die Kraftstoffmenge variiert wird, um den Drehmomentenbeitrag des jeweiligen Zylinders festzulegen. Beispielsweise handelt es sich bei der ersten Betriebsart B1 um einen Schichtbetrieb. Bei der zweiten Betriebsart B2 handelt es sich um eine Betriebsart, bei der die von den Zylindern der Brennkraftmaschine 100 geleisteten Drehmomentenbeiträge im Wesentlichen von der zugeführten Frischluftmenge und nur unwesentlich von der zugeführten Kraftstoffmenge abhängen. Das bedeutet, dass die Frischluftmenge variiert wird um den Drehmomentenbeitrag des jeweiligen Zylinders festzulegen. Die zugeführte Kraftstoffmenge wird dann abhängig von der Frischluftmenge eingestellt. Beispielsweise handelt es sich bei der zweiten Betriebsart B2 um einen Homogenbetrieb oder einen Homogen-Mager-Betrieb.
Das Steuergerät 128 umfasst zudem eine erste Ermittlungseinheit 201, die die Sollbetriebsart B von der ersten Vorgabeeinheit 200 einliest. Die erste Ermittlungseinheit 201 liest zudem die Luftmasse LM, die Drehzahl n und den Pedalweg PW ein. Die erste Ermittlungseinheit 201 ermittelt daraus die erste Ansteuergröße DK sowie einen Lambdasollwert λS, eine erste Sollkraftstoffmenge SK1, eine zweite Sollkraftstoffmenge SK2, einen ersten Sollzündzeitpunkt SZ1 und einen zweiten Sollzündzeitpunkt SZ2.
Die erste Ansteuergröße DK wird wie in 4 dargestellt, abhängig von dem Pedalweg PW und der Drehzahl n der Brennkraftmaschine 100 ermittelt. Dazu wird ein in einem Applikationsschritt ermitteltes erstes Kennfeld 401 verwendet. Das erste Kennfeld 401 ordnet jeder Drehzahl n und jedem Pedalweg PW einen Wert der ersten Ansteuergröße DK zu.
Die Ermittlung des Lambdasollwerts λS ist ebenfalls in 4 dargestellt. Der Lambdasollwert λS wird abhängig von der Sollbetriebsart B ermittelt. In der ersten Betriebsart B1 wird der Lambdasollwert λS beispielsweise aus einem zweiten Kennfeld 402 abhängig von Pedalweg PW und Drehzahl n der Brennkraftmaschine 100 ermittelt. Das zweite Kennfeld 402 wird beispielsweise in einem Applikationsschritt ermittelt, und ordnet jeder Drehzahl n und jedem Pedalweg PW einen Lambdasollwert λS zu, der es beispielsweise ermöglicht mit der Brennkraftmaschine 100 ein vom Fahrer gewünschtes Drehmoment der Brennkraftmaschine zu erzeugen. In der zweiten Betriebsart B2, beispielsweise dem Homogenbetrieb wird der Lambdasollwert λS beispielsweise zu 1 gewählt.
Die Ermittlung der ersten Sollkraftstoffmenge SK1 und der zweiten Sollkraftstoffmenge SK2 erfolgt abhängig von der Luftmasse LM und dem Lambdasollwert λS in identischer Weise und ist in 4 für die erste Sollkraftstoffmenge SK1 dargestellt. Beispielsweise wird die erste Sollkraftstoffmenge SK1 abhängig von der ersten Zuordnungsvorschrift 403 bestimmt: SK1 = SK2 = LM/λS.
Die Ermittlung des ersten Sollzündzeitpunkts SZ1 und des zweiten Sollzündzeitpunkts SZ2 erfolgt abhängig von der Drehzahl n und der Luftmasse LM in identischer Weise und ist in 4 am Beispiel des ersten Sollzündzeitpunkts SZ1 dargestellt. Beispielsweise erfolgt die Ermittlung des ersten Sollzündzeitpunkts SZ1 mittels eines dritten Kennfelds 404 abhängig von der Drehzahl n und der Luftmasse LM.
Die Kennfelder und Kennlinien werden dabei beispielsweise in einem Applikationsschritt ermittelt und in einem Speicher im Steuergerät 128 abgespeichert. Zur Ermittlung der jeweiligen Ansteuergrößen oder Sollwerte wird beispielsweise ein Computerprogramm eingesetzt, das die in 4 dargestellte Funktion darstellt.
