DE102009049544A1 - Internal combustion engine ignition misfires recognizing method for hybrid vehicle, involves utilizing additional misfire signal to recognize whether non-uniformity is led back to misfire, and utilizing exhaust signal as additional signal - Google Patents

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Abstract

The method involves detecting rotational non-uniformities to recognize ignition misfire using a rotational speed signal. An additional ignition misfire signal is used to recognize whether the detected rotational non-uniformity is led back to ignition misfire. The ignition misfire is recognized if the rotational speed signal and an additional ignition misfire signal are detected. An exhaust signal of an exhaust sensor and a lambda sensor or a pressure signal of a pressure sensor is used as the additional ignition signal.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen von Zündaussetzern eines Verbrennungsmotors im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wobei Drehungleichförmigkeiten erfasst werden, um Zündaussetzer mit Hilfe eines Drehzahlsignals zu erkennen.The invention relates to a method for detecting misfiring of an internal combustion engine in the drive train of a motor vehicle, wherein rotational irregularities are detected in order to detect misfires with the aid of a speed signal.

Aus der europäischen Patentschrift EP 1 039 287 B1 ist ein Verfahren zur Erkennung von abgasverschlechternden und katalysatorschädigenden Aussetzern bei Verbrennungsmotoren mit einer nach einem Katalysator angeordneten Lambdasonde bekannt, bei dem Verbrennungsaussetzer bei einer Analyse der Motordrehzahl oder eine sonstige Erfassung der Laufunruhe des Motors in zumindest einem Zylinder des Verbrennungsmotors erkannt werden. Bei dem bekannten Verfahren wird die Lambdasondenspannung bezogen auf den bekannten Verbrennungsaussetzer erfasst und in Abhängigkeit von der Sondenspannung auf die Aussetzerart geschlossen. Aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 40 02 208 A1 ist ein Verfahren zum Erkennen von Verbrennungsaussetzern bei einem Motor bekannt, bei dem das Signal einer Lambdasonde gemessen wird, die Amplitude desjenigen Signalanteils bestimmt wird, der die Frequenz der Nockenwelle aufweist, aufeinander folgende Amplitudenwerte gleitend gemittelt werden, und dann, wenn der gleitende Mittelwert einen Schwellenwert übersteigt, auf das Vorliegen von Aussetzern erkannt wird.From the European patent EP 1 039 287 B1 a method is known for detecting exhaust-gas-deteriorating and catalyst-damaging dropouts in internal combustion engines with a lambda probe arranged after a catalytic converter, in which combustion misfires are detected in an analysis of the engine rpm or other detection of the running noise of the engine in at least one cylinder of the internal combustion engine. In the known method, the lambda probe voltage is detected based on the known misfire and closed depending on the probe voltage on the misfire. From the German patent application DE 40 02 208 A1 a method is known for detecting misfires in an engine in which the signal of a lambda probe is measured, the amplitude of that signal component is determined having the frequency of the camshaft, successive amplitude values are averaged, and then when the moving average one Threshold is detected for the presence of dropouts.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 dahingehend zu verbessern, dass Zündaussetzer sicher als solche erkannt werden.The object of the invention is to improve a method according to the preamble of claim 1 such that misfires are reliably recognized as such.

