DE102011086150A1

DE102011086150A1 - Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine

Info

Publication number: DE102011086150A1
Application number: DE102011086150A
Authority: DE
Inventors: Holger Jessen; Wolfgang Tiebel
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2011-11-11
Filing date: 2011-11-11
Publication date: 2013-05-16
Anticipated expiration: 2031-11-12
Also published as: US8756986B2; DE102011086150B4; US20130118243A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit mehreren Zylindern beschrieben. Bei dem Verfahren wird ein zu prüfender Zylinder auf einen Einspritzmengenfehler (fk) hin diagnostiziert. In einem Normalbetrieb (28) wird ein erstes Luft-Kraftstoff-Verhältnis für die mehreren Zylinder vorgegeben. Im Normalbetrieb (28) wird eine erste Laufunruhe (lu28) ermittelt. In einem Verstellbetrieb (30) wird ein zweites Luft-Kraftstoff-Verhältnis für den zu prüfenden Zylinder während einer Anzahl von Arbeitsspielen vorgegeben. Im Verstellbetrieb (30) wird eine zweite Laufunruhe (lu30) ermittelt. Der Einspritzmengenfehler (fk) für den zu prüfenden Zylinder wird in Abhängigkeit von der ersten Laufunruhe (lu28) und der zweiten Laufunruhe (lu30) ermittelt.

Description

Stand der Technik
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Verfahren, bei denen einzelne Zylinder einer Brennkraftmaschine auf einen Einspritzmengenfehler hin diagnostiziert werden, sind bekannt.
Des Weiteren ist bekannt, dass die gesetzlichen Anforderungen an die Diagnose von Einspritzmengenfehlern beziehungsweise an die Erkennung von Ungleichförmigkeiten im Luft-Kraftstoff-Verhältnis der Zylinder steigen, um den Schadstoffausstoß zu reduzieren.
Aus der DE 100 01 274 A1 ist ein Verfahren zur Verbrennungsaussetzerkennung und Zylindergleichstellung bei Verbrennungsmotoren mit Klopfregelung bekannt. Es werden Laufunruhewerte ermittelt und mit einem Schwellwert verglichen. Auf Basis der Abweichung werden Korrekturfaktoren ermittelt.
Aus der DE 10 2006 026 390 A1 ist eine elektronische Steuereinrichtung zur Steuerung der Brennkraftmaschine mit einer Laufunruheermittlungseinheit und mit einer Einspritzmengenkorrektureinheit bekannt. Eine Einspritzmenge eines zu untersuchenden Zylinders wird rampenförmig so lange in Richtung „mager“ verstellt, bis ein vorgegebener Laufunruhedifferenzwert erreicht wird. Nacheinander werden für jeden Zylinder individuelle Differenzverstellwerte ermittelt und bei Vorliegen aller Differenzverstellwerte wird in Abhängigkeit von allen Differenzverstellwerten ein jeweils zylinderindividueller Korrekturwert ermittelt und abgespeichert. Danach kann eine Korrektur der Einspritzmenge zylinderindividuell erfolgen.
Offenbarung der Erfindung
Das der Erfindung zugrunde liegende Problem wird durch ein Verfahren nach dem Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Für die Erfindung wichtige Merkmale finden sich ferner in der nachfolgenden Beschreibung und in den Zeichnungen, wobei die Merkmale sowohl in Alleinstellung als auch in unterschiedlichen Kombinationen für die Erfindung wichtig sein können, ohne dass hierauf nochmals explizit hingewiesen wird.
Durch das vorgestellte Verfahren ist es möglich, in relativ kurzer Zeit, das heißt innerhalb weniger Arbeitsspiele, eine Ermittlung des Einspritzmengenfehlers für einen zu prüfenden Zylinder durchzuführen. Durch die kurze Ermittlungszeit des Einspritzmengenfehlers ist die Empfindlichkeit der Ermittlung gegenüber Störungen, wie beispielsweise Schlechtweg, Drehzahländerung oder Beschleunigung vorteilhaft reduziert. Unter Schlechtweg sind Fahrbahnunebenheiten zu verstehen, die sich über eine Laufunruhe auf die Ermittlung des Einspritzmengenfehlers auswirken können. Insgesamt ergibt sich somit eine schnelle und weniger störungsanfällige Ermittlung des Einspritzmengenfehlers. Diese Vorteile lassen sich ebenso auf eine Ermittlung eines entsprechenden Korrekturwerts übertragen.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird der Einspritzmengenfehler für den zu prüfenden Zylinder mittels einer vorab ermittelten Kennlinie in Abhängigkeit von einer ermittelten Laufunruheänderung ermittelt. Die vorab ermittelte Kennlinie, die in der Applikationsphase ermittelt wurde, verknüpft vorteilhaft das Verhältnis zwischen zwei dynamischen Größen, der ersten und der zweiten Laufunruhe, im Sinne der ermittelten Laufunruheänderung mit dem Einspritzmengenfehler. Die Ermittlung des Einspritzmengenfehlers mittels der vorab ermittelten Kennlinie trägt so zur schnellen Durchführung des Verfahrens bei.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird das zweite Luft-Kraftstoff-Verhältnis in einem im Wesentlichen festen Verhältnis zu dem jeweiligen ersten Luft-Kraftstoff-Verhältnis ermittelt. Des Weiteren besitzt das zweite Luft-Kraftstoff-Verhältnis einen geringeren Kraftstoffanteil als das erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis für den zu prüfenden Zylinder. Dadurch wird auf einfache Art und Weise das zweite Luft-Kraftstoff-Verhältnis derart bestimmt, dass sich Laufunruheänderungen ergeben, die von dem zu prüfenden Zylinder ausgehen, wodurch auf den Einspritzmengenfehler für den zu prüfenden Zylinder geschlossen werden kann. Dadurch, dass ein festes Verhältnis im Sinne eines im Wesentlichen konstanten Parameters zwischen dem zweiten Luft-Kraftstoff-Verhältnis im Verstellbetrieb und dem ersten Luft-Kraftstoff-Verhältnis im beispielsweise zuvor ausgeführten Normalbetrieb für den zu prüfenden Zylinder angesetzt wird, kann eine davon abhängige Reaktion im Drehverhalten der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine im Sinne der zweiten Laufunruhe erwartet und zur Ermittlung des Einspritzmengenfehlers ausgenutzt werden.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird im Verstellbetrieb ein drittes Luft-Kraftstoff-Verhältnis für zumindest einen der anderen Zylinder vorgegeben. Das dritte Luft-Kraftstoff-Verhältnis wird in einem weiteren, im Wesentlichen festen Verhältnis zu dem jeweiligen ersten Luft-Kraftstoff-Verhältnis für den zumindest einen der anderen Zylinder ermittelt. Das dritte Luft-Kraftstoff-Verhältnis weist einen höheren Kraftstoffanteil als das jeweilige erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis auf. Dadurch wird vorteilhaft ein Ausgleich für den abgemagerten zu prüfenden Zylinder hinsichtlich der Aufrechterhaltung des gewünschten Betriebspunkts beispielsweise hinsichtlich Drehzahl und/oder Drehmoment erreicht.
