DE102013220814B3 - Diagnostic method and diagnostic device for detecting a defective fuel injector of an internal combustion engine - Google Patents

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Abstract

Ein Diagnoseverfahren zum Erkennen eines defekten Kraftstoffinjektors einer Verbrennungskraftmaschine, wobei die Verbrennungskraftmaschine in einem ersten Betriebszustand mit einer inneren Gemischbildung eines Kraftstoffes betreibbar ist und in einem zweiten Betriebszustand mit einer äußeren Gemischbildung eines Kraftstoffes betreibbar ist und wenigstens einen Kraftstoffinjektor zum Erzeugen der inneren Gemischbildung in einem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine aufweist und wenigstens ein Kraftstoffventil zum Erzeugen der äußeren Gemischbildung außerhalb des Brennraums der Verbrennungskraftmaschine aufweist, umfasst die Schritte: (a) Analysieren (5) der Laufunruhe der Verbrennungskraftmaschine im ersten Betriebszustand und im zweiten Betriebszustand und dadurch Erhalten eines ersten Laufunruhewertes (LB) für den ersten Betriebszustand und eines zweiten Laufunruhewertes (LG) für den zweiten Betriebszustand, wobei die Verbrennungskraftmaschine im ersten und im zweiten Betriebszustand oberhalb einer vorgegebenen Betriebstemperatur betrieben wird; und (b) Festlegen (6) eines weiteren Analyseschrittes zum Erkennen eines Defekts des wenigstens einen Kraftstoffinjektors in Abhängigkeit des ersten und des zweiten Laufunruhewertes.A diagnostic method for detecting a defective fuel injector of an internal combustion engine, wherein the internal combustion engine is operable in a first operating state with an internal mixture formation of a fuel and is operable in a second operating state with an external mixture formation of a fuel and at least one fuel injector for generating the internal mixture formation in a combustion chamber comprising the internal combustion engine and having at least one fuel valve for generating the outer mixture formation outside the combustion chamber of the internal combustion engine, comprising the steps of: (a) analyzing (5) the running noise of the internal combustion engine in the first operating state and in the second operating state and thereby obtaining a first rough running value (LB) for the first operating state and a second rough running value (LG) for the second operating state, wherein the internal combustion engine in the first and in the second operation state is operated above a predetermined operating temperature; and (b) determining (6) a further analysis step for detecting a defect of the at least one fuel injector in dependence on the first and second rough running values.

Description

Die Erfindung betrifft ein Diagnoseverfahren und eine Diagnoseeinrichtung zum Erkennen eines defekten Kraftstoffinjektors einer Verbrennungskraftmaschine.The invention relates to a diagnostic method and a diagnostic device for detecting a defective fuel injector of an internal combustion engine.

Grundsätzlich ist es bekannt, dass bei Verbrennungskraftmaschinen, die z. B. in Kraftfahrzeugen eingesetzt werden, für die Kraftstoffeinspritzung Kraftstoffinjektoren in einer Kraftstoffeinspritzanlage verwendet werden. Kraftstoffinjektoren sind komplexe Bauteile, die z. B. als Magnetventil-Injektoren oder Piezo-Injektoren ausgebildet sein können. Magnetventil-Injektoren werden elektromagnetisch betrieben, während die Piezo-Injektoren piezoelektrisch betrieben werden.Basically, it is known that in internal combustion engines, the z. As are used in motor vehicles, fuel injectors are used in a fuel injection system for the fuel injection. Fuel injectors are complex components that z. B. can be designed as solenoid valve injectors or piezo injectors. Solenoid valve injectors are operated electromagnetically while the piezo injectors are operated piezoelectrically.

Die Aufgabe des Kraftstoffinjektors ist es, den Kraftstoff zu dosieren und durch dessen Zerstäubung eine Vermengung von Verbrennungsluft mit dem Kraftstoff zu erreichen und so eine optimale Verbrennung im Brennraum der Verbrennungskraftmaschine zu gewährleisten. Eine Verschmutzung (z. B. Verkokung), die die Zerstäubung des Kraftstoffes verschlechtert, oder eine Fehlfunktion eines Kraftstoffinjektors führen folglich typischerweise zu einer Verschlechterung der Verbrennung des Kraftstoff-Luft-Gemisches im Brennraum eines Zylinders der Verbrennungskraftmaschine. Dies kann zum Beispiel zu Verbrennungsaussetzern der Verbrennungskraftmaschine führen, was sich bspw. in einer Laufunruhe der Verbrennungskraftmaschine bemerkt macht.The task of the fuel injector is to meter the fuel and, by atomizing it, to achieve a mixing of combustion air with the fuel, thus ensuring optimum combustion in the combustion chamber of the internal combustion engine. Thus, fouling (eg, coking) that degrades atomization of the fuel or malfunction of a fuel injector typically results in deterioration of combustion of the air-fuel mixture in the combustion chamber of a cylinder of the internal combustion engine. This can, for example, lead to combustion misfires of the internal combustion engine, which is noticed, for example, in a rough running of the internal combustion engine.

Durch die Komplexität der Fahrzeuge ist eine Fehlererkennung, insbesondere auch der Kraftstoffinjektoren, keine einfache Aufgabe. Typischerweise wird die Fehlersuche und die Diagnose von Fehlern bei der Verbrennung der Verbrennungskraftmaschine in Werkstätten durchgeführt, die dafür Tester mit Programmen verwenden, die eine geführte Fehlersuche ermöglichen. Aufgrund der Komplexität der Einspritzanlage und Verbrennungskraftmaschine kann es dabei allerdings zu Fehldiagnosen kommen, was Fehlreparaturen am Fahrzeug zur Folge haben kann.Due to the complexity of the vehicles, fault detection, especially of the fuel injectors, is not an easy task. Typically, troubleshooting and diagnostics of combustion engine combustion faults are performed in workshops using testers with programs that allow guided troubleshooting. Due to the complexity of the injection system and internal combustion engine, however, it can lead to misdiagnosis, which can result in incorrect repairs to the vehicle.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Verfahren zur Diagnose von Fehlern von Kraftstoffinjektoren bekannt.Various methods for diagnosing errors of fuel injectors are known from the prior art.

Aus den Offenlegungsschriften DE 10 2010 043 150 A1 und 10 2007 038 537 A1 ist es bekannt, aufgrund von Widerstandsmessungen an Piezo-Injektoren Rückschlusse auf deren Funktionsfähigkeit zu schließen. Diese Verfahren sind allerdings aufwändig, da sie eine Widerstandsmessung an dem jeweiligen Piezo-Injektor erfordern. Außerdem ist es damit nicht ohne weiteres möglich, mechanische Defekte zu erkennen.From the publications DE 10 2010 043 150 A1 and 10 2007 038 537 A1 It is known to draw conclusions about their functionality due to resistance measurements on piezo injectors. However, these methods are complicated because they require a resistance measurement at the respective piezo injector. In addition, it is not readily possible to detect mechanical defects.

Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2006 012 858 A1 ist es bei einem Hybridfahrzeug bekannt, Verbrennungsaussetzer einer Verbrennungskraftmaschine zu erkennen und die Erkennung von Verbrennungsaussetzern durch Berücksichtigen der Drehgleichförmigkeit einer elektrischen Maschine des Hybridfahrzeugs, die mit der Verbrennungskraftmaschine gekoppelt ist, zu unterstützen. Dieses Verfahren ist nur für Hybridfahrzeuge anwendbar.From the publication DE 10 2006 012 858 A1 For example, in a hybrid vehicle, it is known to detect combustion misfires of an internal combustion engine and to assist the detection of misfires by taking account of the rotational uniformity of an electric machine of the hybrid vehicle coupled to the internal combustion engine. This method is applicable only to hybrid vehicles.

Ein Verfahren zum Erkennen von Zündfehlern unter Zuhilfenahme von Abgaswerten ist aus der Offenlegungsschrift DE 38 35 285 A1 bekannt.A method for detecting ignition defects with the aid of exhaust gas values is known from the published patent application DE 38 35 285 A1 known.

Aus der Offenlegungsschrift 10 2005 049 069 A1 ist ein Verfahren zum Erkennen von Fehlern bei der Gemischbildung unter Zuhilfenahme der Luftzahl bekannt.From the publication 10 2005 049 069 A1 is a method for detecting errors in the mixture formation with the aid of the air ratio known.

Eine gezielte Fehlersuche zum Erkennen eines Fehlers eines Kraftstoffventils ist aus der Offenlegungsschrift DE 10 2008 041 406 A1 bekannt. Dieses Verfahren ist für bivalent ausgelegte Verbrennungskraftmaschinen, die bspw. mit Benzin und Erdgas betreibbar sind, geeignet und erkennt einen Fehler der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit davon, ob Verbrennungsaussetzer im Benzinbetrieb oder im Erdgasbetrieb auftreten. Außerdem wird ein Fehler eines Kraftstoffventils für Benzin bzw. Erdgas durch Erkennen von Verbrennungsaussetzern im Benzinbetrieb bzw. Erdgasbetrieb ermittelt.A targeted troubleshooting to detect a fault of a fuel valve is disclosed in the publication DE 10 2008 041 406 A1 known. This method is suitable for bivalent designed internal combustion engines that are operable, for example. With gasoline and natural gas, and detects an error of the internal combustion engine depending on whether combustion misfires occur in gasoline mode or in natural gas operation. In addition, a failure of a fuel valve for gasoline or natural gas is detected by detecting misfiring in the gasoline or natural gas operation.

Eine Vorrichtung zum Betreiben einer Brennkraftmaschine mit einer Diagnoseeinheit zum Ermitteln eines Diagnosekennwerts eines Direkt-Einspritzventils für die Brennkraftmaschine zeigt die deutsche Offenlegungsschrift DE 10 2012 204 332 A1 . Der Diagnosekennwert für ein zugehöriges Direkt-Einspritzventil wird in Abhängigkeit eines Direkt-Adaptionswertes für den jeweiligen Zylinder ermittelt.A device for operating an internal combustion engine with a diagnostic unit for determining a diagnosis characteristic value of a direct injection valve for the internal combustion engine is shown in the German Offenlegungsschrift DE 10 2012 204 332 A1 , The diagnostic characteristic value for an associated direct injection valve is determined as a function of a direct adaptation value for the respective cylinder.

Die deutsche Offenlegungsschrift DE 102 15 906 A1 zeigt ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erkennung einer Beschädigung bzw. Undichtigkeit eines Kraftstoffventils in der Kraftstoffversorgung eines Verbrennungsmotors. Dazu wird in der Kraftstoffzufuhr vor den eigentlichen Gemischbildungs- bzw. Dosierventilen ein Absperrventil angeordnet, welches bei einem normalen Betrieb des Verbrennungsmotors offen ist und nur geschlossen wird, wenn keine Einspritzung oder Einblasung erfolgt. Außerdem ist zwischen dem Absperrventil und den Dosierventilen ein Sensor angeordnet, mit dem ein Druckabfall während einer Schubabschneidung des Verbrennungsmotors überwacht wird. Anhand der Druckänderung kann auf die Dichtigkeit der nachgeschalteten Dosierventile geschlossen werden.The German patent application DE 102 15 906 A1 shows a method and apparatus for detecting a leak of a fuel valve in the fuel supply of an internal combustion engine. For this purpose, a shut-off valve is arranged in the fuel supply before the actual Gemischbildungs- or metering valves, which is open during normal operation of the engine and only closed when no injection or injection takes place. In addition, a sensor is arranged between the shut-off valve and the metering valves, with which a pressure drop is monitored during a Schubabschneidung the internal combustion engine. Based on the change in pressure can be concluded that the tightness of the downstream metering valves.

Aus der US 2013/02264437 A1 sind eine Vorrichtung und ein Verfahren zum Erkennen einer abnormalen Abweichung des Kraftstoff-Luft-Verhältnisses zwischen verschiedenen Zylindern einer Brennkraftmaschine bekannt. Aus der abnormalen Abweichung kann auf eine Fehlfunktion eines Kraftstoffinjektors genschlossen werden. From the US 2013/02264437 A1 For example, an apparatus and a method for detecting an abnormal deviation of the air-fuel ratio between various cylinders of an internal combustion engine are known. From the abnormal deviation, it can be deduced that a fuel injector malfunctioned.

Die europäische Patentschrift EP 0 754 845 B1 zeigt ein Verfahren zur Erkennung von defekten Zünd- oder Einspritzvorrichtungen bei Verbrennungsmotoren mit mehreren Zylindern. Das Verfahren beruht auf der Erkennung von Verbrennungsaussetzern, welche durch Überwachung der Laufruhe des Verbrennungsmotors erkannt werden.The European patent EP 0 754 845 B1 shows a method for detecting defective ignition or injection devices in internal combustion engines with multiple cylinders. The method is based on the detection of misfiring, which are detected by monitoring the smoothness of the engine.

Auch wenn aus dem Stand der Technik vielfältige Verfahren zum Erkennen von Fehlfunktionen in Kraftstoffinjektoren bekannt sind, besteht weiterhin Bedarf, diese Verfahren zu verbessern, da mit den bekannten Verfahren in bestimmten Situationen eine Fehlfunktion, insbesondere eine mechanische Fehlfunktion, eines Kraftstoffinjektors nicht erkannt wird.Although various methods for detecting malfunctions in fuel injectors are known from the state of the art, there is still a need to improve these methods, since with the known methods a malfunction, in particular a mechanical malfunction, of a fuel injector is not recognized in certain situations.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Diagnoseverfahren und eine Diagnoseeinrichtung zum Erkennen eines defekten Kraftstoffinjektors einer Verbrennungskraftmaschine bereitzustellen, die die oben genannten Nachteile wenigstens teilweise überwinden. Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäßen Diagnoseverfahren nach Anspruch 1 und die Diagnoseeinrichtung nach Anspruch 10 gelöst.Object of the present invention is to provide a diagnostic method and a diagnostic device for detecting a defective fuel injector of an internal combustion engine, which at least partially overcome the disadvantages mentioned above. This object is achieved by the diagnostic method according to the invention according to claim 1 and the diagnostic device according to claim 10.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der folgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung.Further advantageous embodiments of the invention will become apparent from the subclaims and the following description of preferred embodiments of the present invention.