Das Steuergerät 128 umfasst zudem eine zweite Vorgabeeinheit 202 und eine dritte Vorgabeeinheit 203, die den Lambdasollwert λS und den Kurbelwellenwinkel KW empfangen.
Die zweite Vorgabeeinheit 202 erfasst zudem den ersten Lambdawert λ1 und empfängt die erste Sollkraftstoffmenge SK1 und den ersten Sollzündzeitpunkt SZ1.
Die dritte Vorgabeeinheit 203 erfasst zusätzlich den zweiten Lambdawert λ2 und empfängt die zweite Sollkraftstoffmenge SK2 und den zweiten Sollzündzeitpunkt SZ2.
Die zweite Vorgabeeinheit 202 ermittelt die zweite Ansteuergröße Z1 und die vierte Ansteuergröße E1.
Die dritte Vorgabeeinheit 203 ermittelt die dritte Ansteuergröße Z2 und die fünfte Ansteuergröße E2.
Die Berechnung der Ansteuergrößen erfolgt dabei in der zweiten Vorgabeeinheit 202 und der dritten Vorgabeeinheit 203 identisch und ist in 5 am Beispiel der zweiten Vorgabeeinheit 202 dargestellt.
Die zweite Ansteuergröße Z1 wird beispielsweise abhängig vom Kurbelwellenwinkel KW und dem ersten Sollzündzeitpunkt SZ1 ermittelt. Dazu wird beispielsweise ein viertes Kennfeld 502 verwendet, durch das jedem Kurbelwellenwinkel KW und jedem Sollzündzeitpunkt SZ1 ein bestimmter Wert der zweiten Ansteuergröße Z1 zugeordnet wird.
Die vierte Ansteuergröße E1 wird beispielsweise abhängig von dem ersten Lambdawert λ1, dem Lambdasollwert λS und der ersten Sollkraftstoffmenge SK1 sowie dem Kurbelwellenwinkel KW ermittelt. Dazu wird zunächst die Differenz zwischen dem ersten Lambdawert λ1 und dem Lambdasollwert λS gebildet. Aus dieser Differenz wird anschließend beispielsweise mittels einer Berechnungsvorschrift, beispielsweise einer ersten Kennlinie 503 ein erster Korrekturwert A1 für die erste Sollkraftstoffmenge SK1 ermittelt. Der erste Korrekturwert A1 wird dann beispielsweise mit der ersten Sollkraftstoffmenge SK1 multipliziert. Das Ergebnis dieser Multiplikation ist eine korrigierte erste Sollkraftstoffmenge die in 5 mit SK1' bezeichnet ist. Die so ermittelte korrigierte erste Sollkraftstoffmenge SK1' wird an schließend mittels einer zweiten Kennlinie 504 abhängig vom Kurbelwellenwinkel KW in bekannter Weise in die vierte Ansteuergröße E1 umgerechnet.
Die Kennfelder und Kennlinien zur Ermittlung der genannten Ansteuergrößen werden beispielsweise in einem Applikationsschritt ermittelt und in dem Speicher im Steuergerät 128 abgespeichert.
Die in 4 und 5 angegebenen Berechnungsvorschriften für die Ansteuergrößen sind beispielhaft für die Ansteuergrößen des ersten Zylinders 101 dargestellt. Die Berechnung der Ansteuergrößen für den zweiten Zylinder 102 erfolgt in analoger Weise mittels der zweiten Sollkraftstoffmenge SK2 und des zweiten Lambdawerts λ2 anstelle der ersten Sollkraftstoffmenge SK1 und des ersten Lambdawerts λ1.