Die Aufgabe ist bei einem Verfahren zum Erkennen von Zündaussetzern eines Verbrennungsmotors im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wobei Drehungleichförmigkeiten erfasst werden, um Zündaussetzer mit Hilfe eines Drehzahlsignals zu erkennen, dadurch gelöst, dass mindestens ein zusätzliches Zündaussetzersignal verwendet wird, um zu erkennen, ob eine erfasste Drehungleichförmigkeit auf einen Zündaussetzer zurückzuführen ist. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wurde herausgefunden, dass zum Beispiel Rückkopplungen durch ein Zweimassenschwungrad im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs und andere Einflüsse Drehungleichförmigkeiten bewirken können. Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung wird ein zusätzliches Zündaussetzersignal verwendet, um festzustellen, ob wirklich Zündaussetzer vorliegen, oder ob eine erfasste Drehungleichförmigkeit auf eine andere Ursache zurückzuführen ist.The object is in a method for detecting misfiring of an internal combustion engine in the drive train of a motor vehicle, wherein rotational irregularities are detected to detect misfires by means of a speed signal, achieved in that at least one additional misfire signal is used to detect whether a detected rotational nonuniformity due to a misfire. In the context of the present invention, it has been found that, for example, feedbacks caused by a dual mass flywheel in the drive train of the motor vehicle and other influences can cause rotational nonuniformities. In accordance with one essential aspect of the invention, an additional misfire signal is used to determine whether misfires are actually present or whether detected rotational nonuniformity is due to another cause.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass ein Zündaussetzer nur dann als solcher erkannt wird, wenn sowohl ein Drehzahlsignal als auch mindestens ein zusätzliches Zündaussetzersignal erfasst werden. Wenn das Drehzahlsignal und das zusätzliche Zündaussetzersignal gleichzeitig auftreten, dann ist das ein deutliches Zeichen dafür, dass wirklich ein Zündaussetzer vorliegt.A preferred embodiment of the method is characterized in that a misfire is only recognized as such when both a speed signal and at least one additional misfire signal are detected. If the speed signal and the additional misfire signal occur at the same time, then that is a clear sign that there really is a misfire.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzliches Zündaussetzersignal ein Abgassignal eines Abgassensors verwendet wird. Über das Abgassignal kann die Qualität der Verbrennung erfasst werden, woraus Rückschlüsse über das Vorliegen von Zündaussetzern gezogen werden können.A further preferred exemplary embodiment of the method is characterized in that an exhaust gas signal of an exhaust gas sensor is used as an additional misfiring signal. By means of the exhaust gas signal, the quality of the combustion can be detected, from which conclusions about the existence of misfires can be drawn.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzliches Zündaussetzersignal ein Abgassignal einer Lambdasonde verwendet wird. Das Abgassignal wird vorzugsweise gleichzeitig mit dem Drehzahlsignal durch eine Motorsteuerung erfasst und verarbeitet.A further preferred exemplary embodiment of the method is characterized in that an exhaust gas signal of a lambda probe is used as an additional misfiring signal. The exhaust signal is preferably detected and processed simultaneously with the rotational speed signal by a motor controller.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzliches Zündaussetzersignal ein Drucksignal eines Drucksensors verwendet wird. Der Drucksensor dient dazu, einen Zylinderinnendruck des Verbrennungsmotors zu erfassen. Über den Verlauf des Zylinderinnendrucks können Rückschlüsse auf das Vorliegen von Zündaussetzern gezogen werden.A further preferred embodiment of the method is characterized in that a pressure signal of a pressure sensor is used as an additional misfiring signal. The pressure sensor serves to detect a cylinder internal pressure of the internal combustion engine. On the course of the cylinder internal pressure conclusions can be drawn on the presence of misfires.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzliches Zündaussetzersignal ein Drucksignal einer Indizierzündkerze verwendet wird. Als Indizierzündkerze wird eine Zündkerze zum Messen des Zylinderinnendrucks bezeichnet. In die Indizierzündkerze ist ein Drucksensor integriert. Dabei ist der Drucksensor so ausgeführt, dass die Zündfunktion der Indizierzündkerze nicht beeinträchtigt wird.A further preferred exemplary embodiment of the method is characterized in that a pressure signal of an ignition spark plug is used as an additional misfiring signal. As the ignition spark plug, a spark plug for measuring the in-cylinder pressure is referred to. In the indexing spark plug, a pressure sensor is integrated. The pressure sensor is designed so that the ignition function of the ignition spark plug is not affected.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzliches Zündaussetzersignal eine Änderung eines Verdrehwinkels zwischen einer Primärseite und einer Sekundärseite eines Zweimassenschwungrads im Antriebsstrang verwendet wird. Tritt ein Zündaussetzer auf, ändern sich die Primäranregung und damit der Verdrehwinkel. Der Verdrehwinkel kann, ebenso wie die Drehungleichförmigkeit, zum Beispiel mit Hilfe eines Inkrementenrades erfasst werden.A further preferred embodiment of the method is characterized in that a change in a rotation angle between a primary side and a secondary side of a dual-mass flywheel in the drive train is used as an additional misfire signal. If a misfire occurs, the primary excitation and thus the angle of rotation change. The twist angle, as well as the rotational irregularity, can be detected, for example, by means of an incremental wheel.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zusätzliches Zündaussetzersignal beim Starten des Verbrennungsmotors verwendet wird, um zu erkennen, ob eine erfasste Drehungleichförmigkeit auf einen Zündaussetzer zurückzuführen ist. Das erfindungsgemäße Verfahren eignet sich besonders für eine Betriebsphase nach dem Starten des Verbrennungsmotors.A further preferred embodiment of the method is characterized in that at least one additional misfiring signal when starting the internal combustion engine is used to detect whether a detected rotational nonuniformity is due to a misfire. The method according to the invention is particularly suitable for an operating phase after starting the internal combustion engine.

