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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erkennung eines defekten, insbesondere versotteten Einlassventils oder Auslassventils mindestens eines Zylinders einer Brennkraftmaschine.
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Gegenstand der vorliegenden Erfindung sind auch ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt, welche zur Durchführung des Verfahrens geeignet sind.
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Stand der Technik
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Aus der
DE 10 2007 013 252 A1 sind bereits ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung des Saugrohrdruckes einer Brennkraftmaschine bekannt, bei denen ein gemessenes Signal für den Saugrohrdruck mit einem Referenzsignal für den Saugrohrdruck verglichen wird. Für eine Abweichung des gemessenen Signals für den Saugrohrdruck vom Referenzsignal für den Saugrohrdruck wird ein Toleranzbereich für fehlerfrei betriebene Einlass- und/oder Auslassventile mindestens eines Zylinders der Brennkraftmaschine vorgegeben. Es wird geprüft, ob das gemessene Signal für den Saugrohrdruck vom Referenzsignal für den Saugrohrdruck um mehr als den vorgegebenen Toleranzbereich abweicht. In diesem Fall wird ein fehlerhafter Betrieb der Einlass- und/oder Auslassventile detektiert. Andernfalls wird ein fehlerfreier Betrieb der Einlass- und/oder Auslassventile detektiert. Durch dieses Verfahren kann ein fehlerhafter Betrieb der Einlass- und/oder Auslassventile einer Brennkraftmaschine, insbesondere auch zylinderzugeordnet, festgestellt werden.
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Offenbarung der Erfindung
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Vorteile der Erfindung
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Durch die erfindungsgemäßen Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche 1 und 2 kann darüber hinaus ein Zwischenzustand detektiert werden. Dieser „Zwischenzustand“ wird beispielsweise durch eine Versottung an einem Einlassventil oder an einem Auslassventil erzeugt. Aufgrund einer solchen Versottung schließt das Ein- oder Auslassventil nicht mehr vollständig, was eine unzureichende Kompression in dem betreffenden Zylinder zur Folge hat. Dieser Kompressionsverlust wird aufgrund einer unzureichenden Verbrennung in einem Laufunruhesignal erkennbar.
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Bei einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens, die zur Erkennung eines defekten, insbesondere versotteten Einlassventils mindestens eines Zylinders einer Brennkraftmaschine dient, wird permanent ein Drehzahlsignal und/oder ein Laufunruhesignal erfasst. Gleichzeitig wird ein Signal für den Ansaugdruck und/oder ein Signal für den Lambdawert und/oder ein Signal für den Luftmassenstrom und/oder ein Signal für den Abgasdruck gemessen. Im Falle einer Drehzahlschwankung und/oder einer Laufunruhe findet ein Vergleich des zeitlichen Verlaufs des Drehzahl- und/oder Laufunruhesignals mit dem zeitlichen Verlauf des Signals für den Ansaugdruck und/oder des Signals für den Lambdawert und/oder des Signals für den Luftmassenstrom und/oder des Signals für den Abgasdruck statt und aufgrund dieses Vergleichs wird auf einen Kompressionsverlust in dem Zylinder aufgrund eines defekten, insbesondere versotteten Einlassventils geschlossen.
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Die zweite Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens dient zur Erkennung eines defekten, insbesondere versotteten Auslassventils mindestens eines Zylinders einer Brennkraftmaschine. Auch hier wird permanent ein Drehzahlsignal und/oder ein Laufunruhesignal erfasst. Gleichzeitig wird ein Signal für den Ansaugdruck und/oder ein Signal für den Lambdawert und/oder ein Signal für den Abgasdruck gemessen. Im Falle einer Drehzahlschwankung und/oder einer Laufunruhe findet ein Vergleich des zeitlichen Verlaufs des Drehzahl- und/oder des Laufunruhesignals mit dem zeitlichen Verlauf des Signals für den Ansaugdruck und/oder des Signals für den Lambdawert und/oder des Signals für den Abgasdruck statt und hieraus wird auf einen Kompressionsverlust in dem Zylinder aufgrund eines defekten, insbesondere versotteten Auslassventils geschlossen.
