DE102014202121A1 - Verfahren zur Bestimmung von Kraftstoffmengen bei einer Direkteinspritzung eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

Verfahren zur Bestimmung von Kraftstoffmengen bei einer Direkteinspritzung eines Kraftfahrzeugs Download PDF

Info

Publication number
DE102014202121A1
DE102014202121A1 DE102014202121.9A DE102014202121A DE102014202121A1 DE 102014202121 A1 DE102014202121 A1 DE 102014202121A1 DE 102014202121 A DE102014202121 A DE 102014202121A DE 102014202121 A1 DE102014202121 A1 DE 102014202121A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
amplitudes
cylinders
test injections
difference
complex
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE102014202121.9A
Other languages
English (en)
Inventor
Andreas Gessler
Joachim Palmer
Stefan Bollinger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Robert Bosch GmbH
Original Assignee
Robert Bosch GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch GmbH filed Critical Robert Bosch GmbH
Priority to DE102014202121.9A priority Critical patent/DE102014202121A1/de
Priority to US14/615,183 priority patent/US9945339B2/en
Publication of DE102014202121A1 publication Critical patent/DE102014202121A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02MSUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M65/00Testing fuel-injection apparatus, e.g. testing injection timing ; Cleaning of fuel-injection apparatus
    • F02M65/001Measuring fuel delivery of a fuel injector
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F9/00Measuring volume flow relative to another variable, e.g. of liquid fuel for an engine
    • G01F9/02Measuring volume flow relative to another variable, e.g. of liquid fuel for an engine wherein the other variable is the speed of a vehicle
    • G01F9/023Measuring volume flow relative to another variable, e.g. of liquid fuel for an engine wherein the other variable is the speed of a vehicle with electric, electro-mechanic or electronic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/04Introducing corrections for particular operating conditions
    • F02D41/12Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration
    • F02D41/123Introducing corrections for particular operating conditions for deceleration the fuel injection being cut-off
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14Introducing closed-loop corrections
    • F02D41/1497With detection of the mechanical response of the engine
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D41/221Safety or indicating devices for abnormal conditions relating to the failure of actuators or electrically driven elements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F9/00Measuring volume flow relative to another variable, e.g. of liquid fuel for an engine
    • G01F9/006Measuring volume flow relative to another variable, e.g. of liquid fuel for an engine with mechanic means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/22Safety or indicating devices for abnormal conditions
    • F02D2041/224Diagnosis of the fuel system
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/26Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using computer, e.g. microprocessor
    • F02D41/28Interface circuits
    • F02D2041/286Interface circuits comprising means for signal processing
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00Input parameters for engine control
    • F02D2200/02Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/101Engine speed
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02DCONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/24Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means
    • F02D41/2406Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents characterised by the use of digital means using essentially read only memories
    • F02D41/2425Particular ways of programming the data
    • F02D41/2429Methods of calibrating or learning
    • F02D41/2451Methods of calibrating or learning characterised by what is learned or calibrated
    • F02D41/2464Characteristics of actuators
    • F02D41/2467Characteristics of actuators for injectors
    • F02D41/247Behaviour for small quantities

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Combined Controls Of Internal Combustion Engines (AREA)
  • Electrical Control Of Air Or Fuel Supplied To Internal-Combustion Engine (AREA)