Ein erfindungsgemäßes Diagnoseverfahren betrifft das Erkennen eines defekten Kraftstoffinjektors einer Verbrennungskraftmaschine. Die Verbrennungskraftmaschine hat einen ersten Betriebszustand, in dem sie (ausschließlich) mit einer inneren Gemischbildung eines Kraftstoffes betreibbar ist, und einen zweiten Betriebszustand, in dem sie (ausschließlich) mit einer äußeren Gemischbildung eines Kraftstoffes betreibbar ist. Die Verbrennungskraftmaschine weist wenigstens einen Kraftstoffinjektor zum Erzeugen der inneren Gemischbildung in einem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine auf und wenigstens ein Kraftstoffventil zum Erzeugen der äußeren Gemischbildung außerhalb des Brennraums der Verbrennungskraftmaschine.An inventive diagnostic method relates to the detection of a defective fuel injector of an internal combustion engine. The internal combustion engine has a first operating state in which it is operable (exclusively) with internal mixture formation of a fuel, and a second operating state in which it is operable (exclusively) with external mixture formation of a fuel. The internal combustion engine has at least one fuel injector for generating the internal mixture formation in a combustion chamber of the internal combustion engine and at least one fuel valve for generating the external mixture formation outside the combustion chamber of the internal combustion engine.

Grundsätzlich ist es bekannt, dass bei Verbrennungskraftmaschinen eine äußere Gemischbildung, zum Beispiel in einem Saugrohr oder einem Vergaser außerhalb des eigentlichen Brennraums stattfindet. Die äußere Gemischbildung dient dazu, ein verbrennungsfähiges Gas oder Kraftstoffgemisch außerhalb des Brennraums herzustellen. Dazu sind Kraftstoffventile bekannt, die flüssigen oder gasförmigen Kraftstoff entsprechend in das Saugrohr einbringen und so das verbrennungsfähige Gas oder Gemisch in dem Saugrohr zu erzeugen. Die innere Gemischbildung findet in dem Brennraum statt. Dazu sind Kraftstoffinjektoren, wie auch oben beschrieben, bekannt, die an dem Brennraum angeordnet sind und den Kraftstoff in den Brennraum einspritzen und so dort ein verbrennungsfähiges Gemisch erzeugen.In principle, it is known that in internal combustion engines an external mixture formation, for example in a suction pipe or a carburetor, takes place outside the actual combustion chamber. The outer mixture formation serves to produce a combustible gas or fuel mixture outside the combustion chamber. For this purpose, fuel valves are known to introduce the liquid or gaseous fuel according to the intake manifold and so to produce the combustible gas or mixture in the intake manifold. The internal mixture formation takes place in the combustion chamber. For this purpose, fuel injectors, as also described above, are known, which are arranged on the combustion chamber and inject the fuel into the combustion chamber and thus generate a combustible mixture there.

Die Verbrennungskraftmaschine kann zum Beispiel zum Verbrennen nur von flüssigen Kraftstoff, z. B. Benzin oder Diesel, ausgestaltet sein. In solchen Fällen wird die Verbrennungskraftmaschine im ersten Betriebszustand (ausschließlich) mittels der Kraftstoffinjektoren betrieben, die jeweils den Kraftstoff in den Brennraum für die innere Gemischbildung einspritzen und im zweiten Betriebszustand wird die Verbrennungskraftmaschine mittels der Kraftstoffventile betrieben, die für die äußere Gemischbildung vorgesehen sind, wobei im ersten und im zweiten Betriebszustand dieselbe Art von Kraftstoff verwendet wird.The internal combustion engine can be used, for example, to burn only liquid fuel, e.g. As gasoline or diesel, be designed. In such cases, the internal combustion engine is operated in the first operating state (exclusively) by means of the fuel injectors, each injecting the fuel into the combustion chamber for the internal mixture formation and in the second operating state, the internal combustion engine is operated by means of the fuel valves, which are provided for the external mixture formation in the first and in the second operating state, the same type of fuel is used.

Bei manchen Ausführungsbeispielen ist die Verbrennungskraftmaschine zur Verbrennung zweier unterschiedlicher Kraftstoffarten ausgebildet, nämlich zur Verbrennung eines ersten (flüssigen) Kraftstoffes, insbesondere Benzin, im ersten Betriebszustand und im zweiten Betriebszustand zur Verbrennung eines zweiten, gasförmigen Kraftstoffes als zweiten Kraftstoff, insbesondere komprimiertes Erdgas. Solche bivalenten Verbrennungskraftmaschinen sind grundsätzlich bekannt.In some embodiments, the internal combustion engine is designed for combustion of two different types of fuel, namely for combustion of a first (liquid) fuel, in particular gasoline, in the first operating state and in the second operating state for combustion of a second, gaseous fuel as the second fuel, in particular compressed natural gas. Such bivalent internal combustion engines are known in principle.

Die Verbrennungskraftmaschine kann ein Ottomotor mit einem, zwei, drei, vier oder mehr Zylindern sein, wobei in jedem Zylinder ein Brennraum angeordnet ist. Dabei ist für jeden Brennraum, d. h. für jeden Zylinder, wenigstens ein Kraftstoffinjektor zum Einspritzen des (ersten) Kraftstoffs (z. B. Benzin) und wenigstens ein Kraftstoffventil zum Zuführen eines (zweiten) Kraftstoffs (zum Beispiel komprimiertes Erdgas oder ebenfalls Benzin) vorgesehen. Wie oben ausgeführt, ist ein Kraftstoffinjektor ein Kraftstoffventil, das zum Beispiel elektromagnetisch oder piezoelektrisch betreibbar sein kann.The internal combustion engine may be a gasoline engine with one, two, three, four or more cylinders, wherein a combustion chamber is arranged in each cylinder. It is for each combustion chamber, d. H. for each cylinder, at least one fuel injector for injecting the (first) fuel (eg gasoline) and at least one fuel valve for supplying a (second) fuel (for example compressed natural gas or also gasoline). As stated above, a fuel injector is a fuel valve that may be, for example, electromagnetically or piezoelectrically operable.

Der grundsätzliche Aufbau von Verbrennungskraftmaschinen auch für den bivalenten Betrieb mit zwei unterschiedlichen Kraftstoffen, wie Benzin und komprimiertes Erdgas, ist grundsätzlich bekannt und muss hier nicht weiter erörtert werden. Gleiches gilt für den Aufbau und die Funktionsweise von Kraftstoffventilen, die dem Fachmann grundsätzlich bekannt sind.The basic structure of internal combustion engines for bivalent operation with two different fuels, such as gasoline and compressed natural gas, is basically known and need not be discussed further here. The same applies to the structure and operation of fuel valves, which are known in principle to those skilled in the art.

Wie oben bereits erwähnt, sind Kraftstoffinjektoren teuer und der Austausch ist aufwändig, sodass ein unnötiger Austausch nach Möglichkeit vermieden werden sollte.As mentioned above, fuel injectors are expensive and the replacement is expensive, so that an unnecessary exchange should be avoided if possible.

Das Diagnoseverfahren umfasst als Schritt (a) das Analysieren der Laufunruhe der Verbrennungskraftmaschine im ersten Betriebszustand (z. B. mit dem ersten Kraftstoff zur inneren Gemischbildung) und im zweiten Betriebszustand (z. B. mit dem zweiten Kraftstoff zur äußeren Gemischbildung). Dadurch wird (wenigstens) ein erster Laufunruhewert für den ersten Betriebszustand und (wenigstens) ein zweiter Laufunruhewerte für den zweiten Betriebszustand erhalten, wobei die Verbrennungskraftmaschine oberhalb einer vorgegebenen Betriebstemperatur betrieben wird. Die vorgegebene Betriebstemperatur entspricht dabei einer Betriebstemperatur, oberhalb derer die Verbrennungskraftmaschine einen „warmen” Zustand hat. Das heißt, die Verbrennungskraftmaschine wird so betrieben, dass sie in einem stabilen Betriebszustand ist und zum Beispiel eine Öltemperatur oder eine andere für den Betrieb der Verbrennungskraftmaschine charakteristische Temperatur nicht weiter ansteigt, sondern nahezu stabil oberhalb der vorgegebenen Betriebstemperatur verbleibt. Die Verbrennungskraftmaschine kann dabei bei einer Leerlaufdrehzahl oder einer Drehzahl betrieben werden, die um einen vorgegebenen Wert oberhalb der Leerlaufdrehzahl liegt.The diagnostic method comprises, as step (a), analyzing the rough running of the internal combustion engine in the first operating state (eg with the first fuel for internal mixture formation) and in the second operating state (eg with the second fuel for external mixture formation). As a result, (at least) a first rough-running value for the first operating state and (at least) a second rough-running value for the second operating state are obtained, wherein the internal combustion engine is operated above a predetermined operating temperature. The predetermined operating temperature corresponds to an operating temperature above which the internal combustion engine has a "warm" state. That is, the internal combustion engine is operated to be in a stable operating condition and, for example, to not further increase an oil temperature or other temperature characteristic of the operation of the internal combustion engine, but to remain almost stable above the predetermined operating temperature. The internal combustion engine can be operated at an idling speed or a rotational speed which is above the idling speed by a predetermined value.

Das Diagnoseverfahren umfasst weiter als Schritt (b) das Festlegen eines weiteren Analyseschrittes zum Erkennen eines Defekts des wenigstens einen Kraftstoffinjektors in Abhängigkeit des ersten und des zweiten Laufunruhewertes.The diagnostic method further comprises, as step (b), setting a further analysis step for detecting a defect of the at least one fuel injector as a function of the first and second rough running values.

Das Diagnoseverfahren macht sich folglich zunutze, dass die Laufunruhe bei einem Defekt eines Kraftstoffinjektors im ersten Betriebszustand stärker sein wird oder anders ausfallen wird, als die Laufunruhe im zweiten Betriebszustand, wenn zum Beispiel das Kraftstoffventil bzw. die Kraftstoffventile zum Zuführen des zweiten Kraftstoffs nicht defekt sind, da im ersten Betriebszustand (nur) die Kraftstoffinjektoren für die innere Gemischbildung verwendet werden, während im zweiten Betriebszustand nur die Kraftstoffventile zur äußeren Gemischbildung verwendet werden, während im zweiten Betriebszustand folglich die Kraftstoffinjektoren nicht verwendet werden. Außerdem macht sich das Diagnoseverfahren im Schritt (a) zunutze, dass sich viele Defekte von Kraftstoffinjektoren besonders bei der Betriebstemperatur einer Verbrennungskraftmaschine zeigen.The diagnostic method thus takes advantage of the fact that the rough running in the event of a defect of a fuel injector in the first operating state will be stronger or different than the rough running in the second operating state, if, for example, the fuel valve or fuel valves for supplying the second fuel are not defective in the first operating state (only) the fuel injectors are used for internal mixture formation, while in the second operating state only the fuel valves are used for external mixture formation, while in the second operating state consequently the fuel injectors are not used. In addition, the diagnostic method in step (a) makes use of the fact that many defects of fuel injectors are found particularly at the operating temperature of an internal combustion engine.

Das Diagnoseverfahren wird typischerweise nicht durch ein Steuergerät, das die Verbrennungskraftmaschine steuert und typischerweise verschieden Diagnosefunktionen aufweist, ausgeführt, sondern wird „Off-Board”, das heißt außerhalb des Steuergeräts und zum Beispiel in einer Werkstatt durchgeführt. Das Diagnoseverfahren kann in einer Diagnoseeinrichtung ablaufen, wie sie weiter unten ausgeführt wird. Außerdem kann das Diagnoseverfahren auch Arbeitsanweisungen an einen Mechaniker oder einen anderen Servicemitarbeiter einer Werkstatt aufweisen.The diagnostic method is typically not performed by a controller that controls the internal combustion engine and typically has various diagnostic functions, but is performed "off-board," that is, outside of the controller and, for example, in a workshop. The diagnostic procedure may be performed in a diagnostic facility, as discussed below. In addition, the diagnostic method may also include work instructions to a mechanic or other service technician of a workshop.

Das Bestimmen der Laufunruhe ist grundsätzlich bekannt und wird im Folgenden nur kurz erläutert. Die Laufunruhe kann als Basisgröße zum Erkennen von Verbrennungsaussetzern der Verbrennungskraftmaschine bzw. an einzelnen Zylindern einer Verbrennungskraftmaschine dienen. Die Laufunruheanalyse selbst kann aber auch als Diagnosefunktion in dem Motorsteuergerät der Verbrennungskraftmaschine ausgestaltet sein. Des Weiteren ist sie eine von der europäischen Union vorgeschriebene Diagnosefunktion und ist in der On-Board-Diagnose II (OBD II) ISO 15031 definiert. Ein Verbrennungsaussetzer ist typischerweise eine fehlende oder unvollständige Verbrennung. Als Ursachen für einen Verbrennungsaussetzer kommen zum Beispiel folgende Punkte in Frage: Fehler in der Zündung (kein Zündfunken, zu früh, zu spät, zu schwach), Fehler in der Kraftstoffzufuhr (zu viel, zu wenig, zu spät, inhomogen verteilt), Luftmangel und zu geringe Kompression auf dem Zylinder.Determining the uneven running is basically known and will be explained in the following only briefly. The uneven running can serve as a basic variable for detecting misfiring of the internal combustion engine or on individual cylinders of an internal combustion engine. However, the running disturbance analysis itself can also be designed as a diagnostic function in the engine control unit of the internal combustion engine. Furthermore, it is a diagnostic function prescribed by the European Union and is defined in on-board diagnosis II (OBD II) ISO 15031. A misfire is typically a missing or incomplete combustion. Causes of a misfire include, for example, the following issues: failure in ignition (no spark, too early, too late, too weak), fuel supply error (too much, too little, too late, inhomogeneously distributed), lack of air and too little compression on the cylinder.