Die Brennkraftmaschine 100 umfasst dabei beispielsweise im Falle eines 4-Zylinder-Motors zwei Zylindergruppen, im Folgenden auch Abgasbänke genannt, denen jeweils zwei der vier Zylinder zugeordnet sind. Ein dritter Zylinder ist dabei beispielsweise wie der in 1 dargestellte erste Zylinder 101 an der Kurbelwelle 111 angeordnet und zusammen mit dem ersten Zylinder 101 einer ersten Abgasbank zugeordnet. Ein vierter Zylinder ist dabei beispielsweise wie der in 1 dargestellte zweite Zylinder 102 an der Kurbelwelle 111 angeordnet und zusammen mit dem zweiten Zylinder 102 einer zweiten Abgasbank zugeordnet. Die Ansteuergrößen des dritten Zylinders werden beispielsweise analog zu den Ansteuergrößen des ersten Zylinders 101 ermittelt. Die Ansteuergrößen des vierten Zylinders werden beispielsweise analog zu den Ansteuergrößen des zweiten Zylinders 102 ermittelt. Im Viertaktbetrieb wird die Brennkraftmaschine 100 beispielsweise so betrieben, dass ein Arbeitstakt des ersten Zylinders 101 bei einem Kurbelwellenwinkel von 0° beginnt und bei einem Kurbelwellenwinkel von 180° endet. Beispielsweise wird der Arbeitstakt des zweiten Zylinders 102 so gewählt, dass er bei 180° beginnt und bei 360° endet. Der Arbeitstakt des in 1 nicht dargestellten dritten Zylinders wird so gewählt, dass er beispielsweise bei einem Kurbelwellenwinkel von 360° beginnt und bei einem Kurbelwellenwinkel von 540° endet. Der Arbeitstakt des ebenfalls in 1 nicht dargestellten vierten Zylinders wird beispielsweise so gewählt, dass er bei 540° beginnt und bei einem Kurbelwellenwinkel von 720° endet.
Der Sensor 125 ermittelt während dieser Zeit sowohl den Kurbelwellenwinkel KW als auch die Segmentzeit S. Der Kurbelwellenwinkel KW = 0° ist dabei dem oberen Totpunkt des ersten Zylinders 101 zu Beginn des Arbeitstakts des ersten Zylinders 101 zugeordnet.
Eine in dem Steuergerät 128 vorgesehene Umschalteinrichtung 204 empfängt den Kurbelwellenwinkel KW und die Segmentzeit S. Die Umschalteinrichtung 204 schaltet abhängig vom Kurbelwellenwinkel KW an einen der vier Ausgänge der Umschalteinrichtung 204 um. Beispielsweise gibt die Umschalteinrichtung 204 die Segmentzeit S am Ausgang 1 aus, wenn der Kurbelwellenwinkel größer gleich 0 und kleiner als 180° ist. Beispielsweise gibt die Umschalteinrichtung 204 die Segmentzeit S am Ausgang 3 aus, wenn der Kurbelwellenwinkel größer gleich 180° und kleiner als 360° ist. Die Umschalteinheit 204 gibt beispielsweise die Segmentzeit S am Ausgang 2 aus, wenn der Kurbelwellenwinkel KW größer gleich 360° und kleiner als 540° ist. Die Umschalteinrichtung 204 gibt die Segmentzeit S beispielsweise am Ausgang 4 aus, wenn der Kurbelwellenwinkel größer gleich 540° und kleiner als 720° ist.
Das Steuergerät 128 umfasst eine erste Berechnungseinheit 205, die die Segmentzeit S vom ersten Ausgang der Umschalteinrichtung 204 empfängt. Zudem umfasst das Steuergerät 128 eine zweite Berechnungseinheit 206, die die Segmentzeit S vom zweiten Ausgang der Umschalteinrichtung 204 empfängt. Das Steuergerät 128 umfasst zudem eine dritte Berechnungseinheit 207, die die Segmentzeit S vom dritten Ausgang der Umschalteinrichtung 204 empfängt. Das Steuergerät 128 umfasst zudem eine vierte Berechnungseinheit 208, die die Segmentzeit S vom vierten Ausgang der Umschalteinrichtung 204 empfängt.