Abstract

In dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Kraftstoffmengen bei einer Direkteinspritzung eines Kraftfahrzeugs bestimmt. Hierbei werden innerhalb eines Arbeitsspiels Testeinspritzungen in zwei Zylindern eines Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs während Schubphasen durchgeführt (24, 26), Drehzahlschwingungen von bewegten Massen der Zylinder gemessen (27, 29) und eine relative Mengendifferenz der Kraftstoffmenge der Testeinspritzungen innerhalb eines Arbeitsspiels aus den Drehzahlschwingungen bestimmt (23). Durch Auswertung eines relativen Signals zwischen den Testeinspritzungen innerhalb eines Arbeitsspiels in den zwei Zylindern wird eine intrinsische Abhängigkeit des Triebstrangs des Signals der Kraftstoffmenge kompensiert.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von Kraftstoffmengen bei einer Direkteinspritzung eines Kraftfahrzeugs. Außerdem betrifft die vorliegende Erfindung ein Computerprogramm, das jeden Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens ausführt, wenn es auf einem Rechengerät abläuft, sowie ein elektronisches Speichermedium, das dieses Computerprogramm speichert. Schließlich betrifft die Erfindung ein elektronisches Steuergerät, welches das elektronische Speichermedium umfasst.
  • Stand der Technik
  • Herkömmliche Kraftfahrzeuge mit Diesel als Kraftstoff sind im Allgemeinen mit einem elektronisch geregelten Common-Rail-Einspritzsystem ausgestattet. Diese Kraftfahrzeuge unterliegen einer Gesetzgebung für Abgase, die speziell in weiten Teilen der USA und anderen Ländern mit vergleichbarer CARB(„Californian Air Resources Board“)-Gesetzgebung eine systemimmanente Überwachung von Emissionen des Kraftfahrzeugs fordert. Verletzungen von Emissionsgrenzen durch zum Beispiel Fehlmengen im Einspritzsystem müssen hierbei in kürzesten Zeiträumen diagnostiziert und durch Aktivierung einer Kontrollleuchte angezeigt werden.
  • Diese Forderung wird durch eine Überwachung eines Adaptionswertes einer drehzahlbasierten Nullmengenkalibrierung erfüllt, deren eigentlicher Zweck die Adaption und Kompensation einer Mengendrift eines Injektors über seine Lebenszeit ist. Bei einer Nullmengenkalibrierung wird die Menge des einzuspritzenden Kraftstoffs solange in kleinen Schritten erhöht, bis eine merkliche Drehzahländerung eines Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs vorliegt. Liegt der Adaptionswert außerhalb eines geforderten Intervalls, so wird der Injektor als defekt diagnostiziert. Nachteilig an diesem Verfahren ist vor allem aus Sicht eines Kunden eine logistisch und zeitlich aufwändige triebstrang- und fahrzeugindividuelle Applikation der zu Grunde liegenden Nullmengenkallibration.
  • Aus technischer Sicht ist ein vergleichbares Verfahren zur Überwachung des Adaptionswertes einer triebstrangunabhängigen Nullmengenkalibrierung ebenso realisierbar, um einen defekten Injektor zu erkennen, womit die genannten Nachteile einer triebstrangindividuellen Applikation beseitigt wären. Bei einer triebstrangunabhängigen Nullmengenkalibrierung wird ein Triebstrang des Kraftfahrzeugs durch ein Modell simuliert. Allerdings wird ein solches Verfahren nicht die strengen Anforderungen der CARB-Gesetzgebung hinsichtlich Diagnosegeschwindigkeit erfüllen können, da die triebstrangunabhängige Nullmengenkalibrierung aufgrund ihres funktionalen Prinzips eine deutlich geringere Adaptionsgeschwindigkeit als die triebstangabhängige Nullmengenkalibrierung aufweist.
  • Offenbarung der Erfindung