In einer vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens werden im Verstellbetrieb innerhalb eines Zeitraums der Anzahl von Arbeitsspielen mehrere Laufunruhe-Werte ermittelt. Die zweite Laufunruhe wird als gemittelter Wert aus den mehreren Laufunruhe-Werten ermittelt. So wird vorteilhaft die Empfindlichkeit gegenüber Störungen, wie beispielsweise Schlechtweg, Drehzahländerung oder Beschleunigung reduziert.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens werden der Normalbetrieb, der Verstellbetrieb und die Ermittlung des Einspritzmengenfehlers für jeden Zylinder als zu prüfender Zylinder zumindest einmal ausgeführt. Somit ist durch das Verfahren eine schnelle Prüfung aller Zylinder nacheinander möglich. Vorteilhaft steht bereits nach der ersten Durchführung des Normalbetriebs und des Verstellbetriebs der Einspritzmengenfehler des zu prüfenden Zylinders zur Verfügung.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform liegt ein Kennfeld mit mehreren vorab ermittelten Kennlinien für unterschiedliche Betriebszustände der Brennkraftmaschine vor. In Abhängigkeit von dem aktuellen Betriebszustand wird eine der mehreren Kennlinien ausgewählt und der Einspritzmengenfehler wird für den zu prüfenden Zylinder mittels der ausgewählten Kennlinie in Abhängigkeit von der ermittelten Laufunruheänderung ermittelt. Dadurch können zum einen viele Betriebszustände zur Ermittlung des Einspritzmengenfehlers genutzt werden, wodurch sich die Zeit bis zum Vorliegen des Einspritzmengenfehlers deutlich verkürzen kann. Zum anderen verbessert sich die Genauigkeit der Ermittlung des Einspritzmengenfehlers.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens findet im Normalbetrieb und im Verstellbetrieb eine Voranfettung des jeweiligen Luft-Kraftstoff-Gemisches statt. Damit wird vorteilhaft erreicht, dass in einem Bereich der Kennlinie der ohne Voranfettung eine geringe Laufunruheänderung aufweist, sich eine größere Laufunruheänderung ausbildet und sich dadurch präziser auf den Einspritzmengenfehler schließen lässt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des Verfahrens wird ein Fehler für den zu prüfenden Zylinder ermittelt, wenn sich die ermittelte Laufunruheänderung unterhalb einer Magerfehlerschwelle oder oberhalb einer Fettfehlerschwelle befindet. Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass nicht mehr zu tolerierende Einspritzmengenfehler erkannt und als Fehler signalisiert werden. Ein derartiger Fehler kann beispielsweise im Fahrzeug angezeigt werden, um dem Fahrer zu signalisieren, dass dieser umgehend die nächste Werkstatt anfahren sollte.
In einer besonders vorteilhaften Ausführungsform wird in Abhängigkeit von dem ermittelten Einspritzmengenfehler ein Korrekturwert für den zu prüfenden Zylinder ermittelt und das erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis für den zu prüfenden Zylinder wird in Abhängigkeit von dem ermittelten Korrekturwert ermittelt. Ein hinsichtlich des Luft-Kraftstoff-Verhältnisses fehlerbehafteter Zylinder kann damit vorteilhaft bereits nach dem Abschluss einer Diagnose unter Berücksichtigung des ermittelten Korrekturwerts betrieben werden, wodurch sich umgehend die Abgaswerte verbessern, da die Verbrennungseigenschaften des nunmehr korrigierten ersten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses verbessert werden.
In einer besonders vorteilhaften Weiterbildung wird der Korrekturwert für den zu prüfenden Zylinder in Abhängigkeit von zuvor ermittelten Korrekturwerten für den zu prüfenden Zylinder adaptiert. Damit kann eine kontinuierliche Verbesserung des Korrekturwerts erreicht werden.
In einer vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens wird für jeden Zylinder ein Korrekturwert ermittelt und ein ausgeglichener Korrekturwert wird aus dem Produkt des Korrekturwerts mit dem Quotienten aus der Anzahl der Zylinder und der Summe aller Korrekturwerte über alle Zylinder ermittelt. Dadurch wird vorteilhaft erreicht, dass die Gesamt-Einspritzmenge über alle Zylinder im Wesentlichen gleich bleibt.
Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren der Zeichnung dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in der Zeichnung. Es werden für funktionsäquivalente Größen in allen Figuren auch bei unterschiedlichen Ausführungsformen die gleichen Bezugszeichen verwendet.
Nachfolgend werden beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung erläutert. In der Zeichnung zeigen
1a eine schematisch dargestellte Brennkraftmaschine mit einem Geberrad;
1b schematisch das Geberrad;
2 ein schematisches Blockdiagramm zur Ausführung eines Normalbetriebs und eines Verstellbetriebs;
3 ein schematisches Blockdiagramm zur Ermittlung eines vorzugebenden Luft-Kraftstoff-Verhältnisses für einen zu prüfenden Zylinder;
4 ein schematisches Blockdiagramm zur Ermittlung eines vorzugebenden Luft-Kraftstoff-Verhältnisses für einen anderen als den zu prüfenden Zylinder;
5 ein schematisches Blockdiagramm zur Ermittlung einer Laufunruhe;
6 ein schematisches Blockdiagramm zur Ermittlung einer Laufunruheänderung;
7 ein schematisches Blockdiagramm zur Ermittlung eines Einspritzmengenfehlers;
8 ein schematisches Blockdiagramm einer alternativen Ausführungsform zur Ermittlung des Einspritzmengenfehlers; und
9 ein schematisches Einspritzmengenfehler-Laufunruheänderung-Diagramm.
1a zeigt eine schematisch dargestellte Brennkraftmaschine 6 mit einem Geberrad 8, wobei das Geberrad 8 in einer Seitenansicht gezeigt ist. Die Brennkraftmaschine 6 umfasst eine Kurbelwelle 10 mit an der Kurbelwelle 10 gelagerten Kolben 12, 14, 16 und 18. Die Kolben 12, 14, 16 und 18 sind jeweils einem Zylinder zugeordnet, welche entsprechend der Zündfolge der Brennkraftmaschine 6 mit 1, 2, 3 und 4 bezeichnet sind. Die Kurbelwelle 10 dreht sich in eine Drehrichtung 20. Die Anzahl der Zylinder wird mit n bezeichnet, wobei im vorliegenden Beispiel n = 4 ist. Ein bestimmter Zylinder wird mit i bezeichnet, wobei im vorliegenden Beispiel i = 1, 2, 3, 4 sein kann.