Das Erkennen von Verbrennungsaussetzern durch die Analyse der Laufunruhe basiert bei manchen Ausführungsbeispielen auf der Auswirkung einer fehlenden oder schlechten Verbrennung. Ein Verbrennungsaussetzer bewirkt typischerweise einen Kraftverlust in einem Zylinder und führt entsprechend zu einem kurzzeitigen Einbruch des Motormoments (Moment der Verbrennungskraftmaschine). Daraus resultiert eine Verlangsamung der Drehbewegung der Kurbelwelle. Die so entstandene kurzzeitige Veränderung der Drehzahl lässt sich durch einen Kurbelwellensensor erfassen, der an einer Kurbelwelle der Verbrennungskraftmaschine angebracht ist und den Drehwinkel der Kurbelwelle erfasst. Mit diesem Signal des Kurbelwellensensors können für verschiedene Zustände und Aussetzerarten unterschiedliche Laufunruhesignale berechnet werden, die durch einen Vergleich mit zugehörigen Schwellwerten eine Entscheidung ermöglichen, ob ein Aussetzer vorliegt oder nicht. Auch dies ist grundsätzlich bekannt und die Laufunruheanalyse und die Erkennung der von Verbrennungsaussetzern für einzelne Zylinder kann als Diagnosefunktion in der Motorsteuerung bzw. dem Motorsteuergerät vorgesehen sein.The detection of combustion misfires by the analysis of the rough running is based in some embodiments on the effect of missing or bad combustion. A misfire typically causes a loss of power in a cylinder and correspondingly leads to a brief drop in engine torque (torque of the internal combustion engine). This results in a slowing down of the rotational movement of the crankshaft. The resulting short-term change in the rotational speed can be detected by a crankshaft sensor, which is mounted on a crankshaft of the internal combustion engine and detects the rotational angle of the crankshaft. With this signal of the crankshaft sensor different Laufunruhesignale can be calculated for different states and misfire types, which allow a decision as to whether a misfire exists or not by a comparison with associated thresholds. This is also known in principle and the running-noise analysis and the detection of the misfire for individual cylinders can be provided as a diagnostic function in the engine control or the engine control unit.

Die Diagnosefunktion, die im Rahmen des Schrittes (a) verwendet wird, kann im Stillstand des Fahrzeugs angereizt werden, indem z. B. ein entsprechender Steuerbefehl an die Motorsteuerung gesendet wird, um die Leerlaufqualität der Verbrennungskraftmaschine zu bestimmen.The diagnostic function that is used in the context of step (a), can be stimulated at standstill of the vehicle by z. B. a corresponding control command is sent to the engine control to determine the idling quality of the internal combustion engine.

Die Leerlaufqualität der Verbrennungskraftmaschine ist das Leerlaufverhalten eines Motors und kann durch eine schlechte Verbrennung stark beeinflusst werden. The idling quality of the internal combustion engine is the idling behavior of an engine and can be greatly influenced by a bad combustion.

Der Schritt (a) des Diagnoseverfahrens kann das bereits erläuterte Laufunruheprinzip ausnutzen, um die Leerlaufqualität der Verbrennungskraftmaschine zu bestimmen, indem es zylinderselektive positive Laufunruhewerte der Verbrennungskraftmaschine über eine definierte Messzeit integriert.The step (a) of the diagnostic method can exploit the previously discussed uneven running principle in order to determine the idling quality of the internal combustion engine by integrating cylinder-selective positive rough running values of the internal combustion engine over a defined measuring time.

Die Integrale können bei einer betriebswarmen Verbrennungskraftmaschine im ersten Betriebszustand und im zweiten Betriebszustand ermittelt werden, wobei, wie oben erwähnt, der betriebswarme Zustand erreicht ist, wenn die Betriebstemperatur oberhalb eines vorgegebenen Betriebstemperaturwertes liegt. Wie später auch noch erläutert wird, können diese Laufunruhewerte und ihre Integrale auch in einer Warmlaufphase der Verbrennungskraftmaschine im ersten bzw. zweiten Betriebszustand ermittelt werden, wobei die Warmlaufphase dadurch charakterisiert ist, dass die Betriebstemperatur unterhalb des vorgegebenen Betriebstemperaturwertes liegt.The integrals can be determined in a warm operating internal combustion engine in the first operating state and in the second operating state, wherein, as mentioned above, the warm operating state is reached when the operating temperature is above a predetermined operating temperature value. As will be explained later, these rough-running values and their integrals can also be determined in a warm-up phase of the internal combustion engine in the first or second operating state, wherein the warm-up phase is characterized in that the operating temperature is below the predetermined operating temperature value.

Das Starten der Diagnosefunktion der Motorsteuerung der Verbrennungskraftmaschine in den unterschiedlichen Betriebsphasen erfolgt bei manchen Ausführungsbeispielen mittels einer Diagnoseeinrichtung, die z. B. als Tester ausgebildet ist, durch das Anreizen verschiedener der Grundeinstellungen der Motorsteuerung. Das Speichern der Diagnoseergebnisse kann in einem Speicher der Diagnoseeinrichtung oder direkt selbst in der Motorsteuerung erfolgen.The starting of the diagnostic function of the engine control of the internal combustion engine in the different operating phases takes place in some embodiments by means of a diagnostic device, the z. B. is designed as a tester by stimulating various of the basic settings of the engine control. The storage of the diagnostic results can be done in a memory of the diagnostic device or directly even in the engine control.

Die Voraussetzung für den Ablauf der Funktion in der Warmlaufphase im Benzinbetrieb ist, dass sich, wie erwähnt, die Verbrennungskraftmaschine in einem vorgegebenen Betriebstemperaturbereich, insbesondere oberhalb einer vorgegebenen Betriebstemperatur befindet. Überschreitet die Verbrennungskraftmaschine innerhalb des Ausführens des Diagnoseverfahrens diesen Temperaturbereich, z. B. indem eine vorgegebenen maximale Betriebstemperatur überschritten wird, kann bei manchen Ausführungsbeispielen das Diagnoseverfahren stoppen und das ermittelte Ergebnis für die Laufunruhe kann verworfen werden. Dadurch kann sichergestellt werden, dass die Prüfphase immer die gleichen Randbedingungen aufweist.The prerequisite for the end of the function in the warm-up phase in gasoline operation is that, as mentioned, the internal combustion engine is in a predetermined operating temperature range, in particular above a predetermined operating temperature. Exceeds the internal combustion engine within the execution of the diagnostic process this temperature range, for. B. by a predetermined maximum operating temperature is exceeded, in some embodiments, the diagnostic process can stop and the determined result for the rough running can be discarded. This can ensure that the test phase always has the same boundary conditions.

Es kann vor Beginn der Integration der Laufunruhesignale oder -werte überprüft werden, ob der angeforderte erste bzw. zweite Betriebszustand vorliegt, ansonsten wird er entsprechend angefordert. Außerdem kann eine Verzugszeit im Anschluss abgewartet werden, um ein Einschwingen des Laufunruhesignals zu ermöglichen. Bei manchen Ausführungsbeispielen kann ferner, soweit vorhanden, eine Lambdaregelung gesperrt werden und eine Gemischadaption auf einen Initialwert gesetzt werden.It can be checked before starting the integration of the Laufunruhesignale or values, whether the requested first or second operating state exists, otherwise it is requested accordingly. In addition, a delay time can be awaited afterwards to allow a settling of the Laufunruhesignals. In some embodiments, furthermore, a lambda control can be blocked, if present, and a mixture adaptation can be set to an initial value.

Wird die vorgegebene Betriebstemperatur der Verbrennungskraftmaschine erreicht, wird mit dem Ausführen des Schrittes (a) begonnen und die Laufunruhewerte können bei manchen Ausführungsbeispielen jeweils für die Zylinder der Verbrennungskraftmaschine aufintegriert werden. Die Messdauer der Integration kann vorgegeben werden und hängt von der speziellen Ausgestaltung der Verbrennungskraftmaschine ab.If the predetermined operating temperature of the internal combustion engine is reached, the execution of step (a) is started and the rough running values can in some embodiments be integrated respectively for the cylinders of the internal combustion engine. The measurement duration of the integration can be specified and depends on the specific design of the internal combustion engine.

Die ermittelten Beträge der Integrale, die den ersten und den zweiten Laufunruhewert für den ersten bzw. zweiten Betriebszustand bilden, können bei manchen Ausführungsbeispielen auch in der Motorsteuerung der Verbrennungskraftmaschine oder in der Diagnoseeinrichtung für die weitere Verarbeitung und die Auslese durch eine Diagnoseeinrichtung, z. B. einen Tester, gespeichert werden.The determined amounts of the integrals, which form the first and the second rough-running value for the first and second operating state, in some embodiments, in the engine control of the internal combustion engine or in the diagnostic device for further processing and read-out by a diagnostic device, for. A tester.

Wird gemäß Schritt (a) die Laufunruhe für den ersten Betriebszustand analysiert, so kann bei manchen Ausführungsbeispielen zusätzlich das aktuelle Lambdasignal von einer Lambdasonde erfasst und abgespeichert werden. Das Lambdasignal kann außerdem durch einen Tiefpassfilter geglättet werden.If, in accordance with step (a), the uneven running for the first operating state is analyzed, in some exemplary embodiments, in addition, the current lambda signal can be detected and stored by a lambda probe. The lambda signal can also be smoothed by a low pass filter.

Nach Beendigung des Schrittes (a) sind folglich ein erster Laufunruhewert und ein zweiter Laufunruhewert vorhanden, wobei der erste Laufunruhewert die Laufunruhe eines Zylinders der Verbrennungskraftmaschine während des ersten Betriebszustandes für eine vorgegebene Messdauer repräsentiert und der zweite Laufunruhewert die Laufunruhe des Zylinders während des zweiten Betriebszustandes für die vorgegebenen Messdauer repräsentiert. Bei mehreren Zylindern werden entsprechend jeweils zwei Laufunruhewerte für einen Zylinder bestimmt, sodass dann für jeden Zylinder ein erster Laufunruhewert für den ersten Betriebszustand vorhanden ist und ein zweiter Laufunruhewert für den zweiten Betriebszustand vorhanden ist.After the completion of step (a), a first rough-running value and a second rough-running value are accordingly present, wherein the first rough-running value represents the rough running of a cylinder of the internal combustion engine during the first operating state for a predetermined measuring period and the second rough-running value represents the rough running of the cylinder during the second operating state represents the given measurement duration. In the case of a plurality of cylinders, two rough-running values are respectively determined for one cylinder, so that a first rough-running value for the first operating state is then available for each cylinder and a second rough-running value for the second operating state is present.

Wie oben erwähnt, wird im Schritt (b) ein weiterer Analyseschritt zum Erkennen eines Defekts des wenigstes einen Kraftstoffinjektors in Abhängigkeit des ersten und des zweiten Laufunruhewertes festgelegt.As mentioned above, in step (b), another analyzing step for detecting a defect of the least one fuel injector is determined depending on the first and second running noise values.

Dazu können der erste und der zweite Laufunruhewert mit einem vorgegebenen gemeinsamen Schwellwert verglichen werden oder mit jeweils einem ersten und einem zweiten Schwellwert. Der Schwellwert kann spezifisch für die Verbrennungskraftmaschine sein und einen Grenzwert angeben, ab dem die Laufunruhe charakteristisch für eine Fehlfunktion sein kann.For this purpose, the first and second rough running values can be compared with a predetermined common threshold value or with a respective first and a second threshold value. The threshold may be specific to the internal combustion engine and may indicate a threshold above which the smooth running may be characteristic of a malfunction.

Dadurch ist es möglich, in Abhängigkeit der ermittelten Laufunruhewerte mehrere Szenarien zu definieren und entsprechende weitere Fehlersuchstrategien mit geeigneten Analysemitteln zur Verfügung zu stellen. This makes it possible to define several scenarios as a function of the determined rough running values and to provide corresponding further troubleshooting strategies with suitable analysis means.

Bei manchen Ausführungsbeispielen können bis zu fünf unterschiedliche Szenarien festgelegt werden. So kann z. B. bei einem ersten Szenario ein niedriger, das heißt ein unterhalb des Schwellwerts liegender, erster Laufunruhewert, der die Laufunruhe im Betrieb mit dem ersten Kraftstoff charakterisiert, und ein hoher, das heißt ein oberhalb des Schwellwerts liegender, zweiter Laufunruhewert, der die Laufunruhe im Betrieb mit dem zweiten Kraftstoff charakterisiert, ein Hinweis darauf sein, dass der Kraftstoffinjektor für den ersten Kraftstoff in Ordnung ist, aber das Kraftstoffventil für den zweiten Kraftstoff defekt ist.In some embodiments, up to five different scenarios may be specified. So z. B. in a first scenario, a lower, that is, below the threshold lying, first rough-running value, which characterizes the rough running in operation with the first fuel, and a high, that is above the threshold, second rough running, the uneven running in the Operation with the second fuel is an indication that the fuel injector for the first fuel is in order, but the fuel valve for the second fuel is defective.

Sind bei einem zweiten Szenario der erste und der zweite Laufunruhewert hoch, das heißt oberhalb des Schwellwerts, so kann dies auf einen anderen Fehler, z. B. eine defekte Zündspule hinweisen, während der Kraftstoffinjektor in Ordnung ist.In a second scenario, if the first and second rough-running values are high, that is, above the threshold, this may be due to another error, e.g. B. a faulty ignition coil, while the fuel injector is in order.