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Durch die in den abhängigen Ansprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des in dem unabhängigen Anspruch angegebenen Verfahrens möglich.
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So sieht eine vorteilhafte Ausgestaltung der Verfahren gemäß Anspruch 1 und 2 vor, dass eine Drehzahlschwankung und/oder eine Laufunruhe erkannt wird durch eine Abweichung des Drehzahlsignals um einen vorgebbaren Wert von einem vorgebbaren Drehzahl-Sollwert. Nachdem die Drehzahl kontinuierlich und permanent erfasst wird, kann eine solche Abweichung sehr schnell erkannt werden und insoweit eine Drehzahlschwankung sehr schnell festgestellt werden.
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Im Falle der Erkennung eines defekten, insbesondere versotteten Einlassventils ist vorgesehen, dass der Vergleich des Drehzahl- und/oder Laufunruhesignals mit dem zeitlichen Verlauf des gemessenen Ansaugdrucksignals und/oder des Signals für den Lambdawert und/oder des Signals für den Luftmassenstrom und/oder des Signals für den Abgasdruck eine Prüfung umfasst, in der festgestellt wird, ob eine Änderung des Drehzahlsignals und/oder eine Erkennung einer Laufunruhe zeitlich mit einer Änderung des Ansaugdrucks und/oder mit einer Änderung des Lambdawerts und/oder mit einer Änderung des Luftmassenstroms und/oder mit einer Änderung des Abgasdrucks korreliert und bei Vorliegen einer solchen Korrelation wird auf einen Kompressionsverlust in dem Zylinder aufgrund eines defekten, insbesondere versotteten Einlassventils geschlossen.
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Bei einem Verfahren zur Erkennung eines defekten, insbesondere versotteten Auslassventils ist vorgesehen, dass der Vergleich des Drehzahl- und/oder Laufunruhesignals mit dem zeitlichen Verlauf des gemessenen Ansaugdrucksignals und/oder des Signals für den Lambdawert und/oder des Signals für den Abgasdruck eine Prüfung umfasst, in der festgestellt wird, ob eine Änderung des Drehzahlsignals und/oder eine Erkennung einer Laufunruhe zeitlich mit einer Änderung des Saugrohrdrucks und/oder mit einer Änderung des Lambdawerts und/oder mit einer Änderung des Abgasdrucks korreliert. Bei Vorliegen einer solchen Korrelation wird auf einen Kompressionsverlust in dem Zylinder aufgrund eines defekten, insbesondere versotteten Auslassventils geschlossen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren wird sehr vorteilhaft als Computerprogramm in einem Steuergerät zum Betreiben einer Brennkraftmaschine implementiert, sodass in einfacher und insbesondere auch kostengünstiger Weise eine Erkennung eines defekten, insbesondere versotteten Einlassventils oder Auslassventils mindestens eines Zylinders einer Brennkraftmaschine möglich ist. Die Implementierung als Computerprogramm hat ferner den Vorteil, dass das Verfahren bei bestehenden Brennkraftmaschinen, die über derartige Einlassventile und Auslassventile verfügen, nachrüstbar ist. Hierzu wird das Programm auf einem Computerprogrammprodukt, beispielsweise auf einem Datenträger gespeichert. Darüber hinaus ist es auch möglich, das Programm downloadbar in einem Daten- oder Kommunikationsnetz bereitzustellen. Die so bereitgestellten Computerprogramme können durch ein Verfahren nutzbar gemacht werden, bei dem das Computerprogramm aus einem elektronischen Datennetz, beispielsweise aus dem Internet, auf eine an das Datennetz angeschlossene Datenverarbeitungseinrichtung, also beispielsweise das Steuergerät, heruntergeladen wird.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
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Es zeigen:
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1 schematisch eine Brennkraftmaschine, bei der das erfindungsgemäße Verfahren zum Einsatz kommt;
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2a–d die in 1 dargestellte Brennkraftmaschine bei unterschiedlichen Arbeitstakten zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erkennung eines defekten, insbesondere versotteten Einlassventils;
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3a–d die in 1 dargestellte Brennkraftmaschine bei unterschiedlichen Arbeitstakten zur Erläuterung des Verfahrens zur Erkennung eines defekten, insbesondere versotteten Auslassventils;
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4 ein Diagramm, welches den Zusammenhang zwischen Versottung am Einlassventil und Temperaturanstieg darstellt;
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5 ein Diagramm, welches den Zusammenhang zwischen Versottung am Einlassventil, Drehzahlschwankung und Ladedruckschwankung sowie einen Zylinderzähler darstellt und
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6 ein Diagramm, welches den Zusammenhang zwischen einem Zylinderzähler, einem Drehzahleinbruch, einem Ladedruckeinbruch und einem Lambdaanstieg bei einer abgeschalteten Einspritzung darstellt, zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erkennung eines defekten, insbesondere versotteten Auslassventils.