Das Geberrad 8 ist fest mit der Kurbelwelle 10 verbunden. Das Geberrad 8 umfasst ein Zahnmuster, das entlang des Umfangs des Geberrads 8 angeordnet ist. Über das Zahnmuster des Geberrads 8 erfasst ein Kurbelwellensensor 22 die Winkelposition der Kurbelwelle 10. Entsprechend der Winkelposition des Geberrads 8 erzeugt der Kurbelwellensensor 22 ein Kurbelwellensignal R. Das Kurbelwellensignal R wird einem Steuergerät 24 zugeführt. In nicht gezeigter Form führt das Steuergerät 24 nicht gezeigten Aktoren, wie beispielsweise Einspritzventilen der einzelnen Zylinder 1 bis 4, individuelle Ansteuersignale zu.
1b zeigt schematisch das Geberrad 8 in einer Draufsicht. Beispielhaft ist das Geberrad 8 in vier Segmente gemäß den Quadranten I, II, III und IV unterteilt, die den einzelnen Zylindern i zugeordnet sein können. In einem Arbeitsspiel der Kurbelwelle 10 wird jedes der Segmente zwei Mal durchlaufen. Für das erste Segment gemäß dem Quadranten I ist eine erste Segmentzeit T₁ aufgetragen. Des Weiteren ist eine zweite Segmentzeit T₂ und eine Segmentzeit-Abweichung d aufgetragen. Aus der Differenz der zweiten Segmentzeit T₂ und der ersten Segmentzeit T₁ ergibt sich die Segmentzeit-Abweichung d. Für eine erste Segmentzeit T₁ größer der zweiten Segmentzeit T₂ ergibt sich eine entsprechend negative Segmentzeit-Abweichung.
Die erste Segmentzeit T₁ kann beispielsweise einer Soll-Segmentzeit und die zweite Segmentzeit T₂ einer gemessenen Segmentzeit entsprechen. In einer anderen Ausführungsform sind die erste und die zweite Segmentzeit T₁ und T₂ gemessene Segmentzeiten. Die Segmentzeit-Abweichung d repräsentiert eine Laufunruhe der Kurbelwelle 10. Alternativ kann das Kurbelwellensignal R von dem Steuergerät 24 in eine Kurbelwellenwinkelbeschleunigung umgerechnet werden und aus dem Vergleich zwischen Kurbelwellenwinkelbeschleunigungen von aufeinander folgenden Arbeitsspielen kann die Laufunruhe ermittelt werden. Oder aber die Laufunruhe der Kurbelwelle 10 wird aus einer Differenz einer aktuellen Kurbelwellenwinkelgeschwindigkeit und einer gemittelten Kurbelwellenwinkelgeschwindigkeit ermittelt. Unter der Laufunruhe ist grundsätzlich die Abweichung zweier gemessener Größen zu verstehen, wobei die zwei Größen in unterschiedlicher Art und Weise von einer Drehbewegung der Brennkraftmaschine insbesondere der Kurbelwelle abhängen. Somit können selbstverständlich auch andere Verfahren zur Ermittlung der Laufunruhe verwendet werden.
2 zeigt ein schematisches Blockdiagramm 26 zur Ausführung eines Normalbetriebs 28 und eines Verstellbetriebs 30. Im Normalbetrieb 28 wird gemäß dem Block 32 zylinderindividuell ein anhand der 3 und 4 näher erläutertes erstes Luft-Kraftstoff-Verhältnis vorgegeben. Das heißt, dass die ersten Luft-Kraftstoff-Verhältnisse für die Zylinder i unterschiedlich sein können. In einem Auswerteblock 34 wird im Normalbetrieb 28 eine erste Laufunruhe lu28 ermittelt.
In dem Verstellbetrieb 30 wird durch einen Block 36 ein zweites anhand der 3 näher erläutertes Luft-Kraftstoff-Verhältnis für einen zu prüfenden Zylinder k, wobei k beispielsweise einem der in 1 erläuterten Zylinder 1, 2, 3 oder 4 entspricht, während einer Anzahl s von Arbeitsspielen vorgegeben. Des Weiteren kann zumindest einem anderen Zylinder i als dem zu prüfenden Zylinder k durch den Block 36 ein drittes anhand der 4 näher erläutertes Luft-Kraftstoff-Verhältnis vorgegeben werden. Ein Auswerteblock 38 erzeugt eine zweite Laufunruhe lu30, die einem weiteren Auswerteblock 40 zugeführt wird. Der zu prüfende Zylinder k wird auf einen Einspritzmengenfehler f_k hin diagnostiziert, wobei der Einspritzmengenfehler f_k durch den weiteren Auswerteblock 40 ermittelt wird. Dem weiteren Auswerteblock 40 wird neben der zweiten Laufunruhe lu30 die erste Laufunruhe lu28 zugeführt. Der weitere Auswerteblock 40 ermittelt in Abhängigkeit von der ersten Laufunruhe lu28 und der zweiten Laufunruhe lu30 den Einspritzmengenfehler f_k für den zu prüfenden Zylinder k. Der Einspritzmengenfehler f_k wird vorzugsweise aus zeitnah ermittelten Laufunruhen lu28 und lu30 ermittelt. Alternativ oder zusätzlich zu dem Einspritzmengenfehler f_k kann der weitere Auswerteblock 40 einen anhand der 3 und 4 näher erläuterten Korrekturwert erzeugen.
Unter der Vorgabe eines Luft-Kraftstoff-Verhältnisses durch das Steuergerät 24 aus 1a ist die Vorgabe einer einzuspritzenden Kraftstoffmenge und/oder eine Vorgabe einer Einspritzdauer, insbesondere eine Vorgabe eines Einspritzbeginnzeitpunkts und eines Einspritzendzeitpunkts, zu verstehen. Das Luft-Kraftstoff-Verhältnis umfasst ebenso die Eigenschaft einer proportionalen Zusammensetzung von im Zylinder i zusammengeführtem Kraftstoff und Luft. Der zu prüfende Zylinder k wird aus der Gesamtzahl n der vorhandenen Zylinder i ausgewählt. Ein anderer Zylinder beziehungsweise die anderen Zylinder, die nicht dem zu prüfenden Zylinder k entsprechen, wird/werden mit dem Bezugszeichen r bezeichnet.
