DE102020216051A1

DE102020216051A1 - Process for analyzing the operation of an internal combustion engine

Info

Publication number: DE102020216051A1
Application number: DE102020216051.1A
Authority: DE
Inventors: Haluk Yueksel; Achim Hirchenhein; Christian Klinke; Guido Porten; Stefan Gottlieb
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2020-12-16
Filing date: 2020-12-16
Publication date: 2022-06-23

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Analyse des Betriebs einer Brennkraftmaschine (10), wobei in einen Brennraum (28) der Brennkraftmaschine (10) mittels eines Ventils (40) Kraftstoff eingespritzt und dort ein Gemisch aus Kraftstoff und Luft erzeugt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein Versuch einer Zündung des Gemischs unternommen wird und eine am Triebstrang wirkende Eigenschaft ermittelt und mit einem Vergleichswert der Eigenschaft verglichen wird.The invention relates to a method for analyzing the operation of an internal combustion engine (10), fuel being injected into a combustion chamber (28) of the internal combustion engine (10) by means of a valve (40) and a mixture of fuel and air being produced there, characterized in that an attempt is made to ignite the mixture and a property acting on the drive train is determined and compared with a comparative value of the property.

Description

Stand der TechnikState of the art

Zwecks Einhaltung von gesetzlich zulässigen Emissionen von Brennkraftmaschinen ist weiterhin eine Diagnose des gesamten Systems einer Brennkraftmaschine, insbesondere von fremdgezündeten Benzinmotoren, vorgesehen. Aus diesen Anforderungen kann sich zukünftig das Erfordernis ergeben, undichte Kraftstoffventile (Injektoren) aus der Diagnose zu erkennen. Bezüglich diesem Erkennen spricht man auch von Leckageerkennung. Undichte Kraftstoffventile bzw. Injektoren führen dazu, dass Kraftstoff ungewollt, d. h. ungesteuert, aus dem Kraftstoffventil bzw. Injektor in einen Brennraum der Brennkraftmaschine austritt (Leckage in den Brennraum). Die Ursachen für undichte Ventile können vielfältig sein. Eine Ursache kann beispielsweise darin bestehen, dass bei spanender Fertigung bzw. spanenden Fertigungsschritten - trotz umfangreicher Reinigungsmaßnahmen und Fertigungskontrollen - in einem Ventil ein Span verbleiben kann bzw. auch aus anderer Quelle dorthin geraten kann und sich dann beispielsweise zwischen Ventilsitz und Ventilverschluss anlagert. In einer derartigen Situation schließt das Ventil typischerweise nicht mehr zuverlässig und ist somit undicht. Dieses Prinzip ist dabei unabhängig davon, ob der Ventilverschluss nach außen öffnet oder nach innen öffnet.In order to comply with legally permissible emissions from internal combustion engines, a diagnosis of the entire system of an internal combustion engine, in particular of spark-ignited gasoline engines, is also provided. In the future, these requirements may result in the need to detect leaking fuel valves (injectors) from the diagnosis. With regard to this detection, one also speaks of leakage detection. Leaking fuel valves or injectors mean that fuel is released unintentionally, i. H. uncontrolled, exits from the fuel valve or injector into a combustion chamber of the internal combustion engine (leakage into the combustion chamber). The causes of leaking valves can be varied. One cause can be that during machining or machining steps - despite extensive cleaning measures and production controls - a chip can remain in a valve or can get there from another source and then accumulate between the valve seat and valve closure, for example. In such a situation, the valve typically no longer closes reliably and is therefore leaky. This principle is independent of whether the valve closure opens outwards or opens inwards.