Die erste Berechnungseinheit 205, die zweite Berechnungseinheit 206, die dritte Berechnungseinheit 207 und die vierte Berechnungseinheit 208 ermitteln in identischer Weise eine den Drehmomentenbeitrag der Zylinder der einzelnen Abgasbänke erstcharakterisierende Größe. Eine erste Hilfsgröße L11 bezeichnet dabei in 2 den Drehmomentenbeitrag des in der ersten Abgasbank angeordneten ersten Zylinders 101. Eine zweite Hilfsgröße L12 bezeichnet dabei in 2 den Drehmomentenbeitrag des in der ersten Abgasbank angeordneten dritten Zylinders. Eine dritte Hilfsgröße L21 bezeichnet dabei in 2 den Drehmomentenbeitrag des in der zweiten Abgasbank angeordneten zweiten Zylinders 102. Eine vierte Hilfsgröße L22 bezeichnet dabei in 2 den Drehmomentenbeitrag des in der zweiten Abgasbank angeordneten vierten Zylinders. Die Ermittlung der den Drehmomentenbeitrag charakterisierenden Hilfsgrößen wird im Folgenden am Beispiel der ersten Größe L11 erklärt. Die Ermittlung der übrigen Hilfsgrößen erfolgt analog.
Bei der ersten Hilfsgröße L11 handelt es sich beispielsweise um ein Laufruhesignal, das durch den Vergleich der Segmentzeit des Arbeitstakts des ersten Zylinders 101 mit dem Mittelwert aller Segmentzeiten aller in der Brennkraftmaschine angeordneter Zylinder ermittelt wird. Beispielsweise wird dazu der Mittelwert der Segmentzeiten aller Zylinder über eine fünfte Berechnungseinheit 209 im Steuergerät 128 aus der Segmentzeit S bestimmt. Anschließend wird in der ersten Berechnungseinheit 205 beispielsweise die Differenz zwischen dem Mittelwert der Segmentzeiten S und der Segmentzeit S des Arbeitstakts des ersten Zylinders 101 gebildet.
Der erste Zylinder 101 und der dritte Zylinder gehören dabei zu einer Abgasbank der Brennkraftmaschine 100. Daher werden die Laufunruhesignale des ersten Zylinders also die erste Hilfsgröße L11 und des dritten Zylinders also die zweite Hilfsgröße L12 in einer siebten Berechnungseinheit 210 gemittelt und so die erste Größe L1, also der Mittelwert der Laufunruhesignale der ersten Zylinderbank ermittelt. Analog werden aus den Segmentzeiten des zweiten Zylinders 102 und des vierten Zylinders die Laufunruhesignale ermittelt und daraus die zweite Größe L2, also der Mittelwert der Laufruhe der zweiten Zylinderbank ermittelt. Diese werden in einer Vergleichseinheit 211 im Steuergerät 128 miteinander verglichen. Das Ergebnis des Vergleichs wird zur Diagnose als Fehlergröße F in einem Speicher 212 im Steuergerät 128 abgespeichert. Als Fehlergröße F sind beispielsweise die folgenden Werte mögliche: „reiner Kraftstofffehler”, „Abgasbank 1 hat weniger Luft als Abgasbank 2”, „Abgasbank 1 hat mehr Luft als Abgasbank 2”.
In 3 ist der Ablauf eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Das erfindungsgemäße Verfahren wird beispielsweise gestartet, sobald die Brennkraftmaschine 100 betrieben wird. Anschließend wird ein Schritt 300 ausgeführt.
Beim Schritt 300 wird die Brennkraftmaschine 100 in der zweiten Betriebsart B2, in der der Drehmomentenbeitrag eines Zylinders im Wesentlichen von der Frischluftmenge abhängt, beispielsweise einem Homogenbetrieb betrieben. Dazu wird die Brennkraftmaschine 100 mit den Ansteuergrößen gemäß der zweiten Betriebsart B2 angesteuert. Anschließend wird ein Schritt 301 ausgeführt.
Beim Schritt 301 erfolgt die Lambdaregelung der ersten Zylindergruppe und der zweiten Zylindergruppe getrennt voneinander. Der Lambdasollwert λS für die zweite Betriebsart B2 ist beispielsweise λS = 1. Anschließend wird ein Schritt 302 ausgeführt.
