DE102011085212B4

DE102011085212B4 - Verfahren zur Vermeidung einer fehlerhaften Zündaussetzererkennung in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102011085212B4
Application number: DE102011085212.3A
Authority: DE
Inventors: Robert Geier; Winfried Keller
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2011-10-26
Filing date: 2011-10-26
Publication date: 2023-11-30
Anticipated expiration: 2031-10-27
Also published as: DE102011085212A1

Abstract

Verfahren zur Vermeidung einer fehlerhaften Zündaussetzererkennung einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug, wobei zur Erkennung von Zündaussetzern eine von der Beschleunigung der Brennkraftmaschine abhängige Kenngröße mittels eines ersten Überwachungsverfahrens im laufenden Betrieb der Brennkraftmaschine kontinuierlich ermittelt und mit einem vorgegebenen variabten Schwellwert verglichen wird, und wobei bei Überschreitung des Schwellwerts ein Zündaussetzer detektiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines zweiten Überwachungsverfahrens eine Vorkonditionierung des Antriebsstrangs detektiert wird, bei der in kritischen Kraftfahrzeugbetriebspunkten niederfrequente Schwingungen aufgrund Antriebsstrangschwingungen auftreten können, und dass bei einer Detektion einer derartigen Vorkonditionierung eine Erhöhung des Schwellwerts vorgenommen wird.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Vermeidung einer fehlerhaften Zündaussetzererkennung in einem Kraftfahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aufgrund gesetzlicher Bestimmungen (z. B. in den USA) ist die Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs hinsichtlich Zünd- und Verbrennungsaussetzern zu überwachen. Da ein Zünd- bzw. Verbrennungsaussetzer bzgl. einer haupterregenden Zündordnung einen Eintrag einer niederfrequenten Ordnung am Starterkranz bewirkt, dienen die bisherigen Detektionsverfahren somit zur Ermittlung von niederfrequenten Schwingungen am Starterkranz des Motors. Dies erfolgt derzeit durch eine Auswertung des Motordrehzahlsignals. Hierbei werden die Durchlaufzeiten von festgelegten Winkelsegmenten mit im Vorfeld definierten vorgegebenen Durchlaufzeiten verglichen. Bei einer mehrfachen Überschreitung der Segmentzeit wird auf einen Zünd- bzw. Verbrennungsaussetzer geschlossen und ein Fehlereintrag im Steuergerät gesetzt.
Ein Beispiel für ein solches Detektionsverfahren ist in der DE 102 54 478 B3 offenbart. Um durch Zünd- bzw. Verbrennungsaussetzer bedingte Drehzahlschwankungen von betriebsbedingten Drehzahlschwankungen der Brennkraftmaschine, die in speziellen Betriebsphasen der Brennkraftmaschine auftreten, unterscheiden zu können, werden zusätzlich zu bestimmten Zeitpunkten im laufenden Betrieb der Brennkraftmaschine erzwungene Verbrennungsaussetzer erzeugt. Die ermittelte Kenngröße wird anschließend als Referenzgröße bzw. als Schwellwert für die Aussetzererkennung verwendet. Eine Rückwirkung des Antriebsstrangs auf die Brennkraftmaschine wird jedoch nicht berücksichtigt. Dies kann zu fehlerhaftem Erkennen von Zünd- und Verbrennungsaussetzern führen.
Weitere Detektionsverfahren sind aus der DE 10 2009 013 409 A1 und der US 2009 / 0 063 024 A1 bekannt.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zur Vermeidung einer fehlerhaften Zündaussetzererkennung anzugeben.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Patentanspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Vermeidung einer fehlerhaften Zündaussetzererkennung einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug wird - wie bereits aus dem Stand der Technik bekannt ist - zur Erkennung von Zündaussetzern eine von der Beschleunigung der Brennkraftmaschine abhängige Kenngröße mittels eines ersten Überwachungsverfahrens im laufenden Betrieb der Brennkraftmaschine kontinuierlich ermittelt und mit einem vorgegebenen variablen Schwellwert verglichen. Wird der entsprechende Schwellwert durch die ermittelte Kenngröße überschritten, wird ein Zündaussetzer detektiert. Bei der Kenngröße kann es sich bspw. um die Durchlaufzeit von festgelegten Winkelsegmenten handeln.
Da die niederfrequenten Schwingungen am Starterkranz, die durch das bekannte Verfahren detektiert werden, nicht nur bei Zünd- bzw. Verbrennungsaussetzern, sondern auch durch betriebspunktspezifische Antriebsstrangschwingungen auftreten können, ist es notwendig, das Verfahren derart zu verändern, dass die betriebspunktspezifischen Schwingungen des Antriebsstrang nicht berücksichtigt werden bzw. nicht als Verbrennungsaussetzer detektiert werden. Speziell im sog. Float Betriebspunkt, bei dem ein Drehmoment um die Nulllast erzeugt wird (d. h. vom Fahrer wird ein Motormoment angefordert, das gleich oder leicht höher dem motoreigenen Schleppmomentes ist), können die niederfrequenten Schwingungen durch den Antriebsstrang die gleiche Größenordnung wie die durch Zündaussetzer verursachten Schwingungen erreichen.
Grundgedanke der Erfindung ist nun, eine Unterscheidung von Drehzahlschwankungen, welche durch Zünd- bzw. Verbrennungsaussetzer bedingt sind, gegenüber Drehzahlschwankungen, welche aufgrund einer betriebsbedingten Antriebsstrangschwingung resultieren, zu berücksichtigen. Dies erfolgt erfindungsgemäß in der Weise, dass in der Motorsteuerung mittels eines zweiten Überwachungsverfahrens eine Vorkonditionierung des Antriebsstrangs detektiert wird, bei der in kritischen Kraftfahrzeugbetriebspunkten niederfrequente Schwingungen aufgrund von Antriebsstrangschwingungen auftreten können. Bei einer Detektion einer solchen Vorkonditionierung wird anschließend eine Erhöhung des Schwellwerts vorgenommen, so dass diese betriebsbedingten Schwingungen des Antriebsstrangs nicht fälschlicherweise als Zündaussetzer erkannt werden. Wird also ein Fahrmanöver mit einer entsprechenden Vorkonditionierung erkannt, wird der Schwellwert für die Aussetzererkennung für diesen kritischen Betriebspunkt der Brennkraftmaschine nach oben korrigiert um das fehlerhafte Erkennen von Aussetzern zu vermeiden. Werden die kritischen Betriebspunkte ohne eine Vorkonditionierung durchfahren, wird der ursprüngliche Schwellwert beibehalten und keine Anpassung des Schwellwerts vorgenommen. Der Bereich, in dem die Vorkonditionierung bzw. die kritische Anregung erfolgt, ist vom Drehmoment- und Drehzahlbereich abhängig und kann im Rahmen von Simulationen oder bei Fahrzeugerprobungen ermittelt werden. Die Höhe der Schwellwertanhebung kann bspw. im Vorfeld durch Messungen ermittelt und in einem Kennfeld hinterlegt werden.
Eine derartige Vorkonditionierung, bei der eine Schwellwerterhöhung vorgenommen wird, liegt zum Beispiel dann vor, wenn die im Zweimassenschwungrad angeordneten Bogenfedern vorgespannt sind. Sind die Bogenfedern vorgespannt und liegt gleichzeitig eine hohe Drehzahl an, ist ein Entspannen der Bogenfedern nicht möglich. Dadurch kann es bei niedrigen Momenten zu Prellvorgängen im Zweimassenschwungrad kommen, was wiederum zu Schwingungen an der Kurbelwelle führt. Bei einer Beibehaltung des Schwellwerts würden fälschlicherweise Zündaussetzer detektiert werden. Durch eine Erhöhung des Schwellwerts bei solch kritischen Fahrsituationen kann somit eine fehlerhafte Erkennung von Zündaussetzern reduziert werden.
Schließlich erfolgt eine Reduzierung des Schwellwerts auf den normalen Wert bzw. eine Zurücknahme der Erhöhung vorteilhafterweise dann, wenn der kritische Kraftfahrzeugbetriebspunkt wieder verlassen wird und/oder wenn die Vorkonditionierung beendet ist.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren ergeben sich eine Reihe von Vorteilen. Ein wesentlicher Vorteil ist darin zu sehen, dass durch die Realisierung der Funktion keine wesentlichen Kosten anfallen, da keine zusätzlichen Hardwarekomponenten erforderlich sind. Vielmehr kann sogar ein ansonsten erforderlicher Innendämpfer im Zweimassenschwungrad, der die Schwingungen reduzieren soll, entfallen. Damit können wiederum sowohl Kosten als auch Gewicht eingespart werden.