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Ausführungsformen der Erfindung
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In 1 ist mit Bezugszeichen 100 eine Brennkraftmaschine bezeichnet, die beispielsweise als Ottomotor oder als Dieselmotor ausgebildet sein kann. Nachfolgend wird beispielhaft angenommen, dass die Brennkraftmaschine 100 als Ottomotor ausgebildet ist. Die Brennkraftmaschine 100 umfasst vier Zylinder 101, 102, 103, 104. Jeder Zylinder weist auf an sich bekannte Weise einen Brennraum auf (in 1 ist beispielhaft der Brennraum des Zylinders 101 mit Bezugszeichen 1019 bezeichnet). Über ein oder mehrere Einlassventile 1010 wird dem Brennraum 1019 ein Luft-/Kraftstoffgemisch aus einem Ansaugtrakt 105 zugeführt. Das bei der Verbrennung des Luft-/Kraftstoffgemisches entstehende Abgas wird über ein oder mehrere Auslassventile 1020 in einen Abgastrakt 106 ausgestoßen. Im Falle eines Ottomotors wird das durch den Ansaugtrakt 105 den Zylindern 101 bis 104 zugeführte Luft-/Kraftstoffgemisch durch eine (nicht dargestellte) Zündkerze auf an sich bekannte Weise gezündet. In dem Ansaugtrakt 105 ist eine Drosselklappe 130 und der Drosselklappe stromaufwärts vorgeschaltet ein Luftkühler 140 vorgeschaltet. Weiter stromaufwärts ist ein Turbolader 150 angeordnet, der auf an sich bekannte Weise durch das ausgestoßene Abgas im Abgastrakt 106 angetrieben wird und der die dem Ansaugtrakt 105 zugeführte Luft verdichtet. Stromaufwärts des Turboladers 150 ist ein Luftmassenmesser 160 angeordnet. Stromabwärts der Drosselklappe 130 ist ein Druck- und Temperatursensor 110 angeordnet, der es ermöglicht, den Druck und die Temperatur in dem Ansaugtrakt 105 zu messen. Der Druck in dem Ansaugtrakt 105 wird nachfolgend auch als Ladedruck bezeichnet, da es sich bei dem hier dargestellten Ottomotor um einen aufgeladenen Ottomotor handelt. Rein prinzipiell ist die Erfindung aber nicht auf einen aufgeladenen Motor beschränkt, sondern kann auch bei einem nicht aufgeladenen Motor zum Einsatz kommen. In diesem Falle erfasst der Druck- und Temperatursensor 110 nicht den Ladedruck, sondern den Saugrohrdruck. Die nachfolgenden Ausführungen zum Ladedruck gelten also mutatis mutandis auch für den Saugrohrdruck bei einem nicht aufgeladenen Ottomotor. Im Abgastrakt 106 ist ein Drucksensor 170 angeordnet. Dieser Drucksensor 170 ist bevorzugt im sogenannten Abgastrakt angeordnet, um den Abgasdruck zu erfassen. Darüber hinaus befindet sich stromabwärts des Turboladers eine Lambdasonde 180, welche den Lambdawert des Abgases erfasst. Zwischen Ansaugtrakt 105 und Abgastrakt 106 ist ein Abgas-Rückführventil 120 angeordnet, welches geöffnet und geschlossen werden kann, um ausgestoßenes Abgas wieder dem Ansaugtrakt 105 zuzuführen, um so auf an sich bekannte Weise eine Abgasrückführung zu realisieren.
