DE102014018320A1 - A method for diagnosing at least one faulty electrical drive coding of an injector - Google Patents

A method for diagnosing at least one faulty electrical drive coding of an injector Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Diagnostizieren zumindest einer fehlerhaften elektrischen Ansteuercodierung eines in einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten Injektors. Erfindungsgemäß wird zumindest nach jedem Startvorgang der Verbrennungskraftmaschine eine aufgebrachte elektrische Ladung eines Ansteuersignals des Injektors im Leerlaufbetrieb der Verbrennungskraftmaschine anhand eines erfassten Injektorspannungsverlaufes während einer Kraftstoffeinspritzung ermittelt, wobei die erfasste elektrische Ladung des Ansteuersignals mit Werten in einem vorgegebenen Wertebereich verglichen wird und bei einer erfassten, außerhalb des Wertebereiches liegenden elektrischen Ladung zumindest auf eine fehlerhafte elektrische Ansteuercodierung des Injektors geschlossen wird.The invention relates to a method for diagnosing at least one faulty electrical drive coding of an injector arranged in an internal combustion engine. According to the invention, at least after each starting operation of the internal combustion engine, an applied electric charge of a drive signal of the injector during idling operation of the internal combustion engine is determined based on a detected injector voltage curve during a fuel injection, wherein the detected electrical charge of the drive signal is compared with values in a predetermined range of values and at a detected, outside of the value range lying electric charge at least on a faulty electrical Ansteuercodierung the injector is closed.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Diagnostizieren zumindest einer fehlerhaften elektrischen Ansteuercodierung eines in einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten Injektors.The invention relates to a method for diagnosing at least one faulty electrical drive coding of an injector arranged in an internal combustion engine.

Aus der DE 10 2010 000 916 A1 ist ein Verfahren zum Erkennen eines Tausches eines in einem Verbrennungsmotor angeordneten Injektors bekannt. Das Verfahren sieht vor, dass für ein Spannungssignal eines Injektors des Verbrennungsmotors eine schnelle Fourier-Transformation durchgeführt und ein Wert einer maximalen Amplitude des transformierten Spannungssignals mit einem Schwellwert und einer Differenz zu einem vorher eingelernten Wert verglichen wird, wobei der untersuchte Injektor als getauscht erkannt wird, wenn der Wert um mehr als einen vordefinierten Differenzwert von dem vorher eingelernten Wert abweicht oder den Schwellwert unterschreitet.From the DE 10 2010 000 916 A1 For example, a method for detecting a replacement of an injector arranged in an internal combustion engine is known. The method provides that a fast Fourier transformation is performed for a voltage signal of an injector of the internal combustion engine and a value of a maximum amplitude of the transformed voltage signal is compared with a threshold value and a difference to a previously learned value, whereby the investigated injector is identified as being exchanged if the value deviates from the previously learned value by more than a predefined difference value or falls below the threshold value.

Darüber hinaus ist aus der WO 2011/064248 A1 ein Klassierverfahren eines Injektors, ein Kalibrierverfahren eines Kennfeldes eines Injektors sowie eine Prüfstandvorrichtung eines Injektors bekannt. In dem Klassierverfahren des Injektors werden folgende Schritte ausgeführt:

  • – Ansteuern des Injektors mit einem vorgebbaren Test-Steuersignal,
  • – Erfassen einer von dem Injektor aufgrund des Test-Steuersignals abgegebenen Flüssigkeitsmenge,
  • – Klassieren des Injektors in Abhängigkeit von der erfassten abgegebenen Flüssigkeitsmenge und
  • – Bestimmen eines erforderlichen Steuersignals aufgrund des Klassierens des Injektors unter Berücksichtigung eines verringerten Injektorhubs.
In addition, from the WO 2011/064248 A1 a classification method of an injector, a calibration method of a characteristic diagram of an injector and a test bench device of an injector known. In the classifying method of the injector, the following steps are carried out:
  • Driving the injector with a predefinable test control signal,
  • Detecting a quantity of liquid delivered by the injector on the basis of the test control signal,
  • Classifying the injector as a function of the detected amount of liquid dispensed and
  • - Determining a required control signal due to the classification of the injector taking into account a reduced Injektorhubs.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gegenüber dem Stand der Technik verbessertes Verfahren zum Diagnostizieren einer fehlerhaften elektrischen Ansteuercodierung eines in einem Verbrennungsmotor angeordneten Injektors anzugeben.The invention has for its object to provide a comparison with the prior art improved method for diagnosing a faulty electrical Ansteuercodierung an arranged in an internal combustion engine injector.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale gelöst.The object is achieved by the features specified in claim 1.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims.