Unter einer Diagnose ist die Ermittlung der beiden Laufunruhen lu28 und lu30 sowie die Ermittlung des Einspritzmengenfehlers f_k für den zu prüfenden Zylinder k und/oder die Ermittlung des Korrekturfaktors für den zu prüfenden Zylinder k zu verstehen. D.h. eine Diagnose bezieht sich stets auf einen zu prüfenden Zylinder k. Gemäß dem Pfeil 42 wird von dem Normalbetrieb 28 in den Verstellbetrieb 30 gewechselt. Gemäß einem Pfeil 44 wird von dem Verstellbetrieb 30 in den Normalbetrieb 28 gewechselt. Selbstverständlich spielt die zeitliche Reihenfolge der Ausführung des Normalbetriebs 28 und des Verstellbetriebs 30 für die Ermittlung der Laufunruhe dlu keine Rolle. Es gibt unter anderem die im Folgenden erläuterten Möglichkeiten, um die Diagnose zu starten. In einer ersten Ausführungsform wird die Diagnose für jeden vorhandenen Zylinder i als zu prüfender Zylinder k einmal pro Fahrt durchgeführt. In einer weiteren Ausführungsform soll die Diagnose in regelmäßigen Zeitabständen gestartet und durchgeführt werden. Sollten hierbei beispielsweise die Betriebsparameter eine Durchführung der geplanten Diagnose nicht erlauben, so wird abgewartet, bis die Betriebsparameter ein Starten der Diagnose erlauben und die Diagnose wird sobald wie möglich gestartet. In einer weiteren Ausführungsform wird die Diagnose dann gestartet, wenn eine andere, nicht näher erläuterte Funktion die Diagnose startet, wobei die nicht näher erläuterte Funktion beispielsweise durch das Überschreiten eines Grenzwerts durch einen Betriebsparameter einen „Verdacht“ hinsichtlich einer nachteiligen Abweichung des Einspritzmengenfehlers f_k hat. Selbstverständlich können die vorstehenden Ausführungsformen zum Starten der Diagnose nebeneinander vorhanden sein.
Nach dem Starten des Verstellbetriebs 30 wird bevorzugt zuerst das zweite Luft-Kraftstoff-Verhältnis für den zu prüfenden Zylinder k vorgegeben. Das heißt, dass der zu prüfende Zylinder k bevorzugt zuerst mit einem anderen als dem ersten Luft-Kraftstoff-Verhältnis angesteuert wird und dann die anderen Zylinder r im Verstellbetrieb 30 mit dem dritten Luft-Kraftstoff-Verhältnis angesteuert werden.
In dem Verstellbetrieb 30 wird gemäß dem Block 36 die Vorgabe von Luft-Kraftstoff-Verhältnissen für die einzelnen Zylinder i über die Anzahl s von Arbeitsspielen durchgeführt. Erst nach einer gewissen Anzahl von Arbeitsspielen nach dem Start des Verstellbetriebs 30, beispielsweise drei bis vier, in denen der Block 36 für die einzelnen Zylinder i das jeweilige Luft-Kraftstoff-Verhältnis des Verstellbetriebs 30 vorgegeben hat, wird im Auswerteblock 38 damit begonnen, über eine weitere Anzahl von Arbeitsspielen, beispielsweise 5 bis 20, die Laufunruhewerte der Kurbelwelle zu beobachten, auszuwerten und die zweite Laufunruhe lu30 zu ermitteln. Vorzugsweise findet im Normalbetrieb 28 in dem Auswerteblock 34 die Beobachtung und Auswertung der Laufunruhewerte sowie die Ermittlung der ersten Laufunruhe lu28 über eine im Wesentlichen gleiche Anzahl von Arbeitsspielen, beispielsweise 5 bis 20, statt. Selbstverständlich kann die erste Laufunruhe lu28 auch auf andere Art und Weise ermittelt werden. Die erste und die zweite Laufunruhe lu28 und lu30 werden bevorzugt zeitnah ermittelt, um die Ermittlung unter im Wesentlichen gleichen Betriebsbedingungen zu ermöglichen.
Nach Abschluss des Verstellbetriebs 30 wird gemäß dem Pfeil 44 zurück in den Normalbetrieb 28 gewechselt. Zurück im Normalbetrieb 28 kann nun im Rahmen einer weiteren Diagnose ein anderer Zylinder i als zu prüfender Zylinder k ausgewählt werden. Der Normalbetrieb 28, der Verstellbetrieb 30 und die Ermittlung des Einspritzmengenfehlers f_i werden in ihrer Gesamtheit für jeden Zylinder i als zu prüfender Zylinder k zumindest einmal durchgeführt, wodurch für jeden Zylinder i ein Einspritzmengenfehler f_i ermittelt werden kann.
3 zeigt ein schematisches Blockdiagramm 44 zur Ermittlung eines vorzugebenden Luft-Kraftstoff-Verhältnisses p_k für den zu prüfenden Zylinder k. Einem Block 46 wird ein vorausberechnetes Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_0,k zugeführt. Des Weiteren wird dem Block 46 ein Korrekturwert c_k zugeführt. Der Block 46 erzeugt in Abhängigkeit von dem vorausberechneten Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_0,k und dem Korrekturwert c_k das erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_1,k. Vorzugsweise ist der Korrekturwert c_k als Faktor ausgebildet, der multipliziert mit einer Einspritzmenge des Kraftstoffs des vorausberechneten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses p_0,k eine korrigierte Einspritzmenge des Kraftstoffs des ersten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses p_1,k ergibt. Der Korrekturwert c_k wird zu Beginn zu Eins gesetzt. Der Korrekturfaktor c_k kann, falls sich der Korrekturwert c_k im Betrieb ändert, für ein nächstes Starten der Brennkraftmaschine 6 in einem Speicher des Steuergeräts 24 abgelegt werden. Selbstverständlich kann der Korrekturfaktor c_k auch anders ermittelt werden und sich auf eine andere Größe des vorab ermittelten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses p_0,k oder eines anderen Luft-Kraftstoffverhältnisses beziehen. Das erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_1,k wird einem Schalter 48 und einem Block 50 zugeführt.
Dem Block 50 wird ein Abmagerungswert L_k zugeführt. In Abhängigkeit von dem ersten Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_1,k und dem Abmagerungswert L_k wird von dem Block 50 das zweite Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_2,k erzeugt. Der Abmagerungswert L_k bezieht sich auf das erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_1,k als Grundwert und kann beispielsweise in Prozent oder als Faktor angegeben werden. Der Abmagerungswert L_k ist derart gewählt, dass das zweite Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_2,k einen geringeren Kraftstoffanteil als das erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_1,k für den zu prüfenden Zylinder k aufweist, wobei der Übergang von dem ersten Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_1,k zu dem zweiten Luft-Kraftstoffverhältnis p_2,k einer Abmagerung entspricht. Eine Erhöhung des Kraftstoffanteils entspricht einer Anfettung. Der Abmagerungswert L_k wird über die Zeit der Ausführung des Verstellbetriebs 30 im Wesentlichen konstant gehalten, weshalb das zweite Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_2,k in einem im Wesentlichen festen Verhältnis zu dem jeweiligen ersten Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_1,k ermittelt wird.