Beim Schritt 302 wird geprüft, ob der erste Lambdawert λ1 des Abgases der ersten Zylindergruppe und der zweite Lambdawert λ2 der zweiten Zylindergruppe innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbandes um den Lambdasollwert λS liegt. Beispielsweise wird geprüft, ob für den Lambdasollwert λS = 1 der erste Lambdawert λ1 und der zweite Lambdawert λ2 größer als ein vorgegebener vierter Wert W4, beispielsweise größer als 0,95 und kleiner als ein vorgegebener fünfter Wert W5, beispielsweise kleiner als 1,05 ist. Diese Prüfung stellt sicher, dass die Lambdaregelung für die beide Zylindergruppen für den weiteren Verlauf des Verfahrens ausreichend genau eingestellt hat, die Gemischadaption also eingesprungen ist. Falls die Gemischadaption eingeschwungen ist, wird ein Schritt 303 ausgeführt. Falls nicht, wird der Schritt 301 ausgeführt.
Beim Schritt 303 wird die Brennkraftmaschine in dem Betrieb in der ersten Betriebsart B1, in der der Drehmomentenbeitrag der Zylinder im Wesentlichen von der Kraftstoffmenge abhängt, beispielsweise den Schichtbetrieb umgeschaltet. Die Brennkraftmaschine 100 wird dann mit den Ansteuergrößen gemäß der ersten Betriebsart B1 angesteuert. Anschließend wird ein Schritt 304 ausgeführt.
Beim Schritt 304 wird geprüft, ob der Kurbelwellenwinkel KW >= 180° ist. Falls der Kurbelwellenwinkel >= 180° ist, wird ein Schritt 305 ausgeführt, falls nicht, wird ein Schritt 307 ausgeführt.
Beim Schritt 305 wird geprüft, ob der Kurbelwellenwinkel >= 360° ist. Falls der Kurbelwellenwinkel KW >= 360° ist, wird ein Schritt 306 ausgeführt. Falls nicht, wird ein Schritt 308 ausgeführt.
Beim Schritt 306 wird geprüft, ob der Kurbelwellenwinkel KW >= 540° ist. Falls der Kurbelwellenwinkel >= 540° ist, wird ein Schritt 310 ausgeführt. Falls nicht, wird ein Schritt 309 ausgeführt.
Beim Schritt 307 wird die den Drehmomentenbeitrag des ersten Zylinders 101 charakterisierende erste Hilfsgröße L11, beispielsweise die Laufunruhe des ersten Zylinders 101 ermittelt. Anschließend wird ein Schritt 311 ausgeführt.
Beim Schritt 308 wird die den Drehmomentenbeitrag des zweiten Zylinders 102 charakterisierende dritte Hilfsgröße L21, beispielsweise die Laufunruhe des zweiten Zylinders 102 ermittelt. Anschließend wird der Schritt 311 ausgeführt.
Beim Schritt 309 wird die den Drehmomentenbeitrag des dritten Zylinders charakterisierende zweite Hilfsgröße L12, beispielsweise die Laufunruhe des dritten Zylinders ermittelt. Anschließend wird der Schritt 311 ausgeführt.
Beim Schritt 310 wird die den Drehmomentenbeitrag des vierten Zylinders charakterisierende Hilfsgröße L22, beispielsweise die Laufunruhe des vierten Zylinders ermittelt. Anschließend wird der Schritt 311 ausgeführt.
Beim Schritt 311 wird geprüft, ob die den Drehmomentenbeitrag der einzelnen Zylinder charakterisierende Hilfsgröße L11, L21, L12, L22 für jeden der Zylinder der Brennkraftmaschine 100 ermittelt wurde. Beispielsweise wird geprüft, ob jeder der Laufunruhewerte ermittelt wurde. Falls dies der Fall ist, wird ein Schritt 312 ausgeführt. Falls nicht, wird der Schritt 304 ausgeführt.
Beim Schritt 312 wird die erste Größe L1 aller den Drehmomentenbeitrag der einzelnen Zylinder der ersten Abgasbank charakterisierenden Größe, aus der ersten Hilfsgröße L11 und der zweiten Hilfsgröße L12 als Mittelwert gebildet. Anschließend wird der Schritt 313 ausgeführt.
Beim Schritt 313 wird die zweite Größe L2 aller den Drehmomentenbeitrag der einzelnen Zylinder der zweiten Abgasbank charakterisierenden Größe aus der zweiten Hilfsgröße L21 und der vierten Hilfsgröße L22 als Mittelwert gebildet. Anschließend wird der Schritt 314 ausgeführt.