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Im Folgenden werden anhand der 2a–2d die physikalischen Zusammenhänge bei einer Versottung eines Einlassventils erläutert.
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Im Folgenden wird davon ausgegangen, dass das Einlassventil 1010 des Zylinders 1 eine Versottung aufweist, die zu einem nicht dichten Schließen des Einlassventils 1010 des Zylinders 101 führt. Diese Versottung 1011 ist in dem eingesetzten Diagramm, welches das Ventil 1010 vergrößert darstellt, schematisch gezeigt. Eine Versottung 1011 des Einlassventils 1010 führt während des Ansaugtakts, bei dem Luft aus dem Ansaugtrakt 105 in den Zylinder gesaugt wird, zu keinerlei Störung. Es ist kein Unterschied zu einem sauberen, d.h. nicht versotteten Einlassventil zu erkennen, da das Einlassventil 1010 ohnehin geöffnet ist. Wenn allerdings in einem darauffolgenden Kompressionstakt das Einlassventil 1010 geschlossen ist, wie es schematisch in 2b dargestellt ist, kann aufgrund der Versottung 1011 am Einlassventil 1010 nur eine unzureichende Kompression erzeugt werden. Die zuvor angesaugte Luft wird während des Kompressionstakts wieder in den Ansaugtrakt 105 geschoben. Dieses Schieben zuvor angesaugter Luft in den Ansaugtrakt 105 während des Kompressionstakts wird vom Drucksensor 110 als Druckanstieg erkannt. Auch im Luftmassenmesser 160 ist eine Schwankung des Luftmassenstroms zu erkennen, wie nachfolgend noch näher erläutert wird. Im Arbeitstakt, dargestellt in 2c, findet im Zylinder 101 aufgrund des nicht vollständig schließenden Einlassventils 1010 nur eine unzureichende Verbrennung statt. Dieser Effekt führt zu einer verringerten Momentenbildung, welche sich in einer Laufunruhe bemerkbar macht. Diese Laufunruhe wird erfasst.
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Im Auslasstakt, dargestellt in 2d, wird teilweise verbranntes Abgas aus dem Zylinder geschoben. Zum einen gelangt dieses Abgas in den Abgastrakt 106, wo es mit zeitlichem Verzug an der Lambdasonde 180 vorbeiströmt. Da es sich in diesem Falle um Abgas mit erhöhtem Sauerstoffgehalt handelt, ist ein Anstieg des Lambdawerts zu erkennen. Zum anderen wird das Abgas durch das Nichtschließen des Einlassventils 1010 auch in den Ansaugtrakt 105 geschoben. Dies führt zu einem Temperaturanstieg sowie einem Druckanstieg im Ansaugtrakt 105, die beide durch den Druck- und Temperatursensor 110 erfasst werden. Da der Temperaturanstieg nur sehr langsam vonstatten geht, ist eine Auswertung des Temperaturanstiegs wenig günstig. Aus diesem Grunde wird der Druckanstieg ausgewertet. Darüber hinaus kann auch am Drucksensor 170 im Abgastrakt 106 ein Druckabfall bzw. ein mangelnder Druckaufbau gegenüber den anderen Zylindern oder einem Modellwert detektiert werden. Der vorbeschriebene Temperaturanstieg ist schematisch in 4 dargestellt, in der die Kurve 410 die Drehzahl n der Brennkraftmaschine und die Kurve 420 die Temperatur Temp. im Ansaugtrakt 105 bezeichnen. Der Kurve 420 ist zu entnehmen, dass der Temperaturanstieg durch ein beschädigtes Einlassventil über der Zeit nur langsam erfolgt, sodass seine Auswertung zur Erkennung einer schnellen Reaktion wenig geeignet ist.