Ein Verfahren zum Diagnostizieren einer fehlerhaften elektrischen Ansteuercodierung zumindest eines in einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten Injektors sieht erfindungsgemäß vor, dass zumindest nach jedem Startvorgang der Verbrennungskraftmaschine eine aufgebrachte elektrische Ladung eines Ansteuersignals des Injektors im Leerlaufbetrieb der Verbrennungskraftmaschine anhand eines erfassten Injektorspannungsverlaufes während einer Kraftstoffeinspritzung ermittelt wird, wobei die erfasste elektrische Ladung des Ansteuersignals mit Werten in einem vorgegebenen Wertebereich verglichen wird und bei einer erfassten, außerhalb des Wertebereiches liegenden elektrischen Ladung zumindest auf eine fehlerhafte elektrische Ansteuercodierung des Injektors geschlossen wird.A method for diagnosing a faulty electrical drive coding of at least one arranged in an internal combustion engine injector provides according to the invention that at least after each starting operation of the internal combustion engine, an applied electric charge of a drive signal of the injector is determined during idling operation of the internal combustion engine based on a detected injector voltage curve during a fuel injection, the detected electric charge of the drive signal is compared with values in a predetermined range of values and is closed at a detected, lying outside the range of electrical charge at least on a faulty electrical Ansteuercodierung the injector.

Mittels des Verfahrens ist eine vergleichsweise einfache, zuverlässige und stabile Diagnose der Ansteuercodierung des Injektors möglich, so dass das Risiko einer Beschädigung des Injektors und/oder der Verbrennungskraftmaschine aufgrund einer fehlerhaften Ansteuercodierung des Injektors zumindest wesentlich verringert ist.By means of the method, a comparatively simple, reliable and stable diagnosis of the drive coding of the injector is possible, so that the risk of damaging the injector and / or the internal combustion engine due to a faulty drive coding of the injector is at least substantially reduced.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand einer Zeichnung näher erläutert.Embodiments of the invention will be explained in more detail below with reference to a drawing.

Dabei zeigt:Showing:

1 schematisch einen Verfahrensablauf zum Diagnostizieren zumindest einer fehlerhaften elektrischen Ansteuercodierung eines in einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten Injektors. 1 schematically a method sequence for diagnosing at least one faulty electrical Ansteuercodierung a arranged in an internal combustion engine injector.

In der einzigen Figur ist ein Verfahrensablauf zum Diagnostizieren einer fehlerhaften elektrischen Ansteuercodierung zumindest eines in einer Verbrennungskraftmaschine angeordneten Injektors dargestellt. Insbesondere handelt es sich bei der Verbrennungskraftmaschine um einen Motor eines Fahrzeuges.The single FIGURE shows a method sequence for diagnosing a faulty electrical drive coding of at least one injector arranged in an internal combustion engine. In particular, the internal combustion engine is an engine of a vehicle.

In einem ersten Schritt S1 des Verfahrensablaufes wird die Verbrennungskraftmaschine gestartet, d. h. eingeschaltet, wobei in einem zweiten Schritt S2 ermittelt wird, ob eine Heizvorrichtung zum Aufheizen eines mit der Verbrennungskraftmaschine gekoppelten Katalysators aktiviert ist.In a first step S1 of the procedure, the internal combustion engine is started, d. H. is turned on, wherein in a second step S2, it is determined whether a heater for heating a coupled to the internal combustion engine catalyst is activated.

Diese Heizvorrichtung zum Aufheizen des Katalysators wird in Abhängigkeit einer erfassten Temperatur der Verbrennungskraftmaschine und/oder in Abhängigkeit einer erfassten Temperatur eines Abgases der Verbrennungskraftmaschine aktiviert.This heating device for heating the catalytic converter is activated as a function of a detected temperature of the internal combustion engine and / or as a function of a detected temperature of an exhaust gas of the internal combustion engine.