Sind hingegen bei einem dritten Szenario der erste und der zweite Laufunruhwert niedrig (unterhalb des Schwellwerts), aber ist zum Beispiel in einem Fehlerspeicher der Motorsteuerung der Verbrennungskraftmaschine ein Fehler hinterlegt, der anzeigt, dass Verbrennungsaussetzer erkannt wurden (zum Beispiel im warmen oder kalten Betriebszustand), so können weitere Analyseschritte angeordnet werden, um die Kraftstoffinjektoren weiter zu untersuchen und womöglich einen defekten Kraftstoffinjektor zu ermitteln.On the other hand, in a third scenario, if the first and second running disturbances are low (below the threshold), but an error is stored, for example, in a fault memory of the engine control of the internal combustion engine indicating that misfires have been detected (for example, in hot or cold operating condition). , so further analysis steps can be arranged to further investigate the fuel injectors and possibly to determine a defective fuel injector.

Ist bei einem vierten Szenario der erste Laufunruhewert hoch und der zweite niedrig, so deutet dies auf einen Fehler eines Kraftstoffinjektors hin und es können weitere Analyseschritte folgen, um den oder die defekten Kraftstoffinjektoren zu ermitteln.In a fourth scenario, if the first rough-running value is high and the second low, this indicates an error of a fuel injector and further analysis steps can follow in order to determine the defective fuel injector (s).

In einem fünften Szenario kann zum Beispiel der erste Laufunruhewert undefiniert sein, das heißt er schwankt zum Beispiel, und der zweite Laufunruhewert kann niedrig sein, so kann auch hier ein Defekt, womöglich aller Kraftstoffinjektoren vorliegen und es werden weitere Analyseschritte entsprechend ausgewählt.In a fifth scenario, for example, the first rough-running value may be undefined, that is, it varies, for example, and the second rough-running value may be low, so there may be a defect, possibly all fuel injectors, and further analysis steps selected accordingly.

Da bei den ersten beiden Szenarien ein Defekt eines Kraftstoffinjektors ausgeschlossen werden kann, liegt der Schwerpunkt der folgenden Beschreibung auch stärker auf den Szenarien drei bis fünf, bei denen ein defekter Kraftstoffinjektor vorhanden sein kann, der entsprechend durch eine weitere Analyse ermittelt werden soll.Since the failure of a fuel injector can be excluded in the first two scenarios, the focus of the following description is also more on the scenarios three to five, in which a defective fuel injector may be present, which should be determined accordingly by further analysis.

Bei manchen Ausführungsbeispielen umfasst der weitere Analyseschritt das Ermitteln einer Gemischabweichung für den wenigstens einen Kraftstoffinjektor, das heißt es wird ermittelt, ob jeder Kraftstoffinjektor das vorgegebene Gemisch zwischen insbesondere dem ersten Kraftstoff und Luft bereitstellt. Bei manchen Ausführungsbeispielen wird die Analyse der Gemischabweichung entsprechend nur für den ersten Betriebszustand durchgeführt, bei dem der bzw. die Kraftstoffinjektoren verwendet werden.In some embodiments, the further analysis step comprises determining a mixture deviation for the at least one fuel injector, that is, it is determined whether each fuel injector provides the predetermined mixture between, in particular, the first fuel and air. In some embodiments, the analysis of the mixture deviation is performed accordingly only for the first operating state in which the fuel injector (s) are used.

Die Diagnosefunktion, die die Gemischabweichung feststellt kann bei manchen Ausführungsbeispielen auch in der Motorsteuerung der Verbrennungskraftmaschine gespeichert sein, sie kann aber auch extern z. B. in einer Diagnoseeinrichtung oder dergleichen gespeichert sein.The diagnostic function that detects the mixture deviation may be stored in some embodiments in the engine control of the internal combustion engine, but it can also externally z. B. stored in a diagnostic device or the like.

Bei manchen Ausführungsbeispielen wird die Analyse der Gemischabweichung bei betriebswarmen Verbrennungskraftmaschine durchgeführt, das heißt die Betriebstemperatur liegt oberhalb der vorgegebenen Betriebstemperatur.In some embodiments, the analysis of the mixture deviation is performed at low-operating internal combustion engine, that is, the operating temperature is above the predetermined operating temperature.

Bei manchen Ausführungsbeispielen umfasst die Analyse der Gemischabweichung folgende Grundzustände, die zum Beispiel von einem Zustandsautomaten durchgeführt werden:

Zustand 0: Es werden alle erforderlichen Betriebsbedingungen hergestellt und Freigabebedingungen für die weitere Analyse geprüft.

Zustand 1: In diesem Zustand wird geprüft, ob ein Zylinder eine auffällige Laufunruhe hat.

Zustand 2: Es wird ein Kraftstoffinjektor-Klemmtest durchgeführt, indem geprüft wird, ob eine Ansteuerung von diesem noch möglich ist

Zustand 3: Dieser Zustand führt eine Vorinitialisierung einer Gemischrampe durch.

Zustand 4: In diesem Zustand wird ein auffällig gewordener Zylinder in Abhängigkeit der Laufunruhe mittels einer Gemischrampe angefettet oder abgemagert.

Zustand 5: Dieser Zustand tritt ein, wenn ein Diagnoseergebnis ermittelt wurde oder Bedingungen vorliegen, die zu einem Funktionsabbruch führen.

Zustand 6: Dieser Zustand wird erreicht, wenn vorgegebenen Betriebsparameter, wie ein Raildruck oder eine Leerlaufdrehzahl nicht eingehalten werden. Dementsprechend wird die Analyse der Gemischabweichung unterbrochen und ein Neustart initialisiert.
In some embodiments, the analysis of the mixture deviation includes the following basic states, for example, performed by a state machine:

State 0: All required operating conditions are established and release conditions are checked for further analysis.

State 1: In this state, it is checked whether a cylinder has a noticeable running noise.

Condition 2: A fuel injector clamp test is performed by checking if it is still possible to control it

State 3: This state performs a pre-initialization of a mixture ramp.

Condition 4: In this state, a conspicuous cylinder is greased or emaciated depending on the rough running by means of a mixture ramp.

State 5: This state occurs when a diagnostic result has been determined or there are conditions that cause the function to terminate.

Condition 6: This condition is reached when specified operating parameters such as rail pressure or idle speed are not met. Accordingly, the analysis of the mixture deviation is interrupted and a restart is initialized.

Diese Zustände sind natürlich nur beispielhaft und die vorliegende Erfindung ist nicht auf diese Zustände beschränkt. Of course, these states are merely exemplary and the present invention is not limited to these states.

Als Basiseingangssignale für die Analyse der Gemischabweichung können ein aktueller Lambda-Wert (λ-Wert) der Verbrennungskraftmaschine und das jeweilige Laufunruhesignal dienen. Diese beiden Signale können durch einen Tiefpassfilter für die weitere Verarbeitung geglättet werden. Der Lambda-Wert beschreibt die Luftzahl und ist dem Fachmann bekannt.As a basic input signals for the analysis of the mixture deviation, a current lambda value (λ value) of the internal combustion engine and the respective Laufunruhesignal serve. These two signals can be smoothed by a low-pass filter for further processing. The lambda value describes the air ratio and is known to the person skilled in the art.

Im Zustand 1 kann zuerst geprüft werden, ob die Laufunruhesignale aller Zylinder stabil sind. Ist dieses Stabilitätskriterium erfüllt, folgt eine Prüfung der Laufunruhewerte aller Zylinder. Wenn das Kriterium nicht erfüllt wurde, findet ein Abbruch der Diagnose statt. Liegt der Laufunruhewert des geprüften Zylinders unterhalb eines vorgegebenen Schwellwertes, wird die Diagnose mit dem Ergebnis „i. O.” für diesen Zylinder beendet und der nächste Zylinder wird geprüft. Liegt der Laufunruhewert oberhalb des Schwellwerts wird die Prüfschleife unterbrochen und der Kraftstoffinjektor des entsprechenden Zylinders wird weiter untersucht. Ist die Untersuchung des Zylinders abgeschlossen, wird die Suche fortgesetzt bis alle Zylinder geprüft sind. Sollten die Laufunruhewerte aller Zylinder unter dem Schwellwert liegen wird die Diagnose beendet.In state 1, it can first be checked whether the running noise signals of all cylinders are stable. If this stability criterion is fulfilled, an examination of the rough running values of all cylinders follows. If the criterion has not been met, the diagnostic is aborted. If the rough running value of the tested cylinder is below a predefined threshold value, the diagnosis with the result "i. O. "for this cylinder finished and the next cylinder is checked. If the rough-running value is above the threshold value, the test loop is interrupted and the fuel injector of the corresponding cylinder is further investigated. When the cylinder inspection is completed, the search continues until all cylinders have been tested. If the rough running values of all cylinders are below the threshold value, the diagnosis is ended.

Mit dem Überschreiten eines vorgegebenen Laufunruheschwellwertes von einem Zylinder veranlasst der Zustandsautomat einen Wechsel von Zustand 1 in den Zustand 2. Im Zustand 2 kann der betreffende Kraftstoffinjektor weiter auf seine Funktionsfähigkeit untersucht werden, wobei hier überprüft wird, ob der Kraftstoffinjektor klemmt. Dazu kann zum Beispiel der Kraftstoffinjektor angewiesen werden, zwei unterschiedliche Einspritzmengen einzuspritzen und es wird jeweils der zugehörige Lambda-Wert der Verbrennungskraftmaschine ermittelt. Das Verhältnis der beiden Lambda-Werte kann zum Beispiel einen kleinen Wert ergeben, der unterhalb eines Schwellwerts liegt und entsprechend darauf hindeutet, dass der Kraftstoffinjektor klemmt.With the exceeding of a predetermined Laufunruheschwellwertes of a cylinder, the state machine causes a change from state 1 to state 2. In state 2, the relevant fuel injector can be further examined for its operability, here is checked whether the fuel injector is stuck. For this purpose, for example, the fuel injector can be instructed to inject two different injection quantities and it is determined in each case the associated lambda value of the internal combustion engine. The ratio of the two lambda values may, for example, give a small value that is below a threshold value and accordingly indicates that the fuel injector is stuck.

Andernfalls kann in den Zustand 3 gewechselt werden und mittels einer Gemischrampe der Kraftstoffinjektor eines Zylinders weiter untersucht werden. Eine Gemischrampe ist ein Vorgang bei dem die Einspritzmenge von einem Zylinder durch den zugehörigen Kraftstoffinjektor schrittweise erhöht (Anfetten) oder verringert wird (Abmagern). Dadurch kann das Drehmoment von einem Zylinder auf die Kurbelwelle angehoben oder verkleinert werden und hat somit einen Einfluss auf die Laufunruhe des Motors (der Verbrennungskraftmaschine). Die Höhe des Lambdawertes kann die Art der Gemischrampe bestimmen. Ist bspw. der Lambdawert λ < 1,0 wird zuerst eine Abmagerungsrampe generiert, während bei einem Lambdawert λ > 1,0 eine Anfettungsrampe erzeugt wird. Nachdem Festlegen der Art der Gemischrampe wird diese z. B. mit einem Faktor 1,0 initialisiert werden und es erfolgt ein Übergang in den Zustand 4.Otherwise, it is possible to change to state 3 and to further investigate the fuel injector of a cylinder by means of a mixture ramp. A mixture ramp is a process in which the injection quantity of a cylinder is incrementally increased (enriched) or reduced (leaned out) by the associated fuel injector. As a result, the torque can be increased or decreased by a cylinder on the crankshaft and thus has an influence on the rough running of the engine (the internal combustion engine). The height of the lambda value can determine the type of mixture ramp. If, for example, the lambda value λ <1.0, first an attenuation ramp is generated, while at a lambda value λ> 1.0 an enrichment ramp is generated. After setting the type of mixture ramp this z. B. initialized by a factor of 1.0 and there is a transition to the state 4.

Im Zustand 4 wird die aktuelle Laufunruhe des zu prüfenden Zylinders kontinuierlich überwacht. Wenn der Zylinder auf die Gemischrampe reagiert, unterschreitet er nach einer bestimmten Zeit den einstellbaren und vorgegebenen Laufunruheschwellwert und es erfolgt als Diagnoseergebnis „Mehr- oder Mindermenge”. Im Anschluss folgt der Übergang vom Zustand 4 in den Zustand 5. Falls der Zylinder nicht auf die Art der Gemischrampe reagiert und die Laufunruhe sich verschlechtert, kann die Rampenrichtung umgeschaltet werden.In state 4, the current rough running of the cylinder to be tested is continuously monitored. When the cylinder reacts to the mixture ramp, it falls below the adjustable and preset running disturbance threshold value after a certain time and the diagnosis result is "increased or reduced quantity". This is followed by the transition from state 4 to state 5. If the cylinder does not respond to the type of mixture ramp and the running noise deteriorates, the ramp direction can be switched.

Im Zustand 4 wird also die Laufunruhe im Zusammenhang mit der Gemischrampe analysiert. Steigen die Gemischrampe und die Laufunruhe an, so wird ab Übersteigen des Laufunruhewertes eines Schwellwertes angenommen, dass sich die Laufunruhe verschlechtert, was zu einer Änderung der Rampenrichtung führt. Die Rampenrichtung wird ebenfalls geändert, falls ein Maximalwert der Anreicherungsrampe oder ein Minimalwert der Abmagerungsrampe erreicht wird. Bevor die Rampenrichtung geändert wird, muss bei manchen Ausführungsbeispielen die neue Gemischrampe entsprechend der Zustände 3 und 4 initialisiert werden. Wird nach der Änderung der Richtung der Gemischrampe zum Beispiel festgestellt, dass der Laufunruhewert den Schwellwert unterschreitet, so liegt ein Diagnoseergebnis für den betreffenden Kraftstoffinjektor vor und es erfolgt der Übergang in den Zustand 5. Tritt trotz des Wechsels der Rampenrichtung keine Laufunruheverbesserung auf, kann die Diagnose mit dem Ergebnis „Zündung defekt” beendet werden.In state 4, therefore, the rough running in connection with the mixture ramp is analyzed. If the mixture ramp and the rough running increase, it is assumed that, from exceeding the rough running value of a threshold value, the rough running is impaired, which leads to a change of the ramp direction. The ramp direction is also changed if a maximum value of the enrichment ramp or a minimum value of the weight loss ramp is reached. Before the ramp direction is changed, in some embodiments, the new mixture ramp must be initialized according to states 3 and 4. If, for example, after the change in the direction of the mixture ramp, it is determined that the rough-running value is below the threshold value, a diagnosis result for the relevant fuel injector is present and the transition to state 5 occurs. If no smooth-running improvement occurs despite the change in the ramp direction, the Diagnostics ended with the result "ignition defective".