In Abhängigkeit von einem Signal z wird der Schaltzustand des Schalters 48 beeinflusst. Je nach Schaltzustand des Schalters 48 wird die Funktionalität des Blocks 32 oder des Blocks 36 aus 2 ausgeführt. In 3 ist die Funktion des Blocks 36 gezeigt und das zweite Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_2,k wird als vorzugebendes Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_k an den zu prüfenden Zylinder k weitergeleitet beziehungsweise wird das zweite Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_2,k dem zu prüfenden Zylinder k vorgegeben. Die in 3 nicht gezeigte Schaltposition des Schalters 48 entspricht der Funktionalität des Blocks 32 aus 2, wobei das erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_1,k als vorzugebendes Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_k dem zu prüfenden Zylinder k vorgegeben wird.
4 zeigt ein schematisches Blockdiagramm 52 zur Ermittlung eines vorzugebenden Luft-Kraftstoff-Verhältnisses p_r für einen anderen Zylinder r, der nicht der zu prüfende Zylinder k ist. Das in 4 gezeigte Blockdiagramm 52 wird vorzugsweise für jeden der anderen Zylinder r durchgeführt, jedoch mindestens für einen der anderen Zylinder r. Beispielsweise ist der zu prüfende Zylinder k = 2 und die anderen Zylinder sind r = 1, 3 und 4. Einem Block 56 wird das zylinderindividuelle vorausberechnete Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_0,r zugeführt. Des Weiteren wird dem Block 56 ein Korrekturwert c_r zugeführt, der gemeinsam mit dem Korrekturwert c_k allgemein als Korrekturwert c_i bezeichnet wird. Der Block 56 erzeugt ein erstes Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_1,r, das einem Schalter 58 und einem Block 60 zugeführt wird. Der Block 60 erzeugt aus dem ersten Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_1,r und einem Anfettungswert v_r das dritte Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_3,k. In Abhängigkeit von dem Signal z wählt der Schalter 58 das erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_1,r oder das dritte Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_3,r zur Weiterleitung als vorzugebendes Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_r für zumindest einen anderen Zylinder r aus. In 4 ist, wie in 3, der Zustand des Schalters 58 so gewählt, dass der Verstellbetrieb 30 ausgeführt wird.
Im Wesentlichen unterscheidet sich das Blockdiagramm 52 der 4 von dem Blockdiagramm 44 der 3 dadurch, dass anstatt des Abmagerungswerts L_k in 3 in 4 der Anfettungswert v_r dem Block 60 zugeführt wird. Durch den Anfettungswert v_r, der ein Verhältnis zwischen dem ersten Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_1,r und dem dritten Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_3,r darstellt, wird das dritte Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_3,r derart ermittelt, dass das dritte Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_3,r einen höheren Kraftstoffanteil als das jeweilige erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_1,r aufweist. Der Anfettungswert v_r bleibt zumindest während des Ablaufs des Verstellbetriebs 30 im Wesentlichen konstant. Im Verstellbetrieb 30 wird das dritte Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_3,r mittels des Schalters 58 als vorzugebendes Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_r für zumindest einen der anderen Zylinder r vorgegeben.
Der Abmagerungswert L_k für den zu prüfenden Zylinder k und der Anfettungswert v_r für den oder die restlichen Zylinder r werden vorzugsweise abhängig voneinander bestimmt. Beispielsweise können die Anfettungswerte v_r für alle restlichen Zylinder r derart vorgegeben werden, dass Auswirkungen des Abmagerungswerts L_k für den zu prüfenden Zylinder k beim Wechsel vom Normalbetrieb 28 in den Verstellbetrieb 30 beispielsweise hinsichtlich des Drehmomentverhaltens und/oder der Drehzahl und/oder des Lambda-Werts bezüglich einer sauberen Verbrennung kompensiert oder zumindest reduziert werden. Dadurch kann der Verstellbetrieb 30 derart durchgeführt werden, dass sich beispielsweise das Fahrverhalten des Fahrzeugs und/oder das Abgasverhalten der Brennkraftmaschine 6 im Wesentlichen nicht ändert.
Die Wahl des Abmagerungswerts L_k und des Anfettungswerts v_r für den Verstellbetrieb 30 kann in Abhängigkeit von den Betriebsbedingungen, beispielsweise der Drehzahl und/oder der Last, vorgenommen werden. Des Weiteren können der Abmagerungswert L_k und der Anfettungswert v_r abhängig vom Typ der Brennkraftmaschine 6 und/oder abhängig vom jeweiligen Zylinder k bzw. r gewählt werden. Des Weiteren können bestimmte Betriebsbedingungen festgelegt werden, die einen sofortigen Abbruch der gerade durchgeführten Diagnose zur Folge haben oder eine nachträgliches Verwerfen von ermittelten Ergebnissen zur Folge haben.
5 zeigt ein schematisches Blockdiagramm 62 zur Ermittlung einer Laufunruhe lu, wobei es sich hierbei um die erste oder zweite Laufunruhe lu28 oder lu30 handeln kann. Ein Block 64 erzeugt die Laufunruhe lu in Abhängigkeit von dem Kurbelwellensignal R und einem Signal y. Der Block 64 kann hierbei beispielsweise eines der anhand der 1b erläuterten Verfahren anwenden. Das Signal y gibt den Beginn sowie das Ende des zu beobachtenden Zeitraums an. Im Falle der Ermittlung der zweiten Laufunruhe lu30 kann der Block 64 beispielsweise mehrere Laufunruhe-Werte aus dem Kurbelwellensignal R innerhalb eines Zeitraums der Anzahl s von Arbeitsspielen im Verstellbetrieb 30 ermitteln, wobei die zweite Laufunruhe lu30 als gemittelter Wert aus den mehreren Laufunruhe-Werten ermittelt wird. Wie obenstehend zu 2 erläutert, kann auch nur ein ausgewählter Zeitraum aus der Anzahl s von Arbeitsspielen im Sinne des vorstehend erläuterten Zeitraums im Verstellbetrieb 30 zur Ermittlung der zweiten Laufunruhe lu30 vorgesehen sein. Nach dem Ende des zu beobachtenden Zeitraums, signalisiert durch das Signal y, wird die Laufunruhe lu vom Block 64 bereitgestellt.