  • In dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Kraftstoffmengen bei einer Direkteinspritzung eines Kraftfahrzeugs bestimmt. Hierbei werden innerhalb eines Arbeitsspiels Testeinspritzungen in zwei Zylindern eines Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs während Schubphasen durchgeführt, Drehzahlschwingungen von bewegten Massen der Zylinder gemessen und eine relative Mengendifferenz der Kraftstoffmenge der Testeinspritzungen innerhalb eines Arbeitsspiels aus den Drehzahlschwingungen bestimmt. Durch Auswertung eines relativen Signals zwischen den Testeinspritzungen innerhalb eines Arbeitsspiels in den zwei Zylindern wird eine intrinsische Triebstrangabhängigkeit des Signals der Kraftstoffmenge kompensiert. Damit einher gehen ein deutlich reduzierter Applikationsaufwand und eine Möglichkeit, dieses Verfahren zusammen mit einer triebstrangunabhängigen Nullmengenkalibrierung im selben Kraftfahrzeug einzusetzen. Das erfindungsgemäße Verfahren ist ausreichend schnell, um die Anforderungen einer CARB-Gesetzgebung bezüglich einer Geschwindigkeit einer Diagnose zu erfüllen. Im Gegensatz dazu wird ein Verfahren auf Basis der triebstrangunabhängigen Nullmengenkalibrierung gemäß dem Stand der Technik diese Anforderungen nicht erfüllen. Aufgrund der Testeinspritzungen innerhalb eines Arbeitsspiels kann prinzipiell eine doppelte Anzahl an Injektoren innerhalb derselben Zeit überwacht werden. Die damit verbundene Steigerung der Geschwindigkeit der Diagnose ist vorteilhaft im Hinblick auf die diesbezüglich engen Grenzen der Gesetzgebung und mögliche zukünftigen Gesetzesänderungen. Die losgelöste Struktur eines Funktionsalgorithmus erlaubt eine systematische Trennung einer Diagnose- und Adaptionsfunktion und unterstützt somit eine Modularisierung einer Steuergerätefunktion.
  • Bevorzugt werden die Testeinspritzungen in die zwei Zylinder mit Ansteuerdauern durchgeführt, bei denen dieselben Einspritzmengen erwartet werden. Dadurch kann später leicht die relative Mengendifferenz festgestellt werden.
  • Besonders bevorzugt werden aus einer Gesamtamplitude der Drehzahlschwingungen mit zwei komplexen Schwingungsamplituden, einer absoluten Phase der ersten komplexen Schwingungsamplitude und einer relativen Phase der beiden komplexen Schwingungsamplituden die beiden komplexen Schwingungsamplituden berechnet, wobei ein Verhältnis der beiden komplexen Schwingungsamplituden einem Verhältnis der eingespritzten Kraftstoffmengen entspricht. Hiermit können die Kraftstoffmengen sehr gut modelliert werden und es kann das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung der relativen Kraftstoffmengendifferenz durchgeführt werden.
  • Ganz besonders bevorzugt wird die absolute Phase durch Testeinspritzungen auf ausschließlich einem der beiden Zylinder gemessen. Dies hat den Vorteil, dass nur eine absolute Phase gemessen werden muss. Die andere ist durch die durch eine Bauart des Motors festgelegte relative Phase bestimmt.
  • Ganz besonders bevorzugt werden mehrere Testeinspritzungen innerhalb des Arbeitsspiels für mehrere Zylinderpermutationen von Zylinderpaaren durchgeführt. Somit können der Reihe nach alle Zylinder auf Fehler in der Kraftstoffmengeneinspritzung untersucht werden.
  • Insbesondere werden bei den mehreren Testeinspritzungen innerhalb eines Arbeitsspiels die Zylinderpermutationen stets so gewählt, dass eine Phasendifferenz der komplexen Schwingungsamplituden der Zylinder nicht im Bereich von 170° bis 190° liegt, bevorzugt liegt sie im Bereich von 80° bis 100°.
  • Insbesondere wird eine Kenngröße aus einem Verhältnis der komplexen Schwingungsamplituden mehrerer Zylinderpermutationen bestimmt und aus der Kenngröße wird ermittelt, ob die relative Mengendifferenz auftritt. Mit diesem Verfahren kann die relative Mengendifferenz sehr gut bestimmt werden. Hiermit wird immer die relative Mengendifferenz von genau zwei Zylindern betrachtet.
  • Bevorzugt werden die beiden komplexen Schwingungsamplituden für die Testeinspritzungen in zwei Zylindern so gewählt, dass ihre Phasendifferenz im Bereich von 170° bis 190° liegt, wobei die beiden Testeinspritzungen in den Zylindern mit zwei unterschiedlichen Ansteuerdauern durchgeführt werden. Mittels dieses Verfahrens kann die relative Mengendifferenz besonders einfach bestimmt werden.