Damit eine stärkere Korrelation zwischen Gemischrampenergebnis und Laufunruhe besteht, kann im Zustand 4 weitere eine Plateauerkennung durchgeführt werden. Ein Plateau in der Laufunruhe kann entstehen, da trotz weiterer Anfettung/Abmagerung sich die Laufunruhe nicht weiter verändert. Ein Plateau wird anhand einer vorgegebenen zulässigen Differenz zwischen der aktuellen Laufunruhe und einer dazu gefilterten Laufunruhe erkannt. Die Eingangsgröße des gefilterten Laufunruhesignals ist das aktuelle Laufunruhesignal, welches durch einen Tiefpassfilter geglättet wird. Ist der Betrag der Differenz über eine definierte Verzugszeit kleiner als der vorgegebene Differenzwert, wird ein Plateau erkannt und die Gemischrampe beendet. Die Verzugszeit kann durch eine Kennlinie gebildet werden und kann von der Höhe der aktuellen Laufunruhe abhängig sein. Dabei kann die Kennlinie so gewählt werden, dass die Verzugszeit bei hoher Laufunruhe länger als bei niedriger ist, damit es bei einem Zylinder mit hoher Laufunruhe zu keinem vorzeitigen Ende der Gemischrampe kommt. Durch die Plateauerkennung kann der oben genannte Laufunruheschwellwert abgesenkt werden, z. B. von 1,5 auf 0,6, weil anhand der Erkennung festgestellt werden kann, wenn keine Reduzierung der Laufunruhe mehr vorliegt.In order for a stronger correlation between the mixture ramp result and rough running, a further plateau detection can be performed in state 4. A plateau in the Laufunruhe can arise, since despite further enrichment / emaciation the rough running does not change further. A plateau is recognized based on a given permissible difference between the current uneven running and a filtered uneven running. The input of the filtered ripple signal is the current ripple signal, which is smoothed by a low pass filter. If the amount of the difference over a defined delay time is less than the predetermined difference value, a plateau is detected and the mixture ramp is terminated. The delay time can be formed by a characteristic and can be dependent on the amount of the current rough running. In this case, the characteristic curve can be selected so that the delay time at high turbulence longer than at is lower, so it comes in a cylinder with high rough running at no premature end of the mixture ramp. Due to the plateau recognition of the above-mentioned Laufunruheschwellwert can be lowered, z. B. from 1.5 to 0.6, because it can be determined on the basis of the detection, if there is no reduction of rough running more.

Die oben beschriebenen Schritte können für jeden Zylinder und damit auch für jeden Kraftstoffinjektor der Verbrennungskraftmaschine durchgeführt werden. Aus der Gemischabweichung kann erkannt werden, welcher Kraftstoffinjektor defekt ist und ausgetauscht werden muss.The steps described above can be performed for each cylinder and thus also for each fuel injector of the internal combustion engine. From the mixture deviation can be detected which fuel injector is defective and must be replaced.

Bei manchen Ausführungsbeispielen kann das Ergebnis der Gemischabweichung direkt ausgegeben werden, damit bspw. ein Werkstattmitarbeiter anhand des Ergebnisses entscheiden kann, ob ein Kraftstoffinjektor defekt ist und getauscht werden muss oder nicht. Bei anderen Ausführungsbeispielen hingegen gibt das Diagnoseverfahren aus, ob und welcher Kraftstoffinjektor getauscht werden soll.In some embodiments, the result of the mixture deviation can be output directly, so that, for example, a garage employee can decide based on the result whether a fuel injector is defective and needs to be replaced or not. In contrast, in other embodiments, the diagnostic method outputs whether and which fuel injector is to be replaced.

Bei manchen Ausführungsbeispielen kann vor dem Schritt (a) ermittelt werden, ob ein Verbrennungsaussetzer der Verbrennungskraftmaschine im ersten Betriebszustand erkannt wurde. Wie oben ausgeführt, kann die Motorsteuerung der Verbrennungskraftmaschine so ausgestaltet sein, dass sie regelmäßig überprüft, ob Verbrennungsaussetzer auftreten. Ist dies der Fall, wird ein entsprechender Fehlercode in dem Fehlerspeicher in der Motorsteuerung abgelegt, der später ausgelesen werden kann. Entsprechend kann außerdem auch ermittelt werden, ob ein Verbrennungsaussetzer der Verbrennungskraftmaschine oberhalb oder unterhalb der vorgegebenen Betriebstemperatur erkannt wurde. Damit kann vor dem eigentlichen Start des Diagnoseverfahrens überprüft werden, ob möglicherweise ein Fehler bei einem Kraftstoffinjektor vorliegt. Außerdem kann diese Information bei manchen Ausführungsbeispielen ebenfalls zur Auswahl eines Analyseschrittes verwendet werden.In some embodiments, it may be determined before step (a) whether a combustion misfire of the internal combustion engine has been detected in the first operating state. As stated above, engine control of the internal combustion engine may be configured to periodically check for combustion misfires. If this is the case, a corresponding error code is stored in the error memory in the engine control, which can be read later. Accordingly, it can also be determined whether a combustion misfire of the internal combustion engine has been detected above or below the predetermined operating temperature. This can be checked before the actual start of the diagnostic process, if there is possibly a fault with a fuel injector. In addition, in some embodiments, this information may also be used to select an analysis step.

Bei manchen Ausführungsbeispielen wird ferner vor dem Schritt (a) überprüft, ob die Verbrennungskraftmaschine „diagnosefähig” ist. Damit ist gemeint, dass andere Ursachen für die Erkennung eines Verbrennungsaussetzers vorhanden sein können, wie zum Beispiel ein Fehler in der Lasterfassung, ein Defekt der Lambdasonde oder ein Defekt in der Mechanik, insbesondere in der Zylinderkopfdichtung oder des Zylinderkopfes selbst, die abgeprüft werden können, bevor die Kraftstoffinjektoren analysiert werden.In some embodiments, it is further checked before step (a) whether the internal combustion engine is "diagnosable". By this is meant that other causes for the detection of a misfire can be present, such as an error in the load detection, a defect of the lambda probe or a defect in the mechanics, in particular in the cylinder head gasket or the cylinder head itself, which can be checked, before the fuel injectors are analyzed.

Bei manchen Ausführungsbeispielen wird in einem weiteren Analyseschritt die Laufunruhe der Verbrennungskraftmaschine im ersten Betriebszustand analysiert, wobei die Verbrennungskraftmaschine unterhalb der Betriebstemperatur betrieben wird. Dadurch können auch Defekte bei einem Kraftstoffinjektor erkannt werden, die in der sogenannten Warmlaufphase auftreten können. Die Warmlaufphase ist eine Phase, in der die Betriebstemperatur der Verbrennungskraftmaschine nicht erreicht ist, sondern die Verbrennungskraftmaschine wird zum Beispiel „kalt” gestartet und die Laufunruhe der Verbrennungskraftmaschine wird, wie es oben im Zusammenhang mit dem Schritt (a) ausgeführt wurde, analysiert und dadurch wird ein Laufunruhewert (für jeden Zylinder mit Kraftstoffinjektor) ermittelt.In some embodiments, the rough running of the internal combustion engine is analyzed in the first operating state in a further analysis step, wherein the internal combustion engine is operated below the operating temperature. As a result, defects in a fuel injector can be detected, which can occur in the so-called warm-up phase. The warm-up phase is a phase in which the operating temperature of the internal combustion engine is not reached, but the internal combustion engine is started, for example, "cold" and the running noise of the internal combustion engine, as described above in connection with the step (a), analyzed and characterized is determined a rough running value (for each cylinder with fuel injector).

Bei manchen Ausführungsbeispielen wird diese Analyse nur durchgeführt wird, wenn im Schritt (b) festgestellt wird, dass der erste Laufunruhewert und der zweite Laufunruhewert unterhalb eines Schwellwerts liegen, was auch dem oben beschriebenen dritten Szenario entspricht.In some embodiments, this analysis is performed only if it is determined in step (b) that the first rough-running value and the second rough-running value are below a threshold, which also corresponds to the third scenario described above.

Bei manchen Ausführungsbeispielen wird einem weiteren Schritt eine Gemischabweichung für den wenigstens einen Kraftstoffinjektor im ersten Betriebszustand ermittelt, wobei die Verbrennungskraftmaschine oberhalb der vorgegebenen Betriebstemperatur betrieben werden kann. Diese kann insbesondere bei dem oben erklärten dritten und vierten Szenario erfolgen, um, wie oben erklärt, zylinderselektiv eine Fehlfunktion eines Kraftstoffinjektors herauszufinden.In some embodiments, a further step determines a mixture deviation for the at least one fuel injector in the first operating state, wherein the internal combustion engine can be operated above the predetermined operating temperature. This can be done, in particular, in the third and fourth scenarios explained above, in order, as explained above, to find cylinder-selectively a malfunction of a fuel injector.

Dementsprechend kann bei manchen Ausführungsbeispielen in einem weiteren Schritt eine Gemischabweichung für den wenigstens einen Kraftstoffinjektor im ersten Betriebszustand ermittelt werden, wenn im Schritt (b) festgestellt wird, dass der erste Laufunruhewert oberhalb eines Schwellwerts liegt und der zweite Laufunruhewert unterhalb eines Schwellwerts liegt, was insbesondere dem oben erklärten vierten Szenario entspricht.Accordingly, in some embodiments, in a further step, a mixture deviation for the at least one fuel injector in the first operating state can be determined if it is determined in step (b) that the first rough-running value is above a threshold value and the second rough-running value is below a threshold value, in particular corresponds to the fourth scenario explained above.

Das oben ausgeführte Diagnoseverfahren kann auch als Computerprogramm implementiert und ausgeführt werden und es kann als Computerprogramm auf einem Datenträger gespeichert sein, sodass es, wenn es auf einem Computer ausgeführt wird, den Computer veranlasst, die oben beschriebenen Verfahrensschritte wenigstens teilweise auszuführen.The diagnostic method outlined above may also be implemented and executed as a computer program, and it may be stored as a computer program on a data carrier so that when executed on a computer, the computer causes the computer to at least partially perform the method steps described above.

Manche Ausführungsbeispiele betreffen eine Diagnoseeinrichtung zum Erkennen eines defekten Kraftstoffinjektors einer Verbrennungskraftmaschine, wie sie oben beschrieben wurde. Die Verbrennungskraftmaschine ist in einem ersten und einen zweiten Betriebszustand betreibbar, wie es oben ausgeführt wurde. Im ersten Betriebszustand ist die Verbrennungskraftmaschine mit einer inneren Gemischbildung eines Kraftstoffes, wie oben beschrieben, betreibbar und im zweiten Betriebszustand ist sie mit einer äußeren Gemischbildung eines Kraftstoffes, wie oben beschrieben, betreibbar. Die Verbrennungskraftmaschine weist wenigstens einen Kraftstoffinjektor zum Erzeugen der inneren Gemischbildung in einem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine auf und wenigstens ein Kraftstoffventil zum Erzeugen der äußeren Gemischbildung außerhalb des Brennraums der Verbrennungskraftmaschine, wie es oben beschrieben wurde. Die Diagnoseeinrichtung weist außerdem einen Mikroprozessor auf, der dazu eingerichtet ist, das oben beschriebene Verfahren wenigstens teilweise auszuführen. Die Diagnoseeinrichtung kann ferner einen Speicher, insbesondere einen flüchtigen und einen nichtflüchtigen Speicher, aufweisen und eine Schnittstelle, mit der die Diagnoseeinrichtung zum Beispiel mit der Motorsteuerung der Verbrennungskraftmaschine verbunden werden kann. Außerdem kann die Diagnoseeinrichtung eine Anzeige aufweisen, in der Anweisungen an einen Werkstattmitarbeiter und/der Messwerte ausgegeben werden.Some embodiments relate to a diagnostic device for detecting a defective fuel injector of an internal combustion engine, as has been described above. The internal combustion engine is operable in a first and a second operating state, as stated above. In the first operating state, the internal combustion engine with an internal mixture formation of a fuel, as described above, operable and in the second operating state, it is operable with an external mixture formation of a fuel, as described above. The internal combustion engine has at least one fuel injector for generating the internal mixture formation in a combustion chamber of the internal combustion engine and at least one fuel valve for generating the external mixture formation outside the combustion chamber of the internal combustion engine, as described above. The diagnostic device also includes a microprocessor adapted to at least partially execute the method described above. The diagnostic device may further comprise a memory, in particular a volatile and a non-volatile memory, and an interface, with which the diagnostic device can be connected, for example, with the engine control of the internal combustion engine. In addition, the diagnostic device may include a display in which instructions are issued to a shop assistant and / or the measurements.

Manche Ausführungsbeispiele betreffen auch ein Kraftfahrzeug mit einer Verbrennungskraftmaschine, wie oben beschrieben, und mit einer Diagnoseeinrichtung, wie oben beschrieben.Some embodiments also relate to a motor vehicle having an internal combustion engine as described above and to a diagnostic device as described above.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nun beispielhaft und unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung beschrieben, in der:Embodiments of the invention will now be described by way of example and with reference to the accompanying drawings, in which:

1 schematisch ein Ausführungsbeispiel eines Diagnoseverfahrens gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht; 1 schematically illustrates an embodiment of a diagnostic method according to the present invention;

2 schematisch einen Verfahrensschritt des Diagnoseverfahrens von 1 im Detail veranschaulicht; und 2 schematically a method step of the diagnostic method of 1 illustrated in detail; and

3 schematisch ein Ausführungsbeispiel einer Diagnoseeinrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung veranschaulicht. 3 schematically illustrates an embodiment of a diagnostic device according to the present invention.