6 zeigt ein schematisches Blockdiagramm 66 zur Ermittlung einer Laufunruheänderung dlu. Die Laufunruheänderung dlu wird mittels eines Blocks 68 aus der ersten Laufunruhe lu28 und der zweiten Laufunruhe lu30 ermittelt. Zur Ermittlung der Laufunruheänderung dlu muss das Vorliegen beider Laufunruhen lu28 und lu30 abgewartet werden, wobei in dem gezeigten Beispiel die erste Laufunruhe lu28 in einem Zwischenspeicher 70 vorgehalten wird. Die erste Laufunruhe lu28 wird beispielsweise während oder nach Abschluss des Normalbetriebs 28 in dem Zwischenspeicher 70 hinterlegt. Das Blockdiagramm 66 entspricht beispielhaft einem Teil der Funktionalität des Blocks 40 aus 2. Die Laufunruheänderung dlu kann beispielsweise in Prozent mit Bezugsbasis erste Laufunruhe lu28, als entsprechender Faktor, als absolute Differenz angegeben sein oder in sonstiger Form angegeben sein.
7 zeigt ein schematisches Blockdiagramm 72 zur Ermittlung des Einspritzmengenfehlers f_k. Der Einspritzmengenfehler f_k für den zu prüfenden Zylinder k wird mittels einer vorab ermittelten Kennlinie 74 in Abhängigkeit von der ermittelten Laufunruheänderung dlu ermittelt. Dabei wird die Kennlinie 74 für alle Zylinder i verwendet. Alternativ kann für jeden einzelnen Zylinder i eine individuelle Kennlinie 74 vorliegen, wodurch zylinderindividuelle Eigenschaften berücksichtigt werden können und wodurch sich die Genauigkeit der Diagnose und der Korrektur verbessert. Die Kennlinie 74 wird während der Applikationsphase bei einer im Wesentlichen fehlerfrei arbeitenden Brennkraftmaschine 6 ermittelt und im Steuergerät 24 der Brennkraftmaschine 6 abgespeichert. Die Kennlinie 74 wird anhand der 9 näher erläutert.
Der Korrekturwert c_k für den zu prüfenden Zylinder k wird in Abhängigkeit von dem ermittelten Einspritzmengenfehler f_k ermittelt. Im Falle der Ermittlung des Einspritzmengenfehlers f_k nach der 9 ergibt sich der Korrekturwert c_k als Kehrwert des Einspritzmengenfehlers f_k. Nach Abschluss des Verstellbetriebs 30 wird das erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_1,k für den zu prüfenden Zylinder k in Abhängigkeit von dem ermittelten Korrekturwert c_k ermittelt. Mit dem Korrekturwert c_k als Kehrwert des Einspritzmengenfehlers f_k ergibt sich die Einspritzmenge für das erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis aus dem Produkt des Korrekturwerts c_k und der Einspritzmenge des vorausberechneten Luft-Kraftstoff-Verhältnisses p_0,k.
Wird die Diagnose für einen zu prüfenden Zylinder k ausgeführt, so werden mehrere Korrekturwerte c_k für den zu prüfenden Zylinder k ermittelt. Der Korrekturwert c_k für den zu prüfenden Zylinder k kann in Abhängigkeit von zuvor ermittelten Korrekturwerten c_k adaptiert werden. Diese Adaption kann beispielsweise in Form einer Glättung erfolgen. Ein Beispiel für die Adaption ist in nachstehender Gleichung 1 gezeigt. Ein aktueller adaptierter Korrekturwert c_k(m + 1) ergibt sich nach der Gleichung 1 zum einen aus dem alten, zuvor adaptierten Korrekturwert c_k (m) und dem aus der zuletzt durchgeführten
Diagnose ermittelten Korrekturwert c_k,m. Der Korrekturwert c_k,m ergibt sich direkt aus dem Kehrwert des zuletzt ermittelten Einspritzmengenfehlers f_k. Ein Adaptionsfaktor α aus der Gleichung 1 kann entweder fest oder flexibel gewählt werden. Beispielsweise kann der Adaptionsfaktor α in der flexiblen Ausführungsform bei einem geringen Steigung der Laufunruheänderung dlu eine kleine Adaptionsgeschwindigkeit beispielsweise von α = 0,2 aufweisen. Bei einem großen Gradienten der Laufunruheänderung dlu hingegen kann eine größere Adaptionsgeschwindigkeit in Form des Adaptionswerts α beispielsweise α = 0,7 gewählt werden. c_k(m + 1) = c_k(m) + α(c_k,m – c_k(m)) (1)
In einer weiteren Ausführungsform wird allgemein formulieren!!! + alternativ/ergänzend große Steigung –. Bei Kraftstoffeinspritzmengenfehlern f_k < 1 und f_k > 0,85 wird hingegen eine kleinere Adaptionsgeschwindigkeit, also ein kleinerer Adaptionswert α, eingestellt. Durch die vorstehende Adaption wird ein Überschwingen der Adaption durch den Korrekturfaktor c_k verhindert oder verringert, wodurch die Zielvorgabe des Lambda-Werts von 1 besser eingehalten werden kann. Des Weiteren wird dadurch dem Aussagegehalt der Laufunruheänderung dlu bei Lambda-Werten von > 1 besser Rechnung getragen.
Die Qualität des Korrekturwerts c_i kann weiter verbessert werden, wenn ein nachträgliches Verwerfen des Korrekturwertes c_i nach Abschluss der Diagnose durchgeführt wird, wenn festgestellt wird, dass ein oder mehrere Betriebsparameter während des Normalbetriebs 28 und/oder während des Verstellbetriebs 30 insbesondere bei der Ermittlung der ersten und/oder zweiten Laufunruhe lu28 und lu30 gewisse Grenzwerte über- oder unterschritten haben. Ebenfalls kann der Korrekturwert c_i dadurch verbessert werden, dass beispielsweise bereits während der Durchführung des Verstellbetriebs 30 durch zu starke Änderungen der Betriebsparameter ein Abbruch der Diagnose durchgeführt wird und kein aktueller Wert des Korrekturwerts c_i ermittelt beziehungsweise weiterverwendet wird.
Der Normalbetrieb 28, der Verstellbetrieb 30 und die Ermittlung des Einspritzmengenfehlers f_i werden im Rahmen der Diagnose für jeden Zylinder 1, 2, 3 und 4 als zu prüfender Zylinder k durchgeführt. Für jeden Zylinder i wird somit ein Korrekturwert c_i ermittelt. Gemäß der vorstehenden Gleichung 2 wird ein ausgeglichener Korrekturwert c_i,e für einen Zylinder i aus dem Produkt des jeweiligen Korrekturwerts c_i mit dem Quotient aus der Anzahl n der Zylinder i und der Summe aller Korrekturwerte c_i über die Anzahl n der Zylinder i ermittelt. Dadurch wird erreicht, dass bei der Verwendung des ausgeglichenen Korrekturwerts c_i,e an Stelle des Korrekturwerts c_i die über alle Zylinder i einzuspritzende Kraftstoffmenge im Wesentlichen gleich bleibt.