  • Besonders bevorzugt werden die beiden Testeinspritzungen wiederholt und dabei die Ansteuerdauer, die beim ersten Verfahrensdurchlauf geringer war, um den doppelten Differenzbetrag zwischen den beiden Ansteuerdauern erhöht. Dadurch muss sich ohne relative Mengendifferenz das Vorzeichen der Phase der Gesamtamplitude ändern. Man kann mittels dieses Verfahrens somit einfach eine relative Mengendifferenz bestimmen.
  • Ganz besonders bevorzugt wird bei beiden Verfahrensdurchläufen jeweils die Gesamtamplitude der komplexen Schwingungsamplituden gemessen, die beiden Gesamtamplituden werden miteinander verglichen und aus dem Ergebnis wird auf die Mengendifferenz geschlossen. Insbesondere wird bei dem Vergleich die Phasendifferenz der beiden Gesamtamplituden verglichen. Mit dem Vergleich der Phasendifferenz der beiden Gesamtamplituden kann eindeutig festgestellt werden, ob eine relative Mengendifferenz vorliegt oder nicht.
  • Bevorzugt wird bei der Bestimmung der Kraftstoffmengen eine Verdachtsdiagnose innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren geliefert die in einem weiteren Verfahrensdurchlauf gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren plausibilisiert und quantifiziert wird. Dies hat den Vorteil, dass sich die beiden alternativen Möglichkeiten die Kraftstoffmenge erfindungsgemäß zu bestimmen optimal ergänzen.
  • Insbesondere werden die Beträge der Gesamtamplituden mit einem Signalrauschen verglichen. Somit werden nur Signale ausgewertet, die auch experimentelle Relevanz besitzen.
  • Bevorzugt liegt die Phasendifferenz zwischen den beiden Gesamtamplituden in Winkelbereichen –10° bis 10° oder 170° bis 190°. Damit wird sichergestellt, dass ein Ergebnis der Testeinspritzungen innerhalb eines Arbeitsspiels auch plausibel ist.
  • Das erfindungsgemäße Computerprogramm ermöglicht es, das erfindungsgemäße Verfahren in einem vorhandenen elektronischen Steuergerät zu implementieren, ohne hieran bauliche Veränderungen vornehmen zu müssen. Hierzu führt es jeden Schritt des erfindungsgemäßen Verfahrens aus, insbesondere wenn es auf einem elektronischen Rechengerät oder elektronischen Steuergerät abläuft. Das erfindungsgemäße elektronische Speichermedium speichert das erfindungsgemäße Computerprogramm. Durch Aufspielen des erfindungsgemäßen Computerprogramms auf ein elektronisches Steuergerät wird das erfindungsgemäße elektronische Steuergerät erhalten, welches das elektronische Speichermedium umfasst.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
  • 1 zeigt die Bestimmung der komplexen Schwingungsamplituden aus der Gesamtamplitude und Phaseninformationen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 2 zeigt die Permutationen der Zylinder gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 3 zeigt die Signalauswertung der Gesamtamplituden gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 4 zeigt die Phasendifferenz der Gesamtamplituden gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 5 zeigt ein Ablaufdiagram eines Verfahrens gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung.
  • 6 zeigt ein Ablaufdiagram eines Verfahrens gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung
  • Ausführungsformen der Erfindung
  • Erfindungsgemäß werden Testeinspritzungen innerhalb eines Arbeitsspiels auf zwei Zylinder eines Verbrennungsmotors eines Kraftfahrzeugs eingebracht und eine relative Mengendifferenz ausgewertet. Zu einer Diagnose von Fehlern einer Kraftstoffmenge werden während einer Schubphase des Kraftfahrzeugs die Testeinspritzungen innerhalb eines Arbeitsspiels auf die zwei Zylinder abgesetzt. Hierbei erzeugte Momente verursachen Drehzahlschwingungen in einem Antriebsstrang des Kraftfahrzeugs, die als komplexe Schwingungsamplitude mit Betrag und Phase gemessen werden. Dabei sind diejendigen komplexen Schwingungsamplituden relevant, die zu Frequenzen gehören, die gewissen und geeigneten Motorordnungen entsprechen. Solche Motorordnungen sind die Nockenund die Kurbelwellenfrequenz. Eine Systemantwort auf diese Testeinspritzungen innerhalb eines