Ein Ausführungsbeispiel eines Diagnoseverfahrens 1 ist in 1 veranschaulicht. Im Folgenden wird angenommen, dass die Verbrennungskraftmaschine ein Ottomotor ist, der mit Benzin und mit komprimierten Erdgas betreibbar ist, ohne die vorliegende Erfindung darauf zu beschränken. Das heißt der erste Betriebszustand entspricht ohne Beschränkung der Allgemeinheit dem Benzinbetrieb und der zweite Betriebszustande dem Gasbetrieb. Außerdem wird angenommen, dass der Ottomotor vier Zylinder hat, wobei in jedem Zylinder ein Kraftstoffinjektor zum Einspritzen von Benzin angeordnet ist und ein Gasventil, um das Erdgas einzuführen. Der Ottomotor verbrennt im Benzinbetrieb Benzin und im Gasbetrieb Erdgas.An embodiment of a diagnostic method 1 is in 1 illustrated. Hereinafter, it is assumed that the internal combustion engine is a gasoline engine operable with gasoline and compressed natural gas, without limiting the present invention thereto. That is, the first operating state corresponds to the gasoline operation without limiting the generality and the second operating state to the gas operation. In addition, it is assumed that the gasoline engine has four cylinders, wherein in each cylinder a fuel injector for injecting gasoline is arranged and a gas valve for introducing the natural gas. The gasoline engine burns gasoline in gasoline and gas in natural gas.

Das im Folgenden beschriebene Diagnoseverfahren 1 ist als sogenannte „Offboard-Diagnose” ausgestaltet, die nicht in einem Motorsteuergerät des Ottomotors abläuft, sondern extern auf einer Diagnoseeinrichtung 40, wie sie weiter unten im Zusammenhang mit 3 erläutert wird.The diagnostic procedure described below 1 is designed as a so-called "offboard diagnosis", which does not run in an engine control unit of the gasoline engine, but externally on a diagnostic device 40 as related below 3 is explained.

Ziel des Diagnoseverfahrens 1 ist es, wie oben auch schon ausgeführt wurde, mechanisch defekte Kraftstoffinjektoren zu erkennen, die Probleme bei der Verbrennung des Ottomotors verursachen und entsprechend auch darauf hinzuweisen, wenn es unwahrscheinlich ist, dass ein Kraftstoffinjektor defekt ist.Target of the diagnostic procedure 1 it is, as already stated above, to detect mechanically defective fuel injectors, which cause problems in the combustion of the gasoline engine and to indicate accordingly, when it is unlikely that a fuel injector is defective.

Das Verfahren startet bei 2, wobei angenommen wird, dass beispielsweise ein Nutzer des Fahrzeugs, in dem der Ottomotor angeordnet ist, in die Werkstatt kommt, da bspw. eine Warnleuchte anzeigt, dass ein Fehler bei der Einspritzanlage vorliegt oder weil er eine Laufunruhe beim Ottomotor seines Fahrzeugs bemerkt. Dabei kann zum Beispiel ein Fehlerspeichereintrag in einem Motorsteuergerät des Ottomotors vorliegen, der angibt, dass Verbrennungsaussetzer erkannt wurden. Dieser Fehlerspeichereintrag kann aber typischerweise nicht unterscheiden, ob diese Verbrennungsaussetzer durch einen Kraftstoffzufuhrfehler, eine Zündungsfehler oder einen mechanischen Fehler hervorgerufen wurden.The procedure starts 2 Assuming that, for example, a user of the vehicle in which the gasoline engine is arranged, comes to the workshop, as, for example, a warning light indicates that there is a fault in the injection system or because he noticed a rough running in the gasoline engine of his vehicle. In this case, for example, there may be a fault memory entry in an engine control unit of the gasoline engine, which indicates that combustion misfires have been detected. However, this fault memory entry typically can not distinguish whether these misfires were caused by a fueling fault, an ignition fault, or a mechanical fault.

Zunächst wird entsprechend bei 3 überprüft, ob ein Systemfehler vorliegt, das heißt, ob die Onboard-Diagnose, die in dem Motorsteuergerät des Ottomotors abläuft, einen Verbrennungsaussetzer im Benzinbetrieb erkannt hat und einen entsprechenden Fehlercode im Fehlerspeicher abgelegt hat. Es wird der Fehlerspeicher ausgelesen, wobei im vorliegenden Ausführungsbeispiel drei Fehlercodes für die Verbrennungsaussetzung behandelt werden, nämlich einen Fehlercode „FC = A”, bei dem ein Verbrennungsaussetzer im kalten Betriebszustand vorliegt, das heißt bei einer Betriebstemperatur des Motors von unter 70°C; einen Fehlercode „FC = B”, bei dem ein Verbrennungsaussetzer im warmen Betriebszustand vorliegt, das heißt bei einer Betriebstemperatur des Motors von über 70°C und einen Fehlercode „FC = C”, bei dem die Onboard-Diagnose einen Gemischfehler festgestellt hat. Die Fehlercodes können zylinderspezifisch sein, wie im vorliegenden Ausführungsbeispiel, oder nicht zylinderspezifisch.First, accordingly 3 checks whether there is a system error, that is, whether the onboard diagnosis, which runs in the engine control unit of the gasoline engine, has detected a combustion misfire in gasoline mode and has stored a corresponding error code in the error memory. The fault memory is read out, wherein in the present exemplary embodiment three fault codes for the combustion exposure are treated, namely an error code "FC = A" in which a combustion misfire is in the cold operating state, ie at an operating temperature of the engine of below 70 ° C .; an error code "FC = B" in which a combustion misfire is in hot operating condition, that is, at an engine operating temperature above 70 ° C and an error code "FC = C" where the onboard diagnostic has detected a mixture failure. The error codes may be cylinder-specific, as in the present embodiment, or not cylinder-specific.

Als Nächstes wird bei 4 die Diagnosefähigkeit des Motors geprüft. Die Überprüfung der Diagnosefähigkeit dient dazu, herauszufinden, ob nicht ein Grund für die Verbrennungsaussetzer vorliegt, der nicht in einer Fehlfunktion eines Kraftstoffinjektors begründet ist, sondern lediglich ein Folgefehler eines anderen Defekts eines anderen Bauteils ist. Solche Defekte müssen zunächst ausgeschlossen und beseitigt werden, damit die unten beschriebene Fehlersuche nach fehlerhaften Kraftstoffinjektoren fortgeführt werden kann. 2 zeigt im Detail die Überprüfung der Diagnosefähigkeit. Es wird bei 20 der Fehlerspeicher ausgelesen, um festzustellen, ob neben einem erkannten Verbrennungsaussetzer noch weitere Fehler vorliegen. Bei 21 werden die Fehlercodes geprüft und je nach erkanntem Fehler wird bei 22 eine Reparatur über eine geführte Fehlersuche „GFS” durchgeführt, wie sie auch weiter unten für die Kraftstoffinjektoren beschrieben wird. Bei 23 wird die Lasterfassung überprüft, und falls bei 24 erkannt wird, dass ein Fehler vorliegt, wenn z. B. ein Lasterfassungswert oberhalb eines vorgegebenen Schwellwerts liegt, wird bei 25 empfohlen, die Saugseite nach der Reparaturangabe z. B. über eine geführte Fehlersuche abzudrücken. Bei 26 wird die Lambdasonde des Motors überprüft, und bei 27 auf vorhandene Fehler überprüft und bei 28 empfohlen, die Lambdasonde zu tauschen, falls die Lambdasonde defekt sein sollte. Schließlich wird bei 29 noch die Mechanik überprüft, die bei 30 insbesondere eine Überprüfung der Kompression der Zylinder und der Dichtigkeit der Zylinderköpfe umfasst, wobei bei Vorliegen eines Fehlers bei 31 der Tausch eines Zylinderkopfes empfohlen wird.It will be added next 4 the diagnostic capability of the engine tested. The diagnostic capability check is to find out if there is not a cause for the misfire that is not due to a malfunction of a fuel injector but is merely a consequence of another failure of another component. Such defects must first be eliminated and eliminated for the purposes described below Troubleshooting after faulty fuel injectors can be continued. 2 shows in detail the check of the diagnostic capability. It will be at 20 the error memory is read out to determine whether there are any other detected errors in addition to a detected misfire. at 21 the error codes are checked and depending on the detected error is at 22 a repair via a guided troubleshooting "GFS" performed, as also described below for the fuel injectors. at 23 the load detection is checked, and if at 24 it is recognized that an error exists when z. B. a load detection value is above a predetermined threshold, is at 25 recommended, the suction side after the repair indication z. B. via a guided troubleshooting depress. at 26 the lambda probe of the engine is checked, and at 27 Check for existing errors and at 28 it is recommended to replace the Lambda probe if the Lambda probe is defective. Finally, at 29 still checking the mechanics at the 30 In particular, a review of the compression of the cylinder and the tightness of the cylinder heads, wherein in the presence of an error in 31 the replacement of a cylinder head is recommended.

Im Folgenden wird angenommen, dass der Motor entsprechend diagnosefähig ist und das Diagnoseverfahren 1 schreitet weiter fort. Dadurch dass die Diagnosefähigkeit des Motors sichergestellt wird, können negative Einflüsse auf die Erkennung eines Defekts eines Kraftstoffinjektors vermieden werden.In the following it is assumed that the engine is capable of diagnosis and the diagnostic procedure 1 keep going. By ensuring the diagnostic capability of the engine, negative influences on the detection of a failure of a fuel injector can be avoided.

Bei manchen Ausführungsbeispielen wird noch aus dem Motorsteuergerät ein Wert für multiplikative Gemischadaption ausgelesen, da diese ein Indikator für Kraftstoffinjektoren mit hoher Mindermenge bei langen Einspritzzeiten sein kann und somit für das Diagnoseverfahren bei manchen Ausführungsbeispielen beachtet werden muss. Ist dieser Wert zum Beispiel größer als ein definierter Schwellwert, der größer als 1,0 sein kann, bei manchen Ausführungsbeispielen, kann dies bedeuteten, dass die Kraftstoffinjektoren in einem oberen Last- und Drehzahlbereich eine Mindermenge aufweisen.In some embodiments, a value for multiplicative mixture adaptation is still read from the engine control unit, since this may be an indicator for fuel injectors with a high shortage in long injection times and thus must be observed for the diagnostic method in some embodiments. For example, if this value is greater than a defined threshold, which may be greater than 1.0, in some embodiments, this may mean that the fuel injectors have a shortage in an upper load and speed range.

Im nächsten Schritt wird bei 5 mit der Integration der Laufunruhe bei einem warmen Motor mit einer Motortemperatur von 80°C und einer gesperrten Lambdaregelung begonnen. Die Lambdaregelung kann bei manchen Ausführungsbeispielen gesperrt werden, da diese sonst gegen eine im Schritt 5 vorliegende Mindermenge bei der Kraftstoffzufuhr regeln würde. Außerdem kann die Gemischadaption (s. o.) auf einen Initialwert gesetzt werden. Die vorgegebene Betriebstemperatur liegt bei diesem Ausführungsbeispiel bei 70°C, wie auch schon oben angedeutet wurde.The next step will be at 5 started with the integration of the rough running in a warm engine with an engine temperature of 80 ° C and a locked lambda control. The lambda control can be disabled in some embodiments, as this would otherwise against one in step 5 would govern this fuel shortage. In addition, the mixture adaptation (see above) can be set to an initial value. The predetermined operating temperature is in this embodiment at 70 ° C, as already indicated above.

Die Analyse der Laufunruhe wird wie oben im Detail für Schritt (a) beschrieben durchgeführt. Die Werkstatt kann mit der Untersuchung der Leerlaufqualität im Gasbetrieb beginnen, indem die Laufunruhewerte für ein vorgegebenes Messintervall aufintegriert werden und wodurch ein Laufunruhewert „LG” für jeden Zylinder erhalten wird (es gibt folglich vier Laufunruhewerte „LG”). Nach der Beendigung der Untersuchung werden die Ergebnisse der Werkstatt zu Verfügung gestellt. Im Anschluss werden die Laufunruhewerte der Zylinder im Benzinbetrieb integriert und es werden vier Integralwerte „LB” erhalten, nämlich für jeden Zylinder einen. Mit dem Abschließen der Integration werden die Ergebnisse abgespeichert. Des Weiteren wird bei dieser Messung der aktuelle Lambdawert des Motors erfasst und ebenfalls abgelegt. Wie bereits ausgeführt, können die Werte im Speicher des Motorsteuergeräts und/oder im Speicher der Diagnoseeinrichtung gespeichert werden.The analysis of the rough running is performed as described in detail above for step (a). The workshop can start to study the idling quality in the gas mode by integrating the rough running values for a given measuring interval and obtaining a rough running value "LG" for each cylinder (there are thus four rough running values "LG"). After completion of the examination, the results of the workshop will be made available. Subsequently, the rough running values of the cylinders are integrated in gasoline operation and four integral values "LB" are obtained, namely one for each cylinder. By completing the integration, the results are saved. Furthermore, in this measurement, the current lambda value of the engine is detected and also stored. As already stated, the values can be stored in the memory of the engine control unit and / or in the memory of the diagnostic facility.

Aus diesen gesammelten Ergebnissen lassen sich fünf weitere Anweisungen für die Werkstatt generieren.