Die 8 zeigt ein schematisches Blockdiagramm 76 einer anderen Ausführungsform zur Ermittlung des Einspritzmengenfehlers f_k. Einem Kennfeld 78 werden die Laufunruheänderungen dlu, eine Drehzahl 80 der Brennkraftmaschine 6 sowie eine Last 82 der Brennkraftmaschine 6 zugeführt. In Abhängigkeit von der Laufunruheänderung dlu, der Drehzahl 80 und der Last 82 wird mit Hilfe des Kennfeldes 78 der Einspritzmengenfehler f_k ermittelt. Der Einspritzmengenfehler f_k aus 8 wird analog zu dem der 7 verwendet. Ein Betriebszustand wird durch die Drehzahl 80 der Brennkraftmaschine 6 und die Last 82 der Brennkraftmaschine 6 definiert. Mehrere vorab ermittelte Kennlinien, wie beispielsweise die Kennlinie 74 aus 7, liegen im Sinne des Kennfelds 78 für unterschiedliche Betriebszustände vor. In Abhängigkeit vom aktuellen Betriebszustand wird eine der mehreren Kennlinien ausgewählt und/oder verknüpft und der Einspritzmengenfehler f_k für den zu prüfenden Zylinder k wird mittels der ausgewählten Kennlinie in Abhängigkeit von der ermittelten Laufunruheänderung dlu ermittelt.
9 zeigt ein schematisches Einspritzmengenfehler-Laufunruheänderung-Diagramm 84. Auf der horizontalen Achse ist der Einspritzmengenfehler f_k aufgetragen. Entlang der vertikalen Achse ist die Laufunruheänderung dlu aufgetragen. Eine Linie 86 wurde während der Applikationsphase ermittelt und wird als Kennlinie 74 in der 7 und als eine Kennlinie im Kennfeld in der 8 verwendet. Mittels der Linie 86 lässt sich aus einer ermittelten Laufunruheänderung dlu direkt auf einen Einspritzmengenfehler f_k schließen. Alternativ zu dem Einspritzmengenfehler f_k kann selbstverständlich auch der Korrekturfaktor c_k aufgetragen werden. Insgesamt weist die Linie 86 ein monoton steigendes Verhalten mit zunehmendem Einspritzmengenfehler f_k auf, weshalb eindeutig von der vorgegebenen Laufunruheänderung dlu auf den Einspritzmengenfehler f_k geschlossen werden kann.
Die Einbeziehung des Korrekturfaktors c_i, c_k oder c_r in das vorgegebene Luft-Kraftstoff-Verhältnis p_i, p_k oder p_r entspricht einer Vertrimmung hinsichtlich des jeweiligen Zylinders i, k oder r. Der Einspritzmengenfehler f_k mit den in 9 aufgetragenen Werten entspricht einem Faktor bezogen auf den unvertrimmten Fall des zu prüfenden Zylinders k, wobei der Wert 1 für den Einspritzmengenfehler f_k dem Nicht-Vorliegen eines Fehlers hinsichtlich der Einspritzmenge entspricht, d.h. bei dem Wert von 1 für den Einspritzmengenfehler f_k arbeitet der zu prüfende Zylinder k im Wesentlichen einwandfrei bezogen auf das erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis. Ein erster Bereich 88 bis zu einem Wert des Einspritzmengenfehlers f_k von etwa 0,85 ist auf der waagerechten Achse aufgetragen. Ein zweiter Bereich 90 erstreckt sich von dem Wert des Einspritzmengenfehlers f_k von etwa 0,85 bis etwa 1. Ein dritter Bereich 92 erstreckt sich in etwa vom Wert 1 für den Einspritzmengenfehler f_k hin zu Werten größer 1.
In dem zweiten Bereich 90 weist die Linie 86 im Vergleich mit den Bereichen 88 und 92 eine geringere Steigung auf. Um die Ermittlung des Einspritzmengenfehlers f_k und des Korrekturwerts c_k zu verbessern, wird im Normalbetrieb 28 und im Verstellbetrieb 30 das entsprechende dem jeweiligen Zylinder k vorgegebene Luft-Kraftstoff-Gemisch p_k vorangefettet, das heißt es findet eine Voranfettung des Luft-Kraftstoff-Gemischs p_k statt. Unter der Voranfettung ist in diesem Zusammenhang die Erhöhung des Kraftstoffanteils des Luft-Kraftstoff-Gemischs p_k des zu prüfenden Zylinders k zu verstehen, wodurch die Empfindlichkeit der Laufunruheänderung erhöht wird, so dass eine genaue Korrektur und Diagnose erfolgen kann. Dies wird dadurch erreicht, dass mittels der Voranfettung die Linie 86 im Wesentlichen nach links verschoben wird und damit im Bereich 90 eine größere Steigung vorliegt.
Der Linie 86 sind eine während der Applikationsphase ermittelte Fettfehlerschwelle luF und eine während der Applikationsphase ermittelte Magerfehlerschwelle luM zugeordnet. Liegt beispielsweise eine Laufunruheänderung dlu vor, die größer als die Fettfehlerschwelle luF ist, so wird ein Fettfehler diagnostiziert. Liegt eine Laufunruheänderung dlu vor, die kleiner ist als die Magerfehlerschwelle luM, so liegt ein Magerfehler vor. Somit wird ein Fehler für den zu prüfenden Zylinder k diagnostiziert, wenn sich die ermittelte Laufunruheänderung dlu unterhalb der Magerfehlerschwelle luM oder oberhalb der Fettfehlerschwelle luF befindet. Analog können selbstverständlich entsprechende Fettfehlerschwellen oder Magerfehlerschwellen für den Einspritzmengenfehler f_k oder den Korrekturwert c_k festgelegt werden und in analoger Weise ein Fehler ermittelt werden, wobei vorteilhaft gemittelte oder adaptierte Einspritzmengenfehler f_k oder gemittelte beziehungsweise adaptierte Korrekturwerte c_k verwendet werden können und so auf sichere Art und Weise ein Fehler bestimmt werden kann.
Die Fett- und Magerfehlerschwelle luF und luM werden in der Applikationsphase unter Berücksichtigung vorgegebener Abgasschwellwerte festgelegt, wobei der Einspritzmengenfehler f_k beziehungsweise die Laufunruheänderung dlu bis zum Erreichen eines Abgasschwellwertes verändert wird und der zuletzt ermittelte Wert, beispielsweise der Einspritzmengenfehler f_k, eventuell mit zusätzlicher Toleranz als Fehlerschwelle festgelegt wird.