Ein weiteres bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Verfahrens ist dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zusätzliches Zündaussetzersignal beim Wiederstarten des Verbrennungsmotors, insbesondere bei einem Übergang von elektrischem auf verbrennungsmotorisches Fahren, verwendet wird, um zu erkennen, ob eine erfasste Drehungleichförmigkeit auf einen Zündaussetzer zurückzuführen ist. Bei einem solchen Wiederstart des Verbrennungsmotors können mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens besonders wirksam Drehungleichförmigkeiten erkannt werden, die nicht auf Zündaussetzer zurückzuführen sind.A further preferred exemplary embodiment of the method is characterized in that at least one additional misfiring signal is used when restarting the internal combustion engine, in particular during a transition from electric to internal combustion engine driving, in order to detect whether a detected rotational irregularity is due to a misfiring. With such a restart of the internal combustion engine can be detected with the aid of the method according to the invention particularly effective rotational irregularities that are not attributable to misfiring.

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der verschiedene Ausführungsbeispiele im Einzelnen beschrieben sind.Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description in which various embodiments are described in detail.

Die Erfindung betrifft Kraftfahrzeuge mit einem Verbrennungsmotor, insbesondere Hybridfahrzeuge mit einem Verbrennungsmotor und wenigstens einer elektrischen Maschine. Ein derartiges Hybridfahrzeug kann durch den Verbrennungsmotor oder die elektrische Maschine, die als Elektromotor arbeitet, angetrieben werden. Bei einem Übergang von elektrischem auf verbrennungsmotorisches Fahren kann der Verbrennungsmotor wieder gestartet werden, während sich das Fahrzeug noch fortbewegt. Dabei können Drehungleichförmigkeiten auftreten, die nicht auf Zündaussetzer zurückzuführen sind.The invention relates to motor vehicles with an internal combustion engine, in particular hybrid vehicles with an internal combustion engine and at least one electric machine. Such a hybrid vehicle may be driven by the internal combustion engine or the electric machine that operates as an electric motor. In a transition from electric to internal combustion engine driving, the engine may be restarted while the vehicle is still moving. It can cause rotational irregularities that are not due to misfiring.

Herkömmliche Motorsteuerungen können Zündaussetzer beim Starten des Verbrennungsmotors anhand von Drehungleichförmigkeiten erkennen. Das kann, insbesondere bei Hybridfahrzeugen, bei einem Wiederstart des Verbrennungsmotors dazu führen, dass die Motorsteuerung Zündaussetzer erkennt, obwohl in der Realität keine Zündaussetzer vorliegen.Conventional engine controls can detect misfires when starting the engine based on rotational irregularities. This can, especially in hybrid vehicles, cause a restart of the engine cause the engine control misfires recognizes, although in reality there are no misfires.

Gemäß einem wesentlichen Aspekt der Erfindung wird ein zusätzliches Zündaussetzersignal verwendet, um zu verifizieren, ob ein Zündaussetzer vorliegt, oder ob eine Drehungleichförmigkeit, die zum Beispiel als Drehzahlsignal an die Motorsteuerung übermittelt wird, eine andere Ursache als ein Zündaussetzer hat.In accordance with one essential aspect of the invention, an additional misfire signal is used to verify whether misfire exists or whether rotational nonuniformity transmitted to the engine controller as a speed signal, for example, has cause other than misfire.

Als zusätzliches Zündaussetzersignal wird gemäß einem Aspekt der Erfindung ein Abgassignal einer Lambdasonde verwendet. Alternativ oder zusätzlich wird ein Drucksignal als zusätzliches Zündaussetzersignal verwendet. Das Drucksignal geht auf einen Zylinderinnendruck des Verbrennungsmotors zurück und wird zum Beispiel mit Hilfe einer Indizierzündkerze, die einen Drucksensor umfasst, erfasst.As an additional misfire signal according to one aspect of the invention, an exhaust gas signal of a lambda probe is used. Alternatively or additionally, a pressure signal is used as an additional misfire signal. The pressure signal is based on an in-cylinder pressure of the internal combustion engine and is detected, for example, by means of an ignition spark plug comprising a pressure sensor.