Arbeitsspiels ist eine Gesamtamplitude, die sich aus einer Überlagerung der komplexen Schwingungsamplituden der beiden beteiligten Zylinder zusammensetzt. Dadurch ist es möglich, durch eine geeignete Wahl von Einspritzmustern und Einspritzsequenzen ein relatives Volumenverhältnis der beiden momenterzeugenden Kraftstoffmengen zu bestimmen beziehungsweise eine relative Fehlmenge zu diagnostizieren, ohne eine triebstrang- und betriebspunktabhängige Verstärkungswirkung des Verbrennungsmotors zu kennen. Hierbei sind zwei grundsätzliche Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Diagnose von Kraftstoffmengen und relativen Mengendifferenzen denkbar.
  • Gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel der Erfindung werden die Testeinspritzungen auf den beiden Zylindern mit Ansteuerdauern durchgeführt, bei denen dieselben Einspritzmengen erwartet werden. Hierbei entspricht den Ansteuerdauern je eine komplexe Schwingungsamplitude. Aus der gemessenen Gesamtamplitude A* werden die beiden komplexen Schwingungsamplituden A1 und A2, wobei der Index n jeder komplexen Schwingungsamplitude An jeweils die Nummer des Zylinders angibt, unter Berücksichtigung einer relativen Phase pr zwischen den beiden Zylindern und einer absoluten Phase pa eines dieser Zylinder berechnet (siehe 1). Dies entspricht der Umkehrung der Vektoraddition in der komplexen Ebene. Die relative Phase pr ist hierbei durch die Bauart des Verbrennungsmotors festgelegt, wohingegen die absolute Phase pa durch die Testeinspritzungen auf ausschließlich einem dieser beiden Zylinder gemessen wird. Da die absolute Phase pa ausschließlich aus einem Übertragungsverhältnis des Triebstrangs und des Verbrennungsmotors von Drehmoment auf Drehzahl resultiert, wird diese unabhängig vom tatsächlichen Kraftstoffmengen- und Driftverhalten des Injektors bei jedem Kraftfahrzeug individuell gemessen. Ein Verhältnis der komplexen Schwingungsamplituden zueinander entspricht einem Verhältnis der momenterzeugenden eingespritzten Kraftstoffmengen. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden mehrere Testeinspritzungen innerhalb eines Arbeitsspiels für mehrere Zylinderpermutationen von Zylinderpaaren durchgeführt, wobei bei den mehreren Testeinspritzungen innerhalb eines Arbeitsspiels die Zylinderpermutationen in der Zündreihenfolge der Zylinder durchgeführt werden 10 (siehe 2). Hierbei werden die Verhältnisse der komplexen Schwingungsamplituden An für die einzelnen Zylinder 1, 2, 3, 4 berechnet. Da die komplexen Schwingungsamplituden der Zylinder ein Maß für die eingespritzte Kraftstoffmenge sind, sind ihre Verhältnisse ein Maß für die relative Mengendifferenz. Das heißt man vergleicht letztlich die relative Mengendifferenz eines Zylinders, in diesem Ausführungsbeispiel Zylinder 4, mit den benachbarten Zylindern, in diesem Ausführungsbeispiel 1 und 3. Die beiden Verhältnisse der komplexen Schwingungsamplituden A4/A3 = k und A1/A4 = k–1 werden berechnet 11. Da A3 und A1 als gleich angenommen werden, da ja nur die Einspritzmenge die A4 entspricht überprüft werden soll, werden die Amplituden wie oben beschrieben ermittelt. Das entspricht aber der Bestimmung der Kenngröße k. Im Weitern wird entschieden, ob k gleich 1 ist 12. Falls die Kenngröße k gleich 1 ist, wird erkannt 13, dass keine relative Mengendifferenz zwischen den Injektoren der Zylinder 1,3 und 4 besteht und das Diagnoseergebnis ist negativ 14. Falls die Kenngröße k nicht gleich 1 ist, wird erkannt 15, dass eine relative Mengendifferenz zwischen den Injektoren der Zylinder 1,3 und 4 besteht und das Diagnoseergebnis ist positiv 16.