Beim Schritt 314 wird geprüft, ob der Betrag der Differenz zwischen der ersten Größe L1 und der zweiten Größe L2 kleiner als ein vorgegebener dritter Wert W3 ist. Falls dies der Fall ist, wird ein Schritt 315 ausgeführt. Falls nicht, wird ein Schritt 316 ausgeführt. Der vorgegebene dritte Wert W3 wird beispielsweise zu 0,5 gewählt um robust gegenüber Rechenungenauigkeiten oder Messungenauigkeiten zu sein.
Beim Schritt 315 wird geprüft, ob die erste Größe L1 um einen vorgegebenen ersten Wert W1 größer als die zweite Größe L2 ist. Falls dies der Fall ist, wird ein Schritt 318 ausgeführt. Falls nicht, wird ein Schritt 317 ausgeführt. Der vorgegebene erste Wert W1 wird beispielsweise gleich dem vorgegebenen dritten Wert W3 beispielsweise zu 0,5 gewählt.
Beim Schritt 316 wird ein reiner Kraftstofffehler erkannt und die Fehlergröße F auf den Wert „reiner Kraftstofffehler” gesetzt. Anschließend wird ein Schritt 320 ausgeführt.
Beim Schritt 317 wird geprüft, ob die erste Größe L1 um einen vorgegebenen zweiten Wert W2 kleiner als die zweite Größe L2 ist. Falls dies der Fall ist, wird ein Schritt 319 ausgeführt. Anderenfalls wird das Verfahren beendet. Der vorgegebene zweite Wert W2 wird beispielsweise gleich dem vorgegebenen ersten Wert W1 beispielsweise zu 0,5 gewählt.
Beim Schritt 318 wird die Fehlergröße F auf den Wert „Abgasbank 1 hat weniger Luft als Abgasbank 2” gesetzt. Anschließend wird der Schritt 319 ausgeführt.
Beim Schritt 319 wird die Fehlergröße F auf den Wert „Abgasbank 1 hat mehr Luft als Abgasbank 2” gesetzt. Anschließend wird der Schritt 320 ausgeführt.
Beim Schritt 320 wird die Fehlergröße F in dem Speicher im Steuergerät 128 abgespeichert und/oder zur weiteren Verarbeitung ausgegeben. Beispielsweise wird die Fehlergröße F als Fehlerursache an eine Funktion ausgegeben, die das Signal des Luftmassensensors 106 korrigiert. Anschließend wird das Verfahren beendet.
Ein Beispiel für eine Funktion die das Signal des Luftmassensensors 106 korrigiert ist in 6 dargestellt. Ein dritter Korrekturwert A3 wird abhängig vom Ergebnis des Vergleichs zwischen der ersten Größe L1 und der zweiten Größe L2 ermittelt. Beispielsweise wird der dritte Korrekturwert A3 abhängig von der Differenz zwischen der ersten Größe L1 und der zweiten Größe L2 mittels einer dritten Kennlinie 601 ermittelt. Aus der gemessenen Frischluftmenge LM und dem dritten Korrekturwert A3 wird die korrigierte Frischluftmenge LM' beispielsweise wie folgt ermittelt: LM' = LM·A3.
Die dritte Kennlinie wird beispielsweise in einem Applikationsschritt ermittelt und im Speicher im Steuergerät 128 abgespeichert. Wenn der Drehmomentenbeitrag der ersten Zylindergruppe größer als der Drehmomentenbeitrag der zweiten Zylindergruppe ist, und das gesamte Drehmoment gleichzeitig größer als das gewünschte Drehmoment ist, wird zur Berechnung der ersten Sollkraftstoffmenge SK1 beispielsweise die korrigierte Frischluftmenge LM' anstelle der gemessenen Frischluftmenge LM verwendet. Wenn der Drehmomentenbeitrag der ersten Zylindergruppe größer als der Drehmomentenbeitrag der zweiten Zylindergruppe ist, und das gesamte Drehmoment gleichzeitig kleiner als das gewünschte Drehmoment ist, wird zur Berechnung der zweiten Sollkraftstoffmenge SK2 beispielsweise die korrigierte Frischluftmenge LM' anstelle der gemessenen Frischluftmenge LM verwendet. Wenn der Drehmomentenbeitrag der zweiten Zylinder gruppe kleiner als der Drehmomentenbeitrag der ersten Zylindergruppe ist, wird analog verfahren.