Eine optimale Wirkung des Katalysators stellt sich erst dann ein, wenn die Verbrennungskraftmaschine ihre Betriebstemperatur aufweist und die Temperatur des Abgases entsprechend hoch ist.An optimal effect of the catalyst is only established when the internal combustion engine has its operating temperature and the temperature of the exhaust gas is correspondingly high.

Ist die Heizvorrichtung zur Temperierung des Katalysators eingeschaltet, wird in einem dritten Schritt S3 eine Kaltstart-Emissions-Reduktions-Vorrichtung aktiviert. Ist die Heizvorrichtung aufgrund der Temperatur der Verbrennungskraftmaschine und/oder der Temperatur des Abgases nicht eingeschaltet, wird die Kaltstart-Emissions-Reduktions-Vorrichtung nicht aktiviert.If the heating device for controlling the temperature of the catalytic converter is switched on, in a third step S3 a cold-start emission-reduction device is activated. Is the heater due to the temperature of the internal combustion engine and / or the temperature of the exhaust gas not turned on, the cold start emission-reduction device is not activated.

Im Zustand der nicht eingeschalteten Heizvorrichtung wird in einem ersten Teilschritt S4.1 eines vierten Schrittes S4 des Verfahrensablaufes eine elektrische Ladung eines Ansteuersignals eines Injektors der Verbrennungskraftmaschine in einem Leerlaufbetrieb der Verbrennungskraftmaschine erfasst. Im Zustand der nicht eingeschalteten Heizvorrichtung wird In einem zweiten Teilschritt S4.2 eines vierten Schrittes S4 eine elektrische Ladung eines Ansteuersignals eines Injektors der Verbrennungskraftmaschine in einem höheren Lastbereich der Verbrennungskraftmaschine erfasst. Dabei werden die elektrischen Ladungen mittels eines erfassten Injektorspannungsverlaufes während einer Kraftstoffeinspritzung ermittelt.In the state of the heating device not switched on, in a first sub-step S4.1 of a fourth step S4 of the method sequence, an electrical charge of a drive signal of an internal combustion engine injector is detected in an idling mode of the internal combustion engine. In the state of the heating device not switched on, in a second sub-step S4.2 of a fourth step S4, an electrical charge of a drive signal of an internal combustion engine injector is detected in a higher load range of the internal combustion engine. In this case, the electrical charges are determined by means of a detected injector voltage curve during a fuel injection.

Das elektrische Ansteuersignal wird typischerweise von einem Motorsteuergerät, also einer Ansteuereinheit zur Steuerung des Injektors, erzeugt und diesem zugeführt. Mittels eines solchen Injektors eines Einspritzsystems der Verbrennungskraftmaschine wird ein Kraftstoff typischerweise in einen Ansaugtrakt oder einen Verbrennungsraum eingespritzt.The electrical drive signal is typically generated by an engine control unit, that is to say a drive unit for controlling the injector, and supplied thereto. By means of such an injector of an injection system of the internal combustion engine, a fuel is typically injected into an intake tract or combustion chamber.

Hierzu wird der Injektor mittels eines elektrischen Ansteuersignals mit einer elektrischen Ladung angesteuert.For this purpose, the injector is driven by means of an electrical drive signal with an electrical charge.

In einem dritten Teilschritt S4.3 des vierten Schrittes S4 wird ermittelt und geprüft, ob und welche elektrische Ansteuercodierung in Bezug auf den Injektor vorliegt.In a third sub-step S4.3 of the fourth step S4, it is determined and checked whether and which electrical drive coding is present with respect to the injector.

Die jeweils erfasste elektrische Ladung des elektrischen Ansteuersignals und die Ansteuercodierung, sofern diese vorliegt, wird bzw. werden anschließend in einem fünften Schritt S5 mit einem vorgegebenen Wertebereich, typischerweise mit einem Toleranzkennfeld als Entscheidungsmatrix, verglichen und entschieden, ob eine fehlerhafte elektrische Ansteuercodierung des Injektors vorliegt oder nicht.The respective detected electrical charge of the electrical drive signal and the Ansteuerkodierung, if present, is or are then in a fifth step S5 with a predetermined range of values, typically with a tolerance map as a decision matrix, compared and decided whether there is a faulty electrical Ansteuercodierung the injector or not.