  • In einem zweiten Ausführungsbeispiel werden für die Testeinspritzungen zwei Zylinder gewählt, deren komplexe Schwingungsamplituden eine Phasendifferenz von 180° haben. Die Testeinspritzungen auf den beiden Zylindern werden dabei mit unterschiedlichen Ansteuerdauern (AD1 und AD2– = AD1 – ΔAD) durchgeführt. Hierbei sind die Ansteuerdauern ADi ein Maß für die komplexe Schwingungsamplitude Ai und erhalten somit dieselben Indizes. Im Weiteren wird eine Wiederholung der Testeinspritzungen durchgeführt. Bei der Wiederholung 17 der Testeinspritzungen wird die Ansteuerdauer, die bei den ersten Testeinspritzungen geringer war, um den doppelten Differenzbetrag erhöht (AD2+ = AD1 + ΔAD). Bei beiden Testeinspritzungen werden jeweils die beiden Gesamtamplituden gemessen und anschließend miteinander verglichen (siehe 3). Hierbei werden die Gesamtamplituden wieder mit einem Stern indiziert. Im Folgenden wird untersucht ob die Gesamtamplituden zueinander eine Phasendifferenz aufweisen 18 (siehe 4). Haben die beiden Gesamtamplituden eine Phasendifferenz von 180°, so wird erkannt 19, dass beide Injektoren dieselbe Kraftstoffmenge bei derselben Ansteuerdauer AD1 einspritzen, das heißt die relative Mengendifferenz ist null und das Diagnoseergebnis ist negativ 20. Gibt es zwischen den beiden Gesamtamplituden keine Phasendifferenz, so wird erkannt 21, dass einer der beiden Injektoren eine relative Mengendifferenz fördert, die größer als diejenige Kraftstoffmenge ist, die dem einfachen Differenzbetrag ΔAD der Ansteuerdauern entspricht. In diesem Fall ist das Diagnoseergebnis positiv 22 (siehe 4).
  • Anhand von 5 wird das erste und anhand von 6 das zweite Ausführungsbeispiel zusammengefasst. Gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel wird auf zwei Zylindern die Testeinspritzung innerhalb eines Arbeitsspiels durchgeführt 24. Aus der gemessenen Gesamtamplitude werden die komplexen Schwingungsamplituden der einzelnen Zylinder bestimmt 25. Anschließend werden die Verhältnisse der komplexen Schwingungsamplituden berechnet 11 und die Zylinderpermutationen der Zylinderpaare gebildet 10. Durch diese Auswertung der Verhältnisse der komplexen Schwingungsamplituden erhält man schließlich das Diagnoseergebnis 23. Gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel wird ebenfalls innerhalb eines Arbeitsspiels auf den zwei Zylindern mit den unterschiedlichen Ansteuerdauern AD1 und AD2– eingespritzt 26, wobei die komplexen Schwingungsamplituden der Zylinder eine Phasendifferenz von 180° aufweisen. Anschließend wird die Gesamtamplitude gemessen 27. Im Weiteren erfolgt die weitere Testeinspritzung innerhalb eines Arbeitsspiels auf den zwei Zylindern mit den Ansteuerdauern AD1 und AD2+ 28. Es wird auch für diese Testeinspritzung die Gesamtamplitude gemessen 29. Im Folgenden wird die Phasendifferenz der beiden gemessenen Gesamtamplituden bestimmt 18. Aus dieser Phasendifferenz folgt das Diagnoseergebnis 23.
  • Aus technischer Sicht ist im Hinblick auf Diagnosegüte und -geschwindigkeit ein zweistufiges Verfahren aus erstem und zweitem Ausführungsbeispiel besonders vorteilhaft. Hierbei liefert eine erste Verfahrensstufe gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne eine Verdachtsdiagnose, die durch eine zweite Verfahrensstufe gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel plausibilisiert und quantifiziert wird.
  • Desweiteren sind robustheitssteigernde funktionale Maßnahmen denkbar, um Fehldiagnosen möglichst zu vermeiden. Für das erste und zweite Ausführungsbeispiel kann der Betrag der Gesamtamplitude gegen ein Signalrauschen verglichen werden. Ist die Gesamtamplitude betraglich kleiner als die Amplitude des typischen Signalrauschens, so werden Messungen zu den Testeinspritzungen verworfen und erneut durchgeführt. Hierbei ist das Signalrauschen ein Rauschen eines verwendeten Signals unter denselben Randbedingungen und Betriebspunkten wie bei den Messungen zu den Testeinspritzungen, allerdings ohne Testeinspritzungen. Darüber hinaus kann im Falle des zweiten Ausführungsbeispiels eine Phasenplausibilisierung durchgeführt werden. Hierbei muss die Phasendifferenz der beiden Gesamtamplituden zwischen –10° und 10° oder zwischen 170° und 190° liegen, andernfalls sind die beiden Gesamtamplituden nicht plausibel und werden verworfen und erneut gemessen.