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Anhand der 3a–3d wird nachfolgend die Taktabfolge einer vierzylindrigen Brennkraftmaschine bei einer Versottung an einem Auslassventil erläutert. In 3a ist in dem eingesetzten Bild eine vergrößerte Darstellung des Auslassventils 1020 dargestellt, welches eine Versottung 1021 aufweist, die zu einem nicht dichten Schließen des Auslassventils 1020 führt. Bei einer derartigen Versottung 1021 des Auslassventils 1020 wird während des Ansaugtakts Luft aus dem Ansaugtrakt sowie Abgas aus dem Abgastrakt 106 in den Zylinder 101 angesaugt. Dies führt zu einem Druckabfall am Abgasdrucksensor 170.
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Durch eine Versottung 1021 am Auslassventil 1020 kann keine oder nur eine unzureichende Kompression erzeugt werden. Das zuvor angesaugte Abgas-Luftgemisch wird während des Kompressionstakts, dargestellt in 3b, in den Abgastrakt 106 geschoben. Dies ist als Anstieg des Lambdawerts, der durch den Lambdasensor 180 erfasst wird, und als Druckanstieg am Abgasdrucksensor 170 zu erkennen. Im Arbeitstakt, dargestellt in 3c, findet im Zylinder 101 nur eine unzureichende Verbrennung statt. Dieser Effekt führt zu einer unzureichenden Momentenbildung, welche sich in einer Laufunruhe bemerkbar macht.
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Im Auslasstakt, darstellt in 3d, wird teilverbranntes Abgas aus dem Zylinder 101 geschoben. Dieses Abgas wird in den Abgastrakt geschoben, wo es mit zeitlichem Verzug an der Lambdasonde 180 vorbeiströmt. Da es sich um Abgas mit erhöhtem Sauerstoffgehalt handelt, ist ein Anstieg des Lambdawertes zu erkennen. Hinzu kommt ein mangelhafter Anstieg des Drucksignals am Drucksensor 170 im Abgastrakt 106.
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Durch eine permanente Überwachung des Laufunruhesignals, welches aus einer an sich bekannten Kurbelwellendrehzahlerfassung mittels beispielsweise einer Software ermittelt wird, kann durch Vergleich des zeitlichen Verlaufs der auf diese Weise erfassten Laufunruhe mit dem zeitlichen Verlauf des Lambdawerts am Lambdasensor
180 sowie des Druckwerts am Drucksensor
170 bzw. des Druckwerts am Drucksensor
110 wie auch anhand des Luftmassenstroms, der durch den Luftmassenmesser
160 erfasst wird, eine eindeutige Zuordnung zwischen einer Versottung am Ein- und/oder Auslassventil und dem betroffenen Zylinder hergestellt werden. Die Möglichkeiten der Auswertung, ob ein Einlassventil oder ein Auslassventil versottet ist und an welchem Zylinder sich dieses Ventil befindet, wird anhand der Tabelle1 sowie anhand der Tabelle 2 dargestellt. Tabelle 1
Tabelle 2
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Tabelle 1 bezeichnet die Gegebenheiten bei einer Versottung am Einlassventil bzw. bei einer Versottung am Auslassventil bei geschlossenem Abgasrückführventil 120. Tabelle 2 bezeichnet die physikalischen Gegebenheiten bei einer Versottung am Einlassventil bzw. bei einer Versottung am Auslassventil bei geöffnetem Abgasrückführventil 120. In der rechten Spalte der Tabellen ist jeweils dargestellt, ob eine Differenzierung zwischen Ein- und Auslassventil möglich ist und wenn dies der Fall ist, anhand welcher nachfolgend näher beschriebenen Variante.