  • 1. Die Integration der Laufunruhe ergab einen bzw. mehrere hohe Werte „LG” im Gasbetrieb (LG > S, wobei S ein vorgegebener Schwellwert ist, wie es oben bereits erläutert wurde) und niedrige Laufunruhewerte „LB” im Benzinbetrieb (LB < S). Daraus resultiert, dass ein Fehler auf der Benzinseite ausgeschlossen werden kann und die Werkstatt die Fehlerursache auf der Gasseite lokalisieren muss. Dementsprechend kann bei 7 ein Hinweis ausgegeben werden, dass ein Gasinjektor defekt sein kann und bei 13 wird kein Tausch eines Kraftstoffinjektors empfohlen.
  • 2. Sind die Beträge der Laufunruheintegrale im Gas- und Benzinbetrieb hoch (LB > S und LG > S), bedeutet dies, dass ein Fehler vorliegt, der beide Betriebsarten beeinflusst. Aufgrund dieser Tatsache wird bei 8 ein Hinweis ausgegeben, dass die Werkstatt die Zündung oder Motormechanik prüft und bei 14 wird kein Tausch eines Kraftstoffinjektors empfohlen.
  • 3. Im Fehlerspeicher ist wenigstens ein Verbrennungsaussetzer bei einer Motortemperatur bis 70°C abgelegt („FC = A”), das heißt bei einer Temperatur unterhalb der vorgegebenen Betriebstemperatur von 70°C. Die ausgegebenen Integralwerte sind im Gas- und Benzinbetrieb niedrig, das heißt LB < S und LG < S. Hier sind weitere Prüfschritte von der Werkstatt erforderlich, die weiter unten beschrieben werden.
  • 4. Verbrennungsaussetzer wurden bei einer Motortemperatur größer als 70°C im Fehlerspeicher hinterlegt („FC = B”). Der Betrag des Integrals im Benzinbetrieb ist hoch, das heißt LB > S, und im Gasbetrieb niedrig, das heißt LG < S. Weitere Prüfungen durch die Werkstatt sind hier notwendig, die weiter unten beschrieben werden.
  • 5. Der Fehlerspeicher weißt auf einen Gemischfehler hin („FC = C”). Die Integrale im Gasbetrieb sind niedrig, das heißt LG < S und im Benzinbetrieb schwankend („LB <, > S), was bedeutet, dass die Ergebnisse LB einen hohen oder niedrigen Betrag aufweisen können. Des Weiteren ist der gemessene Lambdawert zum Beispiel im Benzinbetrieb größer als ein vorgegebener Schwellwert, der in einem mageren oder stark mageren Bereich liegen kann und entsprechend größer als 1,0 sein kann.
From these collected results, five more instructions can be generated for the workshop.
  • 1. The integration of the rough running resulted in one or more high values "LG" in gas mode (LG> S, where S is a predetermined threshold, as explained above) and low rough running values "LB" in gasoline mode (LB <S) , As a result, an error on the gasoline side can be excluded and the workshop must locate the cause of failure on the gas side. Accordingly, at 7 be issued a note that a gas injector may be defective and at 13 it is not recommended to replace a fuel injector.
  • 2. If the amounts of the running noise integral in gas and petrol mode are high (LB> S and LG> S), this means that there is an error affecting both operating modes. Because of this fact is added 8th issued a note that the workshop checks the ignition or engine mechanics and at 14 it is not recommended to replace a fuel injector.
  • 3. At least one combustion misfire is stored in the fault memory at an engine temperature of up to 70 ° C ("FC = A"), ie at a temperature below the specified operating temperature of 70 ° C. The output integral values are low in gas and gasoline operation, ie LB <S and LG <S. Here further test steps are required by the workshop, which are described below.
  • 4. Combustion misfires were stored in the fault memory at an engine temperature greater than 70 ° C ("FC = B"). The amount of integral in gasoline operation is high, that is, LB> S, and low in gas operation, that is, LG <S. Further testing by the workshop is required here, which will be described later.
  • 5. The fault memory indicates a mixture error ("FC = C"). The integrals in the gas mode are low, that is, LG <S and fluctuating in gasoline mode ("LB <,> S), which means that the results LB may be high or low. Furthermore, the measured lambda value is, for example, in gasoline operation greater than a predetermined threshold, which may be in a lean or very lean range and may be correspondingly greater than 1.0.

Aus den Anweisungen geht hervor, dass nur die Punkte 3 bis 5 die Kraftstoffinjektoren betreffen, weswegen im Folgenden nur näher auf die Punkte 3 bis 5 eingegangen wird.It is clear from the instructions that only points 3 to 5 concern the fuel injectors, which is why only details of points 3 to 5 are discussed below.

Im Falle des Punktes 3 (siehe auch oben „drittes Szenario”), wird bei Schritt 9 die Gasabweichung im Benzinbetrieb bei warmen Motor ermittelt. Die ermittelte Gemischabweichung wird innerhalb des Diagnoseverfahrens abgespeichert, da später bei Schritt 12 noch eine Integration der Laufunruhe in der Warmlaufphase nötig ist, um eine zielführende Reparatur zu ermöglichen. Da die Gemischabweichung bei einem warmen Motor, das heißt bei einer Motortemperatur von z. B. 80°C durchgeführt wird, muss vor Durchführen Analyse der Laufunruhe im Schritt 12 der Motor auf z. B. 50°C abkühlen, ehe die Analyse der Laufunruhe durchgeführt werden kann. Hierfür ist eine Abkühlzeit des Motors von ca. 6 Stunden beim vorliegenden Ausführungsbeispiel notwendig. Nachdem der Motor auf die entsprechende Temperatur unterhalb der vorgegebenen Betriebstemperatur von 70°C abgekühlt wurde, z. B. unterhalb von 50°C, kann bei 12 die Analyse der Laufunruhe im Benzinbetrieb durchgeführt werden und es wird mit der Integration der Laufunruhesignale in der Warmlaufphase begonnen werden. Durch die Kombination der Ergebnisse aus der Bestimmung der Gemischabweichung bei Schritt 9 für die einzelnen Kraftstoffinjektoren und den Ergebnissen aus der Analyse der Laufunruhe und den erhalten Laufunruheintegralwerten bei Schritt 12 ist eine gezielte Detektion von defekten Kraftstoffinjektoren möglich und bei 15 kann der Werkstatt der entsprechende Kraftstoffinjektor, der defekt ist, genannt werden, bzw. die Werkstatt kann diesen aus den ermittelten und ausgegebenen Werten selbst bestimmen.In the case of point 3 (see also above "third scenario"), at step 9 the gas deviation in gasoline operation determined with warm engine. The determined mixture deviation is stored within the diagnostic procedure, as later in step 12 still an integration of the rough running in the warm-up phase is necessary to allow a targeted repair. Since the mixture deviation in a warm engine, that is at an engine temperature of z. B. 80 ° C is performed, must before performing analysis of the rough running in the step 12 the engine on z. B. Cool 50 ° C before the analysis of the rough running can be performed. For this purpose, a cooling time of the motor of about 6 hours in the present embodiment is necessary. After the engine has cooled to the appropriate temperature below the specified operating temperature of 70 ° C, z. B. below 50 ° C, can at 12 the analysis of the rough running in gasoline operation will be carried out and it will be started with the integration of the running noise signals in the warm-up phase. By combining the results from the determination of the mixture deviation in step 9 for the individual fuel injectors and the results from the analysis of the rough running and the obtained rough running integral values at step 12 is a targeted detection of defective fuel injectors possible and at 15 the workshop can be called the corresponding fuel injector, which is defective, or the workshop can determine this from the determined and issued values themselves.

Aufgrund der hohen Laufunruhe bei Verbrennungsaussetzern, die bei einer Motortemperatur von größer 70°C im Fehlerspeicher abgelegt sind („FC = B”), wird im Punkt 4, der dem oben erörterten „vierten Szenario” entspricht zur Detektion von defekten Kraftstoffinjektoren nur die Gemischabweichung, die bei Schritt 10 durchgeführt wird, benötigt. Dadurch kann auch hier die zielgerichtete Reparatur einzelner Kraftstoffinjektoren erfolgen (wie bei Schritt 16 angegeben).Due to the high level of turbulence in combustion misfires, which are stored in the fault memory at an engine temperature of greater than 70 ° C ("FC = B"), is in the point 4 , the "fourth scenario" discussed above corresponds to the detection of defective fuel injectors only the mixture deviation, the step 10 is performed, needed. As a result, the targeted repair of individual fuel injectors can also take place here (as in step 16 specified).

Defekte Kraftstoffinjektoren, die nicht durch die Ermittlung der Gemischabweichung erkannt werden können, werden durch den Punkt 5 abgedeckt, der dem oben erläuterten „fünften Szenario” entspricht. Anhand des Fehlercodes („FC = C”), dem oben ausgelesenen Gemischadaptionswert und dem gemessen Lambdawert des Motors im Leerlauf kann im Rahmen eines Diagnoseschrittes 11 auf defekte Kraftstoffinjektoren zurückgeschlossen werden und die Werkstatt muss in diesem Fall alle vier Kraftstoffinjektoren, wie im Schritt 17 angegeben, wechseln.Defective fuel injectors, which can not be detected by determining the mixture deviation, are indicated by the dot 5 covered, which corresponds to the above-described "fifth scenario". On the basis of the error code ("FC = C"), the above read-out mixture adaptation value and the measured lambda value of the engine in idle can be in the context of a diagnostic step 11 In this case, the workshop must all four fuel injectors, as in the step 17 indicated, change.

Durch diese Fehlersuchstrategie des oben gezeigten Diagnoseverfahrens 1 kann aufgrund der eingebunden Diagnosefunktionen auf den Quertausch von Bauteilen, wie es teilweise im Stand der Technik erforderlich ist, verzichtet werden. Des Weiteren kann der Verlauf der Reparatur im Rahmen eines Diagnoseprotokolls dokumentiert und versendet werden, ohne dass die Werkstatt Eingaben zu benötigten Messgrößen machen muss. Dadurch kann die spätere Überwachung auf Wirksamkeit des Diagnoseverfahrens nachvollzogen werden. Durch die Kombination mehrerer Indizien und den Diagnoseergebnissen. der Analyse der Laufunruhe und der beschriebenen Ermittlung der Gemischabweichung (siehe Schritte 9, 10 und 12 bzw. siehe Erläuterungen oben zu Schritt (a) und zur Gemischabweichungsermittlung) kann eine eindeutige Aussage getroffen werden, welcher Kraftstoffinjektor defekt ist. Durch diese systemgeführte Fehlersuche des Diagnoseverfahrens 1 ist die Werkstatt folglich in der Lage, eine zielgerechte Reparatur eines Kraftstoffinjektors durchzuführen.Through this troubleshooting strategy of the diagnostic method shown above 1 Due to the integrated diagnostic functions, it is possible to dispense with the transverse exchange of components, as is sometimes required in the prior art. Furthermore, the course of the repair can be documented and sent as part of a diagnostic protocol without the workshop having to make inputs to required measured variables. As a result, the subsequent monitoring can be tracked for the effectiveness of the diagnostic procedure. By combining several indicators and diagnostic results. the analysis of the rough running and the described determination of the mixture deviation (see steps 9 . 10 and 12 or see the explanations above to step (a) and the mixture deviation determination) can be made a clear statement which fuel injector is defective. Through this system-guided troubleshooting of the diagnostic procedure 1 Consequently, the workshop is able to carry out a targeted repair of a fuel injector.

Die hier erläuterte Fehlersuchstrategie des Diagnoseverfahrens beruht teilweise auf den geforderten Fehlerspeichereinträgen und ist somit fehlercodeorientiert. Bei anderen Ausführungsbeispielen können Schwellwerte an ein symptombedingtes Verhalten des Motors angepasst werden und somit sind bei manchen Ausführungsbeispielen die Fehlerspeichereinträge nicht notwendig.The troubleshooting strategy of the diagnostic procedure explained here is based in part on the required fault memory entries and is thus error-code-oriented. In other embodiments, thresholds may be adjusted to a symptom-related behavior of the engine, and thus, in some embodiments, the error memory entries are not necessary.

3 veranschaulicht ein Ausführungsbeispiel einer Diagnoseeinrichtung 40, auch Tester genannt. Die Diagnoseeinrichtung 40 hat einen Mikroprozessor 41, eine Schnittstelle 42 und eine Anzeige 43. Außerdem ist ein Speicher 44 enthalten, in dem ein Programm gespeichert ist, das den Mikroprozessor 41 dazu veranlasst, das oben beschriebene Verfahren wenigstens teilweise auszuführen. In dem Speicher 44 können auch Messwerte, wie die Laufunruhewerte LB und LG gespeichert sein, usw. Der Speicher 44 kann als flüchtiger und/oder nichtflüchtiger Speicher ausgestaltet sein. Die Schnittstelle 42 dient dazu, die Diagnoseeinrichtung 40 mit einem Motorsteuergerät zu verbinden, um von dort Daten, wie Fehlercodes, abzurufen und Diagnosefunktionen und andere Funktionen aufzurufen und entsprechend das oben ausgeführte Diagnoseverfahren 1 auszuführen. Insbesondere bei Analyse der Laufunruhe und bei der Ermittlung der Gemischabweichung können Steuerbefehle an das Motorsteuergerät über die Schnittstelle 42 gesendet werden. Die Anzeige 43 dient dazu, entsprechende Hinweise und ermittelte Werte auszugeben, wie sie oben im Zusammenhang mit dem Diagnoseverfahren 1 beschrieben wurden. 3 illustrates an embodiment of a diagnostic device 40 , also called a tester. The diagnostic device 40 has a microprocessor 41 , an interface 42 and an ad 43 , There is also a memory 44 in which a program is stored that contains the microprocessor 41 caused to perform the method described above at least partially. In the store 44 It is also possible to store measured values such as the rough running values LB and LG, etc. The memory 44 can be configured as a volatile and / or non-volatile memory. the interface 42 serves the diagnostic device 40 to connect to an engine control unit to retrieve data such as error codes, and to call diagnostic functions and other functions, and the diagnostic method described above 1 perform. In particular, when analyzing the rough running and when determining the mixture deviation control commands to the engine control unit via the interface 42 be sent. The ad 43 The purpose of this is to output appropriate instructions and determined values, as described above in connection with the diagnostic procedure 1 have been described.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Diagnoseverfahrendiagnostic procedures
22
Startbegin
33
Prüfe VerbrennungsaussetzerCheck misfiring
44
Prüfe DiagnosefähigkeitCheck diagnostic capability
55
Analysiere LaufunruheAnalyze rough running
66
Lege nächsten Analyseschritt festSet next analysis step
77
Hinweis GasinjektorNote gas injector
88th
Hinweis ZündspuleNote Ignition coil
99
Ermittle GemischabweichungDetermine mixture deviation
1010
Ermittle GemischabweichungDetermine mixture deviation
1111
Weitere DiagnoseFurther diagnosis
1212
Analysiere LaufunruheAnalyze rough running
13, 1413, 14
Kein TauschNo replacement
15, 1615, 16
Selektiver TauschSelective exchange
1717
Alle TauschenAll swap
2020
Fehlerspeicher auslesenRead fault memory
2121
Fehlercodes prüfenCheck error codes
2222
Reparatur über GFSRepair via GFS
2323
Lasterfassungload detection
2424
Fehler vorhanden?Error present?
2525
Saugseite abdrückenPress off suction side
2626
Lambdasondelambda probe
2727
Fehler vorhanden?Error present?
2828
Sonde TauschenExchange the probe
2929
Mechanikmechanics
3030
Kompression, DichtigkeitCompression, tightness
3131
Zylinderkopf tauschenSwap cylinder head
4040
Diagnoseeinrichtungdiagnostic device
4141
Mikroprozessormicroprocessor
4242
Schnittstelleinterface
4343
Anzeigedisplay
4444
SpeicherStorage