Claims (14)

  1. Verfahren zur Bestimmung von Kraftstoffmengen bei einer Direkteinspritzung eines Kraftfahrzeugs umfassend die folgenden Schritte: • Durchführung innerhalb eines Arbeitsspiels Testeinspritzungen in zwei Zylindern eines Verbrennungsmotors des Kraftfahrzeugs während Schubphasen (24, 26), • Messung von Drehzahlschwingungen von bewegten Massen der Zylinder (27, 29), • Bestimmung einer relativen Mengendifferenz der Kraftstoffmenge der Testeinspritzungen innerhalb eines Arbeitsspiels aus den Drehzahlschwingungen (23).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Testeinspritzungen in die zwei Zylinder mit Ansteuerdauern durchgeführt werden, bei denen dieselben Einspritzmengen erwartet werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass aus einer Gesamtamplitude (A*) der Drehzahlschwingungen mit zwei komplexen Schwingungsamplituden (Ai), einer absoluten Phase (pa) der ersten komplexen Schwingungsamplitude (Ai) und einer relativen Phase (pr) der beiden komplexen Schwingungsamplituden (Ai) die beiden komplexen Schwingungsamplituden (Ai) berechnet werden (25), wobei ein Verhältnis der beiden komplexen Schwingungsamplituden (Ai) einem Verhältnis der eingespritzten Kraftstoffmengen entspricht.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Testeinspritzungen innerhalb eines Arbeitsspiels für mehrere Zylinderpermutationen von Zylinderpaaren durchgeführt werden (10).
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei den mehreren Testeinspritzungen innerhalb eines Arbeitsspiels die Zylinderpermutationen stets so gewählt werden, dass eine Phasendifferenz der komplexen Schwingungsamplituden der Zylinder nicht im Bereich von 170° bis 190° liegt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kenngröße (k) aus einem Verhältnis der komplexen Schwingungsamplituden (Ai) mehrerer Zylinderpermutationen bestimmt wird (11) und aus der Kenngröße (k) ermittelt wird, ob die relative Mengendifferenz auftritt (12, 23).
  7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden komplexen Schwingungsamplituden (Ai) für die Testeinspritzungen in zwei Zylindern so gewählt werden, dass ihre Phasendifferenz im Bereich von 170° bis 190° liegt, wobei die beiden Testeinspritzungen in den Zylindern mit zwei unterschiedlichen Ansteuerdauern (ADi) durchgeführt werden (26).
  8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Testeinspritzungen wiederholt werden und dabei die Ansteuerdauer (ADi), die beim ersten Verfahrensdurchlauf geringer war, um den doppelten Differenzbetrag zwischen den beiden Ansteuerdauern (ADi) erhöht wird (28).
  9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei beiden Verfahrensdurchläufen jeweils die Gesamtamplitude (A*) der komplexen Schwingungsamplituden (Ai) gemessen wird (27, 29), die beiden Gesamtamplituden miteinander verglichen werden und aus dem Ergebnis auf die Mengendifferenz geschlossen wird (23).
  10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei dem Vergleich die Phasendifferenz der beiden Gesamtamplituden (A*) verglichen wird (18).
  11. Verfahren zur Bestimmung von Kraftstoffmengen bei einer Direkteinspritzung eines Kraftfahrzeugs gemäß den Ansprüchen 7 bis 10, welches innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne eine Verdachtsdiagnose liefert die in einem weiteren Verfahrensdurchlauf gemäß den Ansprüchen 2 bis 6 plausibilisiert und quantifiziert wird.
  12. Computerprogramm, welches eingerichtet ist, jeden Schritt des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 durchzuführen.
  13. Elektronisches Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm nach Anspruch 12 gespeichert ist.
  14. Elektronisches Steuergerät, welches ein elektronisches Speichermedium nach Anspruch 13 umfasst.
DE102014202121.9A 2014-02-06 2014-02-06 Verfahren zur Bestimmung von Kraftstoffmengen bei einer Direkteinspritzung eines Kraftfahrzeugs Withdrawn DE102014202121A1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014202121.9A DE102014202121A1 (de) 2014-02-06 2014-02-06 Verfahren zur Bestimmung von Kraftstoffmengen bei einer Direkteinspritzung eines Kraftfahrzeugs
US14/615,183 US9945339B2 (en) 2014-02-06 2015-02-05 Method for determining quantities of fuel during a direct injection of a motor vehicle