Solche Leckagen bzw. Undichtigkeiten können abhängig von der Größenordnung der Leckage bzw. Undichtigkeit, d. h. der Menge der unkontrolliert ausgetretenen Kraftstoffmenge, zu unterschiedlichen Reaktionen der Brennkraftmaschine führen, die als fehlerhaft bewertet werden. Im normalen Fahrbetrieb verhalten sich Brennkraftmaschinen mit undichten Injektoren bzw. Ventilen meistens unauffällig. Dies liegt daran, dass selbst sehr große Kraftstoffmengen, die aufgrund dieser Undichtigkeit in den Brennraum ausgetreten sind, einen nur sehr kleinen Anteil an der gesamten in einen einzelnen Zylinder bzw. Brennraum eingespritzten Kraftstoffmenge ausmachen. Eine typische Größenordnung liegt im Bereich zwischen weniger als 1 % bis 5 % der eingespritzten Kraftstoffmenge. Zu diesen als Fehler bewerteten Reaktionen im und am Motor gehören beispielsweise die Veränderung, d. h. Verschlechterung der Emissionen, ohne dass diese durch den Fahrer durch irgendwelche motorischen Effekte, wie beispielsweise Drehmomentschwankungen, wahrgenommen werden können bis hin zu spürbaren Verbrennungsaussetzern während der Startphase. Durch ein beispielsweise undichtes Ventil bzw. einen undichten Injektor kann während der Startphase ein angestrebter Hochdruckaufbau im Kraftstoffversorgungssystem nur verzögert stattfinden, so dass es insbesondere in Start/Stopp-Fahrzuständen zu einem schlechten Startverhalten kommen kann.Such leaks or leaks can depend on the magnitude of the leak or leak, i. H. the amount of uncontrolled leaking fuel, lead to different reactions of the internal combustion engine, which are evaluated as faulty. In normal driving operation, internal combustion engines with leaking injectors or valves usually behave inconspicuously. This is due to the fact that even very large amounts of fuel that escaped into the combustion chamber due to this leak account for only a very small proportion of the total fuel quantity injected into an individual cylinder or combustion chamber. A typical magnitude is in the range between less than 1% and 5% of the injected fuel quantity. These reactions in and on the engine, which are rated as faults, include, for example, the change, i. H. Deterioration of the emissions without the driver being able to perceive them through any engine effects, such as torque fluctuations, up to noticeable combustion misfires during the starting phase. For example, a leaky valve or a leaky injector can cause a desired high-pressure buildup in the fuel supply system to take place only with a delay during the starting phase, so that poor starting behavior can occur, particularly in start/stop driving conditions.

Es ist möglich als Verfahren zum Erkennen leckagebehafteter Hochdruckeinspritzventile zwei voneinander unabhängige Signalpfade zu betrachten. Mittels eines ersten Signalpfads wird ein zeitlicher Verlauf des Drucks im Hochdruckspeicher (Rail) mittels des dort an- bzw. eingebauten Hochdrucksensors ausgewertet. Dabei ist nachteilig, dass dieses Verfahren auf alle möglichen Leckagen im Hochdrucksystem empfindlich reagiert. Hierzu gehören beispielsweise innere Leckagen in der Hochdruckpumpe, durch die der Hochdruckspeicher gespeist wird. Durch derartige innere Leckagen fließt der komprimierte Kraftstoff beispielsweise in einen Niederdruckkreis vor der Hochdruckpumpe zurück. Es tritt somit kein Kraftstoff nach außen aus. Aus diesem Grund ist dieses Verfahren aus dem Stand der Technik nur dann zur Ermittlung von Leckagen bei Injektoren bzw. Ventilen empfindlich genug, wenn diese sehr hoch sind. Zudem ist dieses Verfahren nicht derartig auswertbar, dass eine zumindest vermutete Leckage eines Injektors bzw. des Ventils nicht einem bestimmten Zylinder zugeordnet werden kann. Mittels eines anderen Signalpfads können Aussetzer erkannt werden. Diese treten jedoch nur während der ersten Verbrennungen nach einem Start auf, weil der während längerer Abstellphasen des Verbrennungsmotors in den Brennraum ausgetretene Kraftstoff zu einer so genannten Überfettung des Gemischs führt. Allerdings ist dieses Verfahren der Aussetzererkennung während des Hochlaufs der Brennkraftmaschine nur bedingt aussagekräftig, um sich sicher auf einen undichten Injektor bzw. Ventil zu schließen.It is possible to consider two mutually independent signal paths as a method for detecting leaky high-pressure injectors. A time profile of the pressure in the high-pressure accumulator (rail) is evaluated by means of a first signal path using the high-pressure sensor attached or installed there. The disadvantage here is that this method is sensitive to all possible leaks in the high-pressure system. These include, for example, internal leaks in the high-pressure pump that feeds the high-pressure accumulator. Due to such internal leaks, the compressed fuel flows back, for example, into a low-pressure circuit in front of the high-pressure pump. Thus, no fuel escapes to the outside. For this reason, this method from the prior art is only sensitive enough to determine leaks in injectors or valves if they are very high. In addition, this method cannot be evaluated in such a way that an at least suspected leakage of an injector or the valve cannot be assigned to a specific cylinder. Dropouts can be detected using a different signal path. However, these only occur during the first combustion after starting, because the fuel that has escaped into the combustion chamber during longer shutdown phases of the internal combustion engine leads to what is known as an over-enrichment of the mixture. However, this method of detecting misfires during the run-up of the internal combustion engine is only of limited value in order to be able to conclude with certainty that there is a leaking injector or valve.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of Invention

Gemäß einem ersten Gesichtspunkt der Erfindung ist ein Verfahren zur Analyse des Betriebs einer Brennkraftmaschine vorgesehen, wobei mittels eines Ventils Kraftstoff in einen Brennraum der Brennkraftmaschine eingespritzt wird. Dabei wird ein Versuch einer Zündung des Gemischs unternommen, danach eine am Triebstrang wirkende Eigenschaft ermittelt und mit einem Vergleichswert der Eigenschaft verglichen. Dabei ist insbesondere vorgesehen, dass es sich bei dieser Eigenschaft um eine physikalische Eigenschaft handelt, insbesondere einen Druck oder um ein abgegebenes Moment bzw. Drehmoment.According to a first aspect of the invention, a method for analyzing the operation of an internal combustion engine is provided, fuel being injected into a combustion chamber of the internal combustion engine by means of a valve. An attempt is made to ignite the mixture, after which a property acting on the drive train is determined and compared with a comparative value of the property. It is provided in particular that this property is a physical property, in particular a pressure or an output moment or torque.