Claims (10)

Diagnoseverfahren zum Erkennen eines defekten Kraftstoffinjektors einer Verbrennungskraftmaschine, wobei die Verbrennungskraftmaschine in einem ersten Betriebszustand mit einer inneren Gemischbildung eines Kraftstoffes betreibbar ist und in einem zweiten Betriebszustand mit einer äußeren Gemischbildung eines Kraftstoffes betreibbar ist und wenigstens einen Kraftstoffinjektor zum Erzeugen der inneren Gemischbildung in einem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine aufweist und wenigstens ein Kraftstoffventil zum Erzeugen der äußeren Gemischbildung außerhalb des Brennraums der Verbrennungskraftmaschine aufweist, gekennzeichnet durch die Schritte: (a) Analysieren (5) der Laufunruhe der Verbrennungskraftmaschine im ersten Betriebszustand und im zweiten Betriebszustand und dadurch Erhalten eines ersten Laufunruhewertes (LB) für den ersten Betriebszustand und eines zweiten Laufunruhewertes (LG) für den zweiten Betriebszustand, wobei die Verbrennungskraftmaschine im ersten und im zweiten Betriebszustand oberhalb einer vorgegebenen Betriebstemperatur betrieben wird; und (b) Festlegen (6) eines weiteren Analyseschrittes zum Erkennen eines Defekts des wenigstens einen Kraftstoffinjektors in Abhängigkeit des ersten und des zweiten Laufunruhewertes.A diagnostic method for detecting a defective fuel injector of an internal combustion engine, wherein the internal combustion engine is operable in a first operating state with an internal mixture formation of a fuel and is operable in a second operating state with an external mixture formation of a fuel and at least one fuel injector for generating the internal mixture formation in a combustion chamber Internal combustion engine and having at least one fuel valve for generating the outer mixture formation outside the combustion chamber of the internal combustion engine, characterized by the steps of: (a) analyzing ( 5 ) of the running noise of the internal combustion engine in the first operating state and in the second operating state and thereby obtaining a first rough running value (LB) for the first operating state and a second rough running value (LG) for the second operating state, wherein the internal combustion engine in the first and in the second operating state above a predetermined operating temperature is operated; and (b) determining ( 6 ) of a further analysis step for detecting a defect of the at least one fuel injector as a function of the first and second rough running values. Diagnoseverfahren nach Anspruch 1, wobei der weitere Analyseschritt das Ermitteln (9, 10) einer Gemischabweichung für den wenigstens einen Kraftstoffinjektor umfasst.The diagnostic method of claim 1, wherein the further analyzing step comprises determining ( 9 . 10 ) comprises a mixture deviation for the at least one fuel injector. Diagnoseverfahren nach Anspruch 1, bei welchem im ersten Betriebszustand für die inneren Gemischbildung flüssiger Kraftstoff durch den wenigstens einen Kraftstoffinjektor geleitet wird und im zweiten Betriebszustand für die äußere Gemischbildung ein gasförmiger Kraftstoff durch das wenigstens eine Kraftstoffventil geleitet wird.The diagnostic method of claim 1, wherein liquid fuel is passed through the at least one fuel injector in the first operating state for the internal mixture formation and in the second operating state for the external mixture formation, a gaseous fuel is passed through the at least one fuel valve. Diagnoseverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem vor dem Schritt (a) ermittelt (3) wird, ob ein Verbrennungsaussetzer der Verbrennungskraftmaschine im ersten Betriebszustand erkannt wurde.Diagnostic method according to one of the preceding claims, wherein prior to step (a), 3 ), whether a combustion misfire of the internal combustion engine has been detected in the first operating state. Diagnoseverfahren nach Anspruch 4, wobei ermittelt (3) wird, ob ein Verbrennungsaussetzer der Verbrennungskraftmaschine oberhalb oder unterhalb der vorgegebenen Betriebstemperatur erkannt wurde.A diagnostic method according to claim 4, wherein 3 ), whether a combustion misfire of the internal combustion engine has been detected above or below the predetermined operating temperature. Diagnoseverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei welchem in einem weiteren Analyseschritt (12) die Laufunruhe der Verbrennungskraftmaschine im ersten Betriebszustand analysiert wird, wobei die Verbrennungskraftmaschine unterhalb der Betriebstemperatur betrieben wird.Diagnostic method according to one of the preceding claims, in which in a further analysis step ( 12 ) the uneven running of the internal combustion engine is analyzed in the first operating state, wherein the internal combustion engine is operated below the operating temperature. Diagnoseverfahren nach Anspruch 6, wobei die Analyse nur durchgeführt wird, wenn im Schritt (b) festgestellt wird, dass der erste Laufunruhewert (LB) und der zweite Laufunruhewert (LG) unterhalb eines Schwellwerts (S) liegen.The diagnostic method according to claim 6, wherein the analysis is performed only when it is determined in step (b) that the first rough-running value (LB) and the second rough-running value (LG) are below a threshold value (S). Diagnoseverfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei in einem weiteren Analyseschritt (9, 10) eine Gemischabweichung für den wenigstens einen Kraftstoffinjektor im ersten Betriebszustand ermittelt wird.Diagnostic method according to one of claims 6 or 7, wherein in a further analysis step ( 9 . 10 ) a mixture deviation for the at least one fuel injector in the first operating state is determined. Diagnoseverfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei in einem weiteren Analyseschritt (10) eine Gemischabweichung für den wenigstens einen Kraftstoffinjektor im ersten Betriebszustand ermittelt wird, wenn im Schritt (b) festgestellt wird, dass der erste Laufunruhewert (LB) oberhalb eines Schwellwerts (S) liegt und der zweite Laufunruhewert (LG) unterhalb eines Schwellwerts (S) liegt.Diagnostic method according to one of the preceding claims, wherein in another Analysis step ( 10 ) a mixture deviation for the at least one fuel injector in the first operating state is determined if it is determined in step (b) that the first rough-running value (LB) is above a threshold value (S) and the second rough-running value (LG) is below a threshold value (S). lies. Diagnoseeinrichtung zum Erkennen eines defekten Kraftstoffinjektors einer Verbrennungskraftmaschine, wobei die Verbrennungskraftmaschine in einem ersten Betriebszustand mit einer inneren Gemischbildung eines Kraftstoffes betreibbar ist und in einem zweiten Betriebszustand mit einer äußeren Gemischbildung eines Kraftstoffes betreibbar ist und wenigstens einen Kraftstoffinjektor zum Erzeugen der inneren Gemischbildung in einem Brennraum der Verbrennungskraftmaschine aufweist und wenigstens ein Kraftstoffventil zum Erzeugen der äußeren Gemischbildung außerhalb des Brennraums der Verbrennungskraftmaschine aufweist, wobei die Diagnoseeinrichtung (40) einen Mikroprozessor (41) aufweist, der dazu eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 auszuführen.A diagnostic device for detecting a defective fuel injector of an internal combustion engine, wherein the internal combustion engine is operable in a first operating state with an internal mixture formation of a fuel and is operable in a second operating state with an external mixture formation of a fuel and at least one fuel injector for generating the internal mixture formation in a combustion chamber Internal combustion engine having at least one fuel valve for generating the outer mixture formation outside the combustion chamber of the internal combustion engine, wherein the diagnostic device ( 40 ) a microprocessor ( 41 ) arranged to carry out the method according to one of claims 1 to 9.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014221293A1 (en) * 2014-10-21 2016-04-21 Volkswagen Aktiengesellschaft Method and control device for detecting a combustion process of an internal combustion engine of a hybrid vehicle
CN112912708A (en) * 2018-12-07 2021-06-04 宝马股份公司 Method for the computer-aided determination of multiple rotational irregularities of an internal combustion engine
DE102021206409B3 (en) 2021-06-22 2022-11-17 Rolls-Royce Solutions GmbH Method for diagnosing fuel injectors of an internal combustion engine and internal combustion engine set up for carrying out such a method

Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3835285A1 (en) * 1988-10-15 1990-04-19 Bosch Gmbh Robert METHOD AND DEVICE FOR DETECTING THE IGNITION
EP0754845B1 (en) * 1995-07-21 2000-03-22 DaimlerChrysler AG Method of detection of a failure in the electronic or injection system of a combustion engine
DE10215906A1 (en) * 2002-04-11 2003-10-23 Bayerische Motoren Werke Ag Dosing valve monitoring involves taking at least one pressure measurement with supply valve(s) closed, drawing conclusion re supply valves and/or shut-off valve faulty operation, damage and/or leakage
DE102005049069A1 (en) * 2005-10-13 2007-04-19 Robert Bosch Gmbh Internal combustion engine operating method, involves determining reference value of air ratio when fuel injection of cylinder is deactivated, and activating fuel injection of cylinder
DE102006012858A1 (en) * 2006-03-21 2007-09-27 Robert Bosch Gmbh Internal combustion engine`s running smoothness determining method for vehicle, involves transferring control information of electrical machine to control device of internal combustion engine over vehicle bus
DE102007038537A1 (en) * 2007-08-16 2009-02-19 Robert Bosch Gmbh Fuel injector's resistance measuring method for use in motor vehicle, involves measuring measured current during predetermined voltage, and making change of testing voltage within range between specified voltage
DE102008041406A1 (en) * 2008-08-21 2010-02-25 Robert Bosch Gmbh Method and device for diagnosing an internal combustion engine, computer program and computer program product
DE102010043150A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 Continental Automotive Gmbh Method for monitoring the state of a piezo injector of a fuel injection system
US20130226437A1 (en) * 2012-02-23 2013-08-29 Toshihiro Kato Air-fuel ratio variation abnormality detecting device and air-fuel ratio variation abnormality detecting method
DE102012204332A1 (en) * 2012-03-19 2013-09-19 Continental Automotive Gmbh Device i.e. control device, for operating combustion engine of motor car, has indirect injection valve whose respective actuating signal is activated based on respective indirect adaptation value in respective mode of operation of valve

Patent Citations (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3835285A1 (en) * 1988-10-15 1990-04-19 Bosch Gmbh Robert METHOD AND DEVICE FOR DETECTING THE IGNITION
EP0754845B1 (en) * 1995-07-21 2000-03-22 DaimlerChrysler AG Method of detection of a failure in the electronic or injection system of a combustion engine
DE10215906A1 (en) * 2002-04-11 2003-10-23 Bayerische Motoren Werke Ag Dosing valve monitoring involves taking at least one pressure measurement with supply valve(s) closed, drawing conclusion re supply valves and/or shut-off valve faulty operation, damage and/or leakage
DE102005049069A1 (en) * 2005-10-13 2007-04-19 Robert Bosch Gmbh Internal combustion engine operating method, involves determining reference value of air ratio when fuel injection of cylinder is deactivated, and activating fuel injection of cylinder
DE102006012858A1 (en) * 2006-03-21 2007-09-27 Robert Bosch Gmbh Internal combustion engine`s running smoothness determining method for vehicle, involves transferring control information of electrical machine to control device of internal combustion engine over vehicle bus
DE102007038537A1 (en) * 2007-08-16 2009-02-19 Robert Bosch Gmbh Fuel injector's resistance measuring method for use in motor vehicle, involves measuring measured current during predetermined voltage, and making change of testing voltage within range between specified voltage
DE102008041406A1 (en) * 2008-08-21 2010-02-25 Robert Bosch Gmbh Method and device for diagnosing an internal combustion engine, computer program and computer program product
DE102010043150A1 (en) * 2010-10-29 2012-05-03 Continental Automotive Gmbh Method for monitoring the state of a piezo injector of a fuel injection system
US20130226437A1 (en) * 2012-02-23 2013-08-29 Toshihiro Kato Air-fuel ratio variation abnormality detecting device and air-fuel ratio variation abnormality detecting method
DE102012204332A1 (en) * 2012-03-19 2013-09-19 Continental Automotive Gmbh Device i.e. control device, for operating combustion engine of motor car, has indirect injection valve whose respective actuating signal is activated based on respective indirect adaptation value in respective mode of operation of valve

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014221293A1 (en) * 2014-10-21 2016-04-21 Volkswagen Aktiengesellschaft Method and control device for detecting a combustion process of an internal combustion engine of a hybrid vehicle
US10640107B2 (en) 2014-10-21 2020-05-05 Volkswagen Aktiengesellschaft Method and control device for detecting a combustion process of an internal combustion engine of a hybrid vehicle
CN112912708A (en) * 2018-12-07 2021-06-04 宝马股份公司 Method for the computer-aided determination of multiple rotational irregularities of an internal combustion engine
DE102021206409B3 (en) 2021-06-22 2022-11-17 Rolls-Royce Solutions GmbH Method for diagnosing fuel injectors of an internal combustion engine and internal combustion engine set up for carrying out such a method

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