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Variante 1
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Im Folgenden wird Variante 1 in Verbindung mit 5 näher erläutert. Anhand des Ladedrucksignals kann während des Kompressionstakts bei einem versotteten Einlassventil 1010 ein Druckanstieg erkannt werden. Dieser Druckanstieg bleibt bei einer Versottung am Auslassventil aus, somit kann eindeutig auf ein defektes, insbesondere versottetes Einlassventil geschlossen werden. Der Abgleich, welcher Zylinder betroffen ist, erfolgt über die Zylinderzuordnung des Laufunruhesignals.
Der zeitliche Verlauf des Signals der Zylinderzuordnung ist mit Bezugszeichen 510 bezeichnet.
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Der Ladedruck fällt im Auslasstakt ab, da durch mangelnde Verbrennung weniger Abgasdruck erzeugt wird und somit weniger Ladedruck über den Turbolader 150 erzeugt werden kann. Dieser Effekt ist sowohl bei einer Versottung am Einlassals auch bei einer Versottung am Auslassventil zu erkennen. Ein geöffnetes oder geschlossenes Abgasrückführventil 120 führt hierbei zu keiner signifikanten Änderung des Effektes. In 5 ist nun der Zusammenhang zwischen der Versottung am Einlassventil, von Ladedruckschwankungen (Ladedruck p) sowie Drehzahlschwankungen dargestellt. Die Drehzahlschwankungen (Drehzahl n) sind mit Bezugszeichen 520 bezeichnet. Die Ladedruckschwankungen tragen Bezugszeichen 530. Wie der 5 zu entnehmen ist, folgt einer Drehzahlschwankung zeitverzögert eine Ladedruckschwankung. Die Drehzahlschwankung kann erkannt werden durch eine Abweichung des Drehzahlsignals um einen vorgebbaren Wert von einem vorgebbaren Drehzahlsollwert. In der Kurve 520 sind diese Abweichungen durch entsprechende Peaks 521 dargestellt. Diese Drehzahlschwankungen führen zu Ladedruckschwankungen, die ebenfalls durch Peaks 531 des Drehzahlsignals 530 dargestellt sind. 5 ist zu entnehmen, dass die Schwankungen zyklisch messbar sind. Es lässt sich somit ein eindeutiger Zusammenhang herstellen. Eine permanente Überwachung der Drehzahl n und damit eine Erfassung der Drehzahlschwankungen ermöglicht eine Erkennung einer Laufunruhe. Die gleichzeitige Erfassung beispielsweise des Ladedrucks p ermöglicht es, eine Versottung des Einlass- bzw. des Auslassventils zu erkennen.
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Variante 2
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Nachfolgend wird die in Tabelle 1 und 2 so bezeichnete Variante 2 des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Erkennung eines defekten, insbesondere versotteten Einlass-/Auslassventils beschrieben. Im Abgasdrucksignal sind folgende Effekte erkennbar. Durch eine schwache oder gar nicht vorhandene Verbrennung entsteht kein Druckabfall oder ein mangelnder Druckaufbau während des Auslasstakts. Dieser ist sowohl bei einer Versottung am Einlassventil als auch bei einer Versottung am Auslassventil zu erkennen, wobei der Effekt aufgrund der Versottung am Einlassventil stärker zum Tragen kommt. Eine eindeutige Unterscheidung, ob das Ein- oder das Auslassventil betroffen ist, kann während des Kompressionstaktes erzielt werden. Basierend auf einer Undichtigkeit des Auslassventils kommt es während der Kompression zu einer leichten Erhöhung des Drucks im Abgastrakt, der durch den Drucksensor 170 erfasst wird. Ein geöffnetes oder geschlossenes Abgasrückführventil führt dabei zu keiner signifikanten Änderung des Effektes.