Das Toleranzkennfeld zur Durchführung des Vergleiches in Bezug auf die jeweilige erfasste elektrische Ladung ist bevorzugt in dem Motorsteuergerät der Verbrennungskraftmaschine hinterlegt.The tolerance map for performing the comparison with respect to the respective detected electrical charge is preferably stored in the engine control unit of the internal combustion engine.

Wird ermittelt, dass die erfasste elektrische Ladung des Ansteuersignals außerhalb des Toleranzkennfeldes liegt und dass erfasste Messwerte der elektrischen Ladung bei höherem Lastbetrieb unplausibel sind, wird in einem sechsten Schritt S6 ermittelt, ob eine fehlerhafte Ansteuercodierung des Injektors vorliegt. Dazu wird typischerweise mit einer Entscheidungsmatrix überprüft, ob ein defekter Injektor oder eine fehlerhafte Codierung Vorliegt. Wenn bei Teilhüben und bei hohen Lasten die Ladung außerhalb plausibler Bereiche liegt, dann liegt es eine fehlerhafte Codierung vor. Wenn nur bei Teilhüben die ermittelte elektrische Ladung unplausibel ist, dann wird ein defekter Injektor erkannt. Dabei ist die ermittelte elektrische Ladung dann unplausibel, wenn ihr Wert ausserhalb des Toleranzfeldes liegt.If it is determined that the detected electrical charge of the drive signal is outside the tolerance map and that detected measured values of the electric charge are implausible at higher load operation, it is determined in a sixth step S6 whether there is a faulty drive coding of the injector. For this purpose, it is typically checked with a decision matrix whether there is a defective injector or a faulty coding. If at partial strokes and at high loads the charge is outside plausible ranges, then it is a faulty coding. If only for partial strokes the determined electrical charge is implausible, then a defective injector is detected. The calculated electric charge is then implausible if its value is outside the tolerance range.

Liegt eine fehlerhafte Ansteuercodierung vor, so erfolgt in einem siebten Schritt S7 des Verfahrensablaufes ein Fehlereintrag. Liegt keine fehlerhafte Ansteuercodierung vor, so wird in einem achten Schritt S8 Fehlerfreiheit ermittelt.If there is an incorrect drive coding, an error entry is made in a seventh step S7 of the method sequence. If there is no faulty drive coding, fault-freeness is determined in an eighth step S8.

Liegt eine fehlerhafte Ansteuercodierung vor, so kann der Fehlereintrag gespeichert werden, so dass dieser Fehlereintrag insbesondere mittels eines Fahrzeugdiagnosesystems auslesbar und anzeigbar ist. Typischerweise erfolgt die Speicherung in einen Steuergerät, bevorzugt in dem Motorsteuergerät.If there is a faulty drive coding, the fault entry can be stored so that this fault entry can be read out and displayed, in particular by means of a vehicle diagnostic system. Typically, the storage takes place in a control unit, preferably in the engine control unit.

Zusätzlich oder alternativ kann vorgesehen sein, dass bei Vorliegen eines Fehlereintrags eine Signalisierung an den Fahrer erfolgt. Dazu kann beispielsweise vorgesehen sein, dass das Signal in einem Anzeigebereich einer Instrumententafel des Fahrzeuges optisch ausgegeben wird.In addition or as an alternative, it may be provided that, when an error entry is present, signaling to the driver takes place. For this purpose, it can be provided, for example, that the signal is optically output in a display area of an instrument panel of the vehicle.

Mittels des Verfahrens wird der Injektor bei jedem Start der Verbrennungskraftmaschine überprüft, so dass eine verhältnismäßig einfache, zuverlässige und sichere Diagnose der elektrischen Ansteuercodierung des Injektors möglich ist.By means of the method, the injector is checked every time the internal combustion engine is started, so that a comparatively simple, reliable and reliable diagnosis of the electrical control coding of the injector is possible.

Somit ist es möglich, das Risiko von Schäden der Verbrennungskraftmaschine und/oder des Injektors selbst, insbesondere in einem Fahrzeug, zumindest wesentlich zu verringern.Thus, it is possible to at least substantially reduce the risk of damage to the internal combustion engine and / or the injector itself, in particular in a vehicle.