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102014202121.9A DE102014202121A1 (de) 2014-02-06 2014-02-06 Verfahren zur Bestimmung von Kraftstoffmengen bei einer Direkteinspritzung eines Kraftfahrzeugs

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102014202121A1 true DE102014202121A1 (de) 2015-08-06

Family

ID=53547081

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102014202121.9A Withdrawn DE102014202121A1 (de) 2014-02-06 2014-02-06 Verfahren zur Bestimmung von Kraftstoffmengen bei einer Direkteinspritzung eines Kraftfahrzeugs

Country Status (2)

Country Link
US (1) US9945339B2 (de)
DE (1) DE102014202121A1 (de)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015212209A1 (de) 2015-06-30 2017-01-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum quantitativen Bestimmen von Injektor-Mengenfehlern eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015226461B4 (de) * 2015-12-22 2018-10-04 Continental Automotive Gmbh Verfahren zur Ermittlung des Einspritzbeginn-Zeitpunktes und der Einspritzmenge des Kraftstoffes im Normalbetrieb eines Verbrennungsmotors
DE102016222196A1 (de) * 2016-11-11 2018-05-17 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung der Einspritzmenge einer Teileinspritzung in einem Einspritzsystem einer Brennkraftmaschine

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5245517B2 (ja) * 2008-04-28 2013-07-24 いすゞ自動車株式会社 エンジンの燃料噴射制御装置
DE102011007563A1 (de) 2011-04-18 2012-10-18 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung eines Kraftstoffzumesssystems eines Kraftfahrzeugs

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102015212209A1 (de) 2015-06-30 2017-01-05 Robert Bosch Gmbh Verfahren und Vorrichtung zum quantitativen Bestimmen von Injektor-Mengenfehlern eines Kraftstoffeinspritzsystems einer Brennkraftmaschine

Also Published As

Publication number Publication date
US9945339B2 (en) 2018-04-17
US20150219053A1 (en) 2015-08-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102016117342B4 (de) Vorrichtung zum Detektieren einer Fehlzündung
DE102010047437B4 (de) Diagnosesysteme für einen Zylinderinnendrucksensor
DE112010000984B4 (de) Drehmomentschätzungssystem für einen Verbrennungsmotor
DE102012209555A1 (de) Zylinderdrucksensor-klopfdetektionssystem
DE102012102767B4 (de) Zustandsschätzung, Diagnose und Steuerung unter Verwenden einer äquivalenten Zeitabtastung
DE102013201734A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Lambdasondenanordnung im Abgassystem einer Brennkraftmaschine
WO2008064659A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur steuerung der betriebsweise einer brennkraftmaschine
EP1818528A2 (de) Verfahren zur Abschätzung einer eingespritzten Kraftstoffmenge
DE102014215618A1 (de) Bestimmen einer Einspritzmenge von Kraftstoff durch Frequenzanalyse eines Speicherdruckverlaufs
DE102013222547A1 (de) Verfahren zum Erkennen einer Abweichung einer Ist-Einspritzmenge von einer Soll-Einspritzmenge eines Injektors einer Brennkraftmaschine
DE102016200190A1 (de) Verfahren und Funktionsüberwachungsvorrichtung zur Funktionsüberwachung einer Vorrichtung zur variablen Einstellung einer Zylinderverdichtung bei einem Hubkolben-Verbrennungsmotor
DE102014107151A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Fehlzündung-Erfassung eines Motors
DE102010020766A1 (de) Kraftstoffeinspritz- und Verbrennungsfehlerdiagnose unter Verwendung eines Zylinderdrucksensors
DE102015214780A1 (de) Verfahren zur Erkennung fehlerhafter Komponenten eines Kraftstoffeinspritzsystems
DE102014105838B4 (de) Verfahren und System zur Diagnose und Korrektur eines Ladedrucksensors und eines Luftdurchflusssensors durch ein Verbrennungsdrucksignal
DE102011086150A1 (de) Verfahren zum Betreiben einer Brennkraftmaschine
DE102005059908A1 (de) Verfahren zur Dosierung von Kraftstoff in Brennräume eines Verbrennungsmotors
EP3786436A1 (de) Verfahren zur diagnostik von verbrennungsaussetzern einer verbrennungskraftmaschine
DE102014202121A1 (de) Verfahren zur Bestimmung von Kraftstoffmengen bei einer Direkteinspritzung eines Kraftfahrzeugs
DE102019100577B3 (de) Verfahren zur Überwachung von Sensorsignalen und quantitative Ermittlung des stöchiometrischen Kraftstoff-Luftverhältnisses des gefahrenen Kraftstoffs mittels Injektortest und Katalysatordiagnose in einem Fahrzeug
DE102018204450B4 (de) Verfahren zum Prüfen einer variablen Ventilhubsteuerung eines Verbrennungsmotors
DE102015111127A1 (de) Motorsteuervorrichtung
WO2017194570A1 (de) Verfahren zur bestimmung eines wassergehalts im abgas eines antriebsystems
DE102011007563A1 (de) Verfahren und Vorrichtung zur Kalibrierung eines Kraftstoffzumesssystems eines Kraftfahrzeugs
DE102016204263B4 (de) Verfahren zum Gleichstellen von Zylindern einer Brennkraftmaschine

Legal Events

Date Code Title Description
R005 Application deemed withdrawn due to failure to request examination