Alternativ zur Verwendung der Segmentzeit S können auch andere Signale zur Ermittlung der den Drehmomentenbeitrag der einzelnen Zylinder charakterisierenden Größe verwendet werden. Beispielsweise kann auch der Kurbelwellenwinkel KW, die Drehzahl n der Brennkraftmaschine 100 oder ein Nockenwellenwinkel verwendet werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

- DE 19828279 A1 [0003]

Claims

Verfahren zur Diagnose einer Brennkraftmaschine (100), bei dem eine erste Zylindergruppe einen ersten Zylinder (101) umfasst, und eine zweite Zylindergruppe einen zweiten Zylinder (102) umfasst, wobei die erste Zylindergruppe an einem ersten Abgasrohr und die zweite Zylindergruppe an einem zweiten Abgasrohr angeordnet ist, wobei die Brennkraftmaschine (100) in einer ersten Betriebsart (B1) betrieben wird, in der Drehmomentenbeiträge der Zylinder (101, 102) mehr von einer zugeführten Kraftstoffmenge (K1, K2) und nur weniger von einer zugeführten Frischluftmenge (F1, F2) abhängen, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Betriebsart (B1) – eine erste den Drehmomentenbeitrag mindestens des ersten Zylinders (101) charakterisierende Größe (L1) und eine zweite den Drehmomentenbeitrag mindestens des zweiten Zylinders (102) charakterisierende Größe (L2) ermittelt wird, – die erste Größe (L1) mit der zweiten Größe (L2) verglichen wird, – abhängig vom Vergleichsergebnis ein Frischluftfehler oder ein Kraftstofffehler erkannt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine zu große der ersten Zylindergruppe zugeführte erste Frischluftmenge (F1) und/oder eine zu kleine der zweiten Zylindergruppe zugeführte zweite Frischluftmenge (F2) erkannt wird, wenn die erste Größe (L1) um einen vorgegebenen ersten Wert (W1) größer als die zweite Größe (L2) ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine zu kleine erste Frischluftmenge (F1) und/oder eine zu große zweite Frischluftmenge (F2) erkannt wird, wenn die erste Größe (L1) um einen vorgegebenen zweiten Wert (W2) kleiner als die zweite Größe (L2) ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine falsch bemessene Kraftstoffmenge (K1, K2) erkannt wird, wenn eine vom Betrag der Differenz zwischen der ersten Größe (L1) und der zweiten Größe (L2) abhängige dritte Größe kleiner als ein vorgegebener dritter Wert (W3) ist.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Größe (L1) zumindest teilweise während eines Arbeitstakts des mindestens einen ersten Zylinders und die zweite Größe (L2) zumindest teilweise während eines Arbeitstakts des mindestens einen zweiten Zylinders ermittelt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine (100) zuerst in einer zweiten Betriebsart (B2) betrieben wird, in der die Drehmomentenbeiträge der Zylinder (101, 102) mehr von der zugeführten Frischluftmenge (F1, F2) und nur weniger von der zugeführten Kraftstoffmenge (K1, K2) abhängen, wobei erst dann in die erste Betriebsart (B1) umgeschaltet wird, wenn eine vierte Größe (λ1) innerhalb eines vorgegebenen ersten Toleranzbandes um einen vorgegebenen vierten Wert (W4) und eine fünfte Größe (λ2) innerhalb eines vorgegebenen zweiten Toleranzbandes um einen vorgegebenen fünften Wert (W5) liegen, wobei die vierte Größe (λ1) einen ersten Sauerstoffgehalt in einem durch die Verbrennung der ersten Frischluftmenge (F1) und der ersten Kraftstoffmenge (K1) in dem ersten Zylinder (101) entstehenden ersten Abgas charakterisiert, und wobei die fünfte Größe (λ2) einen zweiten Sauerstoffgehalt in einem durch die Verbrennung der zweiten Frischluftmenge (F2) und der zweiten Kraftstoffmenge (K2) in dem zweiten Zylinder (102) entstehenden zweiten Abgas charakterisiert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine erste Kraftstoffmenge (K1) gemäß einer korrigierten ersten Sollkraftstoffmenge (SK1') in den ersten Zylinder (101) eingebracht wird, und eine zweite Kraftstoffmenge (K2) gemäß einer korrigierten zweiten Soll kraftstoffmenge (SK2') in den zweiten Zylinder (102) eingebracht wird, wobei die korrigierte erste Sollkraftstoffmenge (SK1') abhängig von einem in der zweiten Betriebsart (B2) ermittelten ersten Korrekturwert (A1) für die erste Sollkraftstoffmenge (SK1) ermittelt wird, und wobei die korrigierte zweite Sollkraftstoffmenge (SK2') abhängig von einem in der zweiten Betriebsart (B2) ermittelten zweiten Korrekturwert (A2) für die zweite Sollkraftstoffmenge (SK2) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Korrekturwert (A1) abhängig von der vierten Größe (λ1) und der zweite Korrekturwert (A2) abhängig von der fünften Größe (λ2) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein dritter Korrekturwert (A3) abhängig vom Ergebnis des Vergleichs zwischen der ersten Größe (L1) und der zweiten Größe (L2) ermittelt wird, und eine die Summe der ersten zugeführte Frischluftmenge (F1) und der zweiten zugeführte Frischluftmenge (F2) kennzeichnende sechste Größe (LM) mittels des dritten Korrekturwerts (A3) korrigiert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Zylindergruppe zusätzlich zum ersten Zylinder (101) weitere Zylinder umfasst, und/oder die zweite Zylindergruppe zusätzlich zum zweiten Zylinder (102) weitere Zylinder umfasst, und die erste Größe (L1) abhängig von allen den Drehmomentenbeitrag der einzelnen Zylinder der ersten Zylindergruppe charakterisierenden Größen (L11, L12, ...) und/oder die zweite Größe (L2) abhängig von allen den Drehmomentenbeitrag der einzelnen Zylinder der zweiten Zylindergruppe charakterisierenden Größen (L21, L22, ...) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Größe (L1) und die zweite Größe (L2) abhängig von einer Segmentzeit, einem Kurbelwellenwinkel oder einer Drehzahl der Brennkraftmaschine (100) ermittelt werden, wobei die Segmentzeit für jeden Zylinder (101, 102) der Brennkraftmaschine (100) eine Zeitdauer charakterisiert, die den Zeitraum umfasst in dem der jeweilige Zylinder einen Drehomomentenbeitrag liefert.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Betriebsart (B1) ein Schichtbetrieb und die zweite Betriebsart (B2) ein Homogenbetrieb oder ein Homogen-Mager-Betrieb der Brennkraftmaschine (100) ist.
Vorrichtung zur Diagnose einer Brennkraftmaschine (100), bei der eine erste Zylindergruppe einen ersten Zylinder (101) umfasst, und eine zweite Zylindergruppe einen zweiten Zylinder (102) umfasst, wobei die erste Zylindergruppe an einem ersten Abgasrohr und die zweite Zylindergruppe an einem zweiten Abgasrohr angeordnet ist, wobei die Brennkraftmaschine (100) in einer ersten Betriebsart (B1) betrieben wird, in der Drehmomentenbeiträge der Zylinder (101, 102) mehr von einer zugeführten Kraftstoffmenge (K1, K2) und weniger von einer zugeführten Frischluftmenge (F1, F2) abhängen, dadurch gekennzeichnet, dass in der ersten Betriebsart (B1) – eine erste Ermittlungseinrichtung (130) eine erste den Drehmomentenbeitrag mindestens des ersten Zylinders (101) charakterisierende Größe (L1) und – – eine zweite Ermittlungseinrichtung (140) eine zweite den Drehmomentenbeitrag mindestens des zweiten Zylinders (102) charakterisierende Größe (L2) ermittelt, – eine Vergleichseinrichtung (105) die erste Größe (L1) mit der zweiten Größe (L2) vergleicht, – eine Berechnungseinrichtung (104) abhängig vom Vergleichsergebnis ein Frischluftfehler oder ein Kraftstofffehler erkennt.
Computerprogramm, das alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12 ausführt, wenn es auf einem Rechengerät abläuft.
Computerprogrammprodukt mit Programmcode, der auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert ist, zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wenn das Programm auf einem Computer oder Steuergerät ausgeführt wird.