Nach einem weiteren Gesichtspunkt ist vorgesehen, dass die Eigenschaft ein Beitrag eines Zylinders, d. h. des Geschehens in einem Brennraum eines Zylinders, zum abgegebenen Moment der Brennkraftmaschine und der Vergleichswert ein Mittelwert der Beiträge zu den abgegebenen Momenten mehrerer Zylinder ist. Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die Eigenschaft, primär der bereits erwähnte Druck in einem Zylinder bzw. einem Brennraum, ein Beitrag zum abgegebenen Moment der Brennkraftmaschine ist und der Vergleichswert ein Mittelwert der Beiträge der anderen bzw. mehrerer Zylinder, beispielsweise ein Mittelwert des jeweiligen Drucks in den anderen Zylindern oder aller Zylinder ist. Die Eigenschaft eines Zylinders kann alternativ für den Einzelzylinder beispielsweise auch, dass durch einen Zylinder verursachte Moment an der Kurbelwelle sein. Dieses Moment eines Zylinders (Teilmoment) ergibt sich dann aus dem Druck bzw. Druckverlauf in einem einzelnen Zylinder und der jeweiligen aktuellen Kurbelwellenposition, der Pleuellänge und der Länge eines Kurbelarms der Kurbelwelle. Gleiches gilt entsprechend für einen Mittelwert der Eigenschaften mehrerer Zylinder.A further aspect provides that the property is a contribution of a cylinder, ie what is happening in a combustion chamber of a cylinder, to the torque output of the internal combustion engine and the comparison value is a mean value of the contributions to the torque output of a number of cylinders. In particular, it is provided see that the property, primarily the already mentioned pressure in a cylinder or a combustion chamber, is a contribution to the torque delivered by the internal combustion engine and the comparison value is an average value of the contributions of the other or several cylinders, for example an average value of the respective pressure in the others cylinders or all cylinders. Alternatively, for the individual cylinder, the property of a cylinder can also be, for example, the torque on the crankshaft caused by a cylinder. This torque of a cylinder (partial torque) then results from the pressure or pressure curve in a single cylinder and the respective current crankshaft position, the length of the connecting rod and the length of a crank arm of the crankshaft. The same applies accordingly to an average of the properties of several cylinders.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist vorgesehen, dass zur Bestimmung des Mittelwerts der Beiträge zu den abgegebenen Momenten mehrerer Zylinder, entweder alle Zylinder der Brennkraftmaschine zur Bestimmung des Mittelwerts herangezogen werden oder die Eigenschaft eines Zylinders mit dem Mittelwert der Beiträge der Eigenschaften der anderen Zylinder der Brennkraftmaschine verglichen wird. Dies bedeutete beispielsweise, dass bei einem Vierzylinder-Motor bzw. bei einer Vierzylinder-Brennkraftmaschine die Eigenschaft als Beitrag eines Zylinders mit einem Mittelwert der Eigenschaften aller Zylinder verglichen wird oder dass die Eigenschaft als Beitrag eines Zylinders mit dem Mittelwert der Eigenschaften der anderen Zylinder verglichen wird. Insbesondere das Vergleichen der Eigenschaft des einen Zylinders mit dem Mittelwert der Eigenschaften der anderen Zylinder hat den Vorteil, dass bei dem Mittelwert insbesondere keine fehlerhafte Eigenschaft eines Zylinders berücksichtigt wird.According to a further aspect of the invention, it is provided that, to determine the mean value of the contributions to the torques delivered by a number of cylinders, either all cylinders of the internal combustion engine are used to determine the mean value or the property of one cylinder is used with the mean value of the contributions of the properties of the other cylinders Internal combustion engine is compared. This meant, for example, that in a four-cylinder engine or internal combustion engine, the property as a contribution of one cylinder is compared with an average of the properties of all cylinders, or that the property as a contribution of one cylinder is compared with the average of the properties of the other cylinders . In particular, comparing the property of one cylinder with the mean value of the properties of the other cylinders has the advantage that, in particular, no faulty property of a cylinder is taken into account in the mean value.

Des Weiteren ist nach einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung beabsichtigt, dass die Brennkraftmaschine eine Viertaktmaschine ist und der Vergleich innerhalb einer Anzahl von aufeinanderfolgenden Takten der Brennkraftmaschine erfolgt, wobei