Die vorstehend beschriebenen Verfahren können als Computerprogramm für ein digitales Rechengerät ausgeführt werden. Das digitale Rechengerät ist dazu geeignet, die vorstehend beschriebenen Verfahren als Computerprogramm auszuführen. Die Brennkraftmaschine ist insbesondere für ein Kraftfahrzeug vorgesehen und umfasst ein Steuergerät, welches das digitale Rechengerät, insbesondere einen Mikroprozessor, umfasst. Das Steuergerät umfasst ein Speichermedium, auf dem das Computerprogramm abgespeichert ist.
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 10001274 A1 [0003]
DE 102006026390 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine (6) mit mehreren Zylindern (n), wobei ein zu prüfender Zylinder (k) auf einen Einspritzmengenfehler (f_k) hin diagnostiziert wird, und wobei in einem Normalbetrieb (28) ein erstes Luft-Kraftstoff-Verhältnis (p_1,k, p_1,r; p_1,i) für die mehreren Zylinder (n) vorgegeben wird, dadurch gekennzeichnet, dass im Normalbetrieb (28) eine erste Laufunruhe (lu28) ermittelt wird, dass in einem Verstellbetrieb (30) ein zweites Luft-Kraftstoff-Verhältnis (p_2,k) für den zu prüfenden Zylinder (k) während einer Anzahl (s) von Arbeitsspielen vorgegeben wird, dass im Verstellbetrieb (30) eine zweite Laufunruhe (lu30) ermittelt wird, und dass der Einspritzmengenfehler (f_k) für den zu prüfenden Zylinder (k) in Abhängigkeit von der ersten Laufunruhe (lu28) und der zweiten Laufunruhe (lu30) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine Laufunruheänderung (dlu) aus der ersten Laufunruhe (lu28) und der zweiten Laufunruhe (lu30) ermittelt wird, und wobei der Einspritzmengenfehler (f_k) für den zu prüfenden Zylinder (k) mittels einer vorab ermittelten Kennlinie (74) in Abhängigkeit von der ermittelten Laufunruheänderung (dlu) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das zweite Luft-Kraftstoff-Verhältnis (p_2,k) in einem im Wesentlichen festen Verhältnis (L_k) zu dem jeweiligen ersten Luft-Kraftstoff-Verhältnis (p_1,k) ermittelt wird, und wobei das zweite Luft-Kraftstoff-Verhältnis (p_2,k) vorzugsweise einen geringeren Kraftstoffanteil als das erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis (p_1,k) aufweist.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei im Verstellbetrieb (30) ein drittes Luft-Kraftstoff-Verhältnis (p_3,r) für zumindest einen der anderen Zylinder (r) vorgegeben wird, wobei das dritte Luft-Kraftstoff-Verhältnis (p_3,r) in einem weiteren, im Wesentlichen festen Verhältnis zu dem jeweiligen ersten Luft-Kraftstoff-Verhältnis (p_1,r) für den zumindest einen der anderen Zylinder (r) ermittelt wird, wobei das dritte Luft-Kraftstoff-Verhältnis (p_3,r) vorzugsweise einen höheren Kraftstoffanteil als das jeweilige erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis (p_1,r) aufweist.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei im Verstellbetrieb (30) innerhalb eines Zeitraums der Anzahl (s) von Arbeitsspielen mehrere Laufunruhe-Werte ermittelt werden, und wobei die zweite Laufunruhe (lu30) als gemittelter Wert aus den mehreren Laufunruhe-Werten ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Normalbetrieb (28), der Verstellbetrieb (30) und die Ermittlung des Einspritzmengenfehlers (f_i) für jeden Zylinder (i) als zu prüfender Zylinder (k) durchgeführt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei ein Kennfeld (78) mit mehreren vorab ermittelten Kennlinien für unterschiedliche Betriebszustände der Brennkraftmaschine (6) vorliegt, wobei einer der Betriebszustände eine Drehzahl der Brennkraftmaschine (6) und eine Last der Brennkraftmaschine (6) umfasst, wobei in Abhängigkeit vom aktuellen Betriebszustand eine der mehreren vorab ermittelten Kennlinien ausgewählt wird, und wobei der Einspritzmengenfehler (f_k) für den zu prüfenden Zylinder (k) mittels der ausgewählten Kennlinie in Abhängigkeit von der ermittelten Laufunruheänderung (dlu) ermittelt wird.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei im Normalbetrieb (28) und im Verstellbetrieb (30) eine Voranfettung des Luft-Kraftstoff-Gemischs (p_1,k, p_2,k, p_1,r, p_3,r) stattfindet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei ein Fehler für den zu prüfenden Zylinder (k) diagnostiziert wird, wenn sich die ermittelte Laufunruheänderung (dlu) unterhalb einer Magerfehlerschwelle (luM) oder oberhalb einer Fettfehlerschwelle (luF) befindet.
Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein Korrekturwert (c_k) für den zu prüfenden Zylinder (k) in Abhängigkeit von dem ermittelten Einspritzmengenfehler (f_k) ermittelt wird, und wobei das erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis (p_1,k) für den zu prüfenden Zylinder (k) in Abhängigkeit von dem ermittelten Korrekturwert (c_k) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Korrekturwert (c_k) für den zu prüfenden Zylinder in Abhängigkeit von zuvor ermittelten Korrekturwerten für den zu prüfenden Zylinder (k) adaptiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9 und Anspruch 10 oder 11, wobei für jeden Zylinder (i) ein Korrekturwert (c_i) ermittelt wird, und wobei ein ausgeglichener Korrekturwert (c_i,e) aus dem Produkt des Korrekturwerts (c_i) mit dem Quotient aus der Anzahl (n) der Zylinder (i) und der Summe aller Korrekturwerte (c_x) über alle Zylinder (i) ermittelt wird, und wobei das erste Luft-Kraftstoff-Verhältnis (p_1,i) in Abhängigkeit von dem ausgeglichenen Korrekturwert (c_i,e) ermittelt wird.
Computerprogramm für ein digitales Rechengerät, das dazu geeignet ist, das Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche auszuführen.
Steuergerät (24) für die Brennkraftmaschine (6), insbesondere für ein Kraftfahrzeug, das mit einem digitalen Rechengerät insbesondere einem Mikroprozessor versehen ist, auf dem ein Computerprogramm nach dem Anspruch 13 lauffähig ist.
Speichermedium für ein Steuergerät (24) einer Brennkraftmaschine (6) insbesondere eines Kraftfahrzeugs nach Anspruch 14 auf dem ein Computerprogramm nach Anspruch 13 abgespeichert ist.