Alternativ oder zusätzlich kann eine Änderung eines Verdrehwinkels als zusätzliches Zündaussetzersignal verwendet werden. Dabei geht es um den Verdrehwinkel zwischen einer Primärseite und einer Sekundärseite eines Zweimassenschwungrads im Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs. Wenn ein Zündaussetzer auftritt, dann ändern sich die Primäranregung und damit der Verdrehwinkel. Bei Überschreitung einer Verdrehwinkelschwelle in Bezug auf Phase und Amplitude in Kombination mit einer Laufunruhebewertung kann somit auf einfache Art und Weise ein Zündaussetzer erkannt werden. Der Verdrehwinkel wird vorzugsweise aus der Differenz der Drehwinkel von Primärseite und Sekundärseite ermittelt, wobei die Drehwinkel (mathematisch) durch eine Integration der Drehzahlen bestimmbar sind. So kann die Drehzahl der Primärseite mittels des Inkrementenrades, und die Drehzahl der Sekundärseite mittels einer Elektromaschine des Hybridfahrzeuges gemessen werden.Alternatively or additionally, a change in a twist angle can be used as an additional misfire signal. It is about the angle of rotation between a primary side and a secondary side of a dual mass flywheel in the drive train of the motor vehicle. If a misfire occurs, then the primary excitation and thus the angle of rotation change. When a rotation angle threshold in relation to phase and amplitude is exceeded in combination with a rough running evaluation, a misfire can thus be detected in a simple manner. The angle of rotation is preferably determined from the difference between the rotational angles of the primary side and the secondary side, wherein the rotational angles can be determined (mathematically) by integrating the rotational speeds. Thus, the rotational speed of the primary side by means of the incremental wheel, and the rotational speed of the secondary side by means of an electric machine of the hybrid vehicle can be measured.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • EP 1039287 B1 [0002] EP 1039287 B1 [0002]
  • DE 4002208 A1 [0002] DE 4002208 A1 [0002]

Claims (10)

Verfahren zum Erkennen von Zündaussetzern eines Verbrennungsmotors im Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, wobei Drehungleichförmigkeiten erfasst werden, um Zündaussetzer mit Hilfe eines Drehzahlsignals zu erkennen, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zusätzliches Zündaussetzersignal verwendet wird, um zu erkennen, ob eine erfasst Drehungleichförmigkeit auf einen Zündaussetzer zurückzuführen ist.A method for detecting misfiring of an internal combustion engine in the drive train of a motor vehicle, wherein rotational irregularities are detected to detect misfires by means of a speed signal, characterized in that at least one additional misfire signal is used to detect whether a detected rotational nonuniformity is due to a misfire , Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Zündaussetzer nur dann als solcher erkannt wird, wenn sowohl ein Drehzahlsignal als auch mindestens ein zusätzliches Zündaussetzersignal erfasst werden.A method according to claim 1, characterized in that a misfire is only recognized as such when both a speed signal and at least one additional misfire signal are detected. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzliches Zündaussetzersignal ein Abgassignal eines Abgassensors verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that an exhaust gas signal of an exhaust gas sensor is used as additional misfiring signal. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzliches Zündaussetzersignal ein Abgassignal einer Lambdasonde verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that an exhaust gas signal of a lambda probe is used as an additional misfiring signal. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, das als zusätzliches Zündaussetzersignal ein Drucksignal eines Drucksensors verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a pressure signal of a pressure sensor is used as an additional misfiring signal. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzliches Zündaussetzersignal ein Drucksignal einer Indizierzündkerze verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a pressure signal of an ignition spark plug is used as an additional misfiring signal. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein Abgassignal einer Lambdasonde und mindestens ein Drucksignal einer Indizierzündkerze verwendet werden, um zu erkennen, ob eine erfasste Drehungleichförmigkeit auf einen Zündaussetzer zurückzuführen ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one exhaust gas signal of a lambda probe and at least one pressure signal of an ignition spark plug are used to detect whether a detected rotational nonuniformity is due to a misfire. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als zusätzliches Zündaussetzersignal eine Änderung eines Verdrehwinkels zwischen einer Primärseite und einer Sekundärseite eines Zweimassenschwungrads im Antriebsstrang verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that is used as an additional misfire signal, a change in a rotation angle between a primary side and a secondary side of a dual mass flywheel in the drive train. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zusätzliches Zündaussetzersignal beim Starten des Verbrennungsmotors verwendet wird, um zu erkennen, ob eine erfasste Drehungleichförmigkeit auf einen Zündaussetzer zurückzuführen ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one additional misfire signal is used when starting the internal combustion engine to detect whether a detected rotational irregularity is due to a misfire. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass mindestens ein zusätzliches Zündaussetzersignal beim Wiederstarten des Verbrennungsmotors, insbesondere bei einem Übergang von elektrischem auf verbrennungsmotorisches Fahren, verwendet wird, um zu erkennen, ob eine erfasste Drehungleichförmigkeit auf einen Zündaussetzer zurückzuführen ist.Method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one additional misfire signal when restarting the internal combustion engine, in particular in a transition from electric to internal combustion engine driving, is used to detect whether a detected rotational nonuniformity is due to a misfire.
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