Das Verfahren ermöglicht eine einfache Fehlererkennung und genaue Fehlerortung. Es vereinfacht Werkstattanweisungen und erleichtert die Ermittlung einer fehlerhaften Ansteuercodierung.The method allows easy fault detection and accurate fault location. It simplifies workshop instructions and facilitates the determination of a faulty drive code.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

  • S1S1
    erster Schrittfirst step
    S2S2
    zweiter Schrittsecond step
    S3S3
    dritter SchrittThird step
    S4S4
    vierter Schrittfourth step
    S4.1S4.1
    erster Teilschrittfirst step
    S4.2S4.2
    zweiter Teilschrittsecond sub-step
    S4.3S4.3
    dritter Teilschrittthird part step
    S5S5
    fünfter Teilschrittfifth step
    S6S6
    sechster Teilschrittsixth step
    S7S7
    siebenter Teilschrittseventh substep
    S8S8
    achter TeilschrittEighth sub-step

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102010000916 A1 [0002] DE 102010000916 A1 [0002]
  • WO 2011/064248 A1 [0003] WO 2011/064248 A1 [0003]

Claims (5)

Verfahren zum Diagnostizieren einer fehlerhaften elektrischen Ansteuercodierung zumindest eines Injektors einer Verbrennungskraftmaschine, dadurch gekennzeichnet, dass – im Leerlaufbetrieb der Verbrennungskraftmaschine, anhand eines erfassten Injektorspannungsverlaufes während einer Kraftstoffeinspritzung, eine auf den Injektor aufgebrachte elektrische Ladung eines Ansteuersignals ermittelt wird, – wobei diese ermittelte elektrische Ladung mit vorgegebenen Soll-Werten in einem Wertebereich verglichen wird und auf eine fehlerhafte elektrische Ansteuercodierung des Injektors geschlossen wird, wenn die ermittelte elektrische Ladung des Ansteuersignals außerhalb der vorgegebenen Soll-Werte des Wertebereiches liegt.Method for diagnosing a faulty electrical control coding of at least one injector of an internal combustion engine, characterized in that - during idling operation of the internal combustion engine, based on a detected Injektorspannungsverlaufes during fuel injection, an applied to the injector electrical charge of a drive signal is determined, - wherein said detected electric charge with predetermined target values in a range of values is compared and is concluded on a faulty electrical Ansteuercodierung the injector when the determined electrical charge of the drive signal is outside the predetermined desired values of the range of values. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung der auf den Injektor aufgebrachten elektrischen Ladung eines Ansteuersignals zumindest nach jedem Startvorgang der Verbrennungskraftmaschine erfolgt.A method according to claim 1, characterized in that the determination of the electrical charge of a drive signal applied to the injector takes place at least after each starting operation of the internal combustion engine. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass – in einem höheren Lastbereich der Verbrennungskraftmaschine, anhand eines erfassten Injektorspannungsverlaufes während einer Kraftstoffeinspritzung, eine auf den Injektor aufgebrachte elektrische Ladung eines Ansteuersignals ermittelt wird, – wobei diese ermittelte elektrische Ladung des Ansteuersignals mit vorgegebenen Soll-Werten in dem Wertebereich verglichen wird und auf eine fehlerhafte elektrische Ansteuercodierung des Injektors geschlossen wird, wenn die erfasste aufgebrachte elektrische Ladung außerhalb der vorgegebenen Soll-Werte des Wertebereiches liegt.A method according to claim 1, characterized in that - in a higher load range of the internal combustion engine, based on a detected Injektorspannungsverlaufes during a fuel injection, an applied to the injector electrical charge of a drive signal is determined, - said determined electrical charge of the drive signal with predetermined desired values is compared in the value range and is concluded on a faulty electrical drive coding of the injector when the detected applied electric charge is outside the predetermined desired values of the value range. Verfahren nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige elektrische Ladung des Ansteuersignals des Injektors während einer inaktiven Aufheizphase eines mit der Verbrennungskraftmaschine gekoppelten Katalysators erfasst wird.A method according to claim 1 to 3, characterized in that the respective electrical charge of the drive signal of the injector is detected during an inactive heating phase of a coupled with the internal combustion engine catalyst. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Injektor mittels zumindest eines Ansteuersignals eines Motorsteuergerätes, in welchem der vorgegebene Wertebereich als Toleranzkennfeld hinterlegt ist, gesteuert wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the injector is controlled by means of at least one control signal of an engine control unit, in which the predetermined range of values is stored as a tolerance map.
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