Claims

Verfahren zur Vermeidung einer fehlerhaften Zündaussetzererkennung einer Brennkraftmaschine in einem Kraftfahrzeug, wobei zur Erkennung von Zündaussetzern eine von der Beschleunigung der Brennkraftmaschine abhängige Kenngröße mittels eines ersten Überwachungsverfahrens im laufenden Betrieb der Brennkraftmaschine kontinuierlich ermittelt und mit einem vorgegebenen variabten Schwellwert verglichen wird, und wobei bei Überschreitung des Schwellwerts ein Zündaussetzer detektiert wird, dadurch gekennzeichnet, dass mittels eines zweiten Überwachungsverfahrens eine Vorkonditionierung des Antriebsstrangs detektiert wird, bei der in kritischen Kraftfahrzeugbetriebspunkten niederfrequente Schwingungen aufgrund Antriebsstrangschwingungen auftreten können, und dass bei einer Detektion einer derartigen Vorkonditionierung eine Erhöhung des Schwellwerts vorgenommen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine derartige Vorkonditionierung dann vorliegt, wenn die im Zweimassenschwungrad angeordneten Bogenfedern vorgespannt sind.
Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhung des Schwellwerts bei Verlassen des kritischen Kraftfahrzeugbetriebspunktes oder nach dem Auflösen der kritischen Vorkonditionierung zurückgenommen wird.