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Variante 3
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Diese Variante beschreibt die Überwachung des Lambdasignals. Hier ist in beiden Fällen ein Anstieg zu erkennen. Dieser Anstieg fällt im Falle einer Versottung am Auslassventil stärker aus, da der Volumenstrom des nicht verbrannten oder nur teilverbrannten Kraftstoff-Luftgemisches größer ist und somit in Verbindung mit dem Abgas der anderen Zylinder einen größeren Anteil bildet. Dieser Anteil verursacht einen größeren Anstieg des Lambdasignals als im Falle einer Versottung am Einlassventil, da hierbei auch ein nicht verbranntes oder nur teilverbranntes Kraftstoff-Luftgemisch in den Ansaugtrakt geschoben wird und somit in Bezug auf das Lambdasignal nicht relevant ist. Ein geöffnetes oder geschlossenes Abgasrückführventil 120 führt hierbei zu keiner signifikanten Änderung des Effektes.
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In 6 ist schematisch der Zusammenhang zwischen Zylinderzähler, Drehzahleinbruch, Ladedruckeinbruch und Lambdaanstieg bei abgeschalteter Einspritzung dargestellt. Dabei soll das Abschalten des Zylinders eine Art Versottung am Auslassventil simulieren. Dabei ist zu berücksichtigen, dass das Verhalten nicht exakt dem erwarteten Verhalten bei einer tatsächlichen Versottung entspricht. In 6 sind mit 610 der Zylinderzähler, 620 die Drehzahl n, 630 der Ladedruck p und 640 der Lambdawert λ über der Zeit dargestellt. Es erfolgt eine Zylinderabschaltung an Zylinder 4 zum Zeitpunkt t4. Durch die mangelhafte Verbrennung entsteht ein Drehzahleinbruch, da kein oder ein nur unzureichendes Drehmoment gebildet werden kann (siehe Graph 620). Ein weiterer Effekt in der Wirkkette ist ein Ladedruckeinbruch (siehe Graph 630), der aufgrund des mangelnden Abgasdrucks (hier nicht dargestellt) zustande kommt. Der Abgasdruck ist über den Turbolader 150 mittelbar an der Bildung des Ladedrucks beteiligt. Je höher der Abgasdruck ist, desto höher die Turboladerdrehzahl, desto höher der Ladedruck. Darüber hinaus ist auch ein Anstieg des Lambdasignals (Graph 640) zu erkennen. Der höhere Sauerstoffgehalt im Abgas ist wieder auf die mangelnde Verbrennung zurückzuführen.
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Variante 4
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Bei einer Versottung des Einlassventils wird wie zuvor schon beschrieben die angesaugte Luft im Kompressionstakt wieder in den Ansaugtrakt geschoben. Diese Luft bildet einen Gegendruck, somit wird der Luftmassenstrom gestört bzw. gehemmt. Diesen Effekt kann man mittels des Luftmassenmessers 160 erkennen. Die Eindeutigkeit wird durch die Ursache bestimmt. Nur eine Versottung am Einlassventil führt zu diesem Verhalten, eine Versottung am Auslassventil hat keinen Einfluss auf das Luftmassensignal. Ein geöffnetes oder geschlossenes Abgasrückführventil führt hierbei zu keiner signifikanten Änderung des Effektes.
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Sämtliche vorgenannten Effekte werden als zylinderindividuelle Modelle bevorzugt als Software hinterlegt und mit den Messwerten abgeglichen. Hieraus lässt sich erkennen und ableiten, welcher Zylinder welches „Symptom“ aufweist, also in welchem Zylinder welches Einlass- und/oder Auslassventil defekt ist. Auf diese Weise ist eine eindeutige Identifikation des defekten Ein-/Auslassventils möglich. Darüber hinaus wird die Information aus der Laufunruheüberwachung und der Information aus dem Zylinderzähler verwendet.
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Es ist an dieser Stelle hervorzuheben, dass die Laufunruhe auch mittels beispielsweise eines Klopfsensors (nicht dargestellt) erfasst werden kann.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102007013252 A1 [0003]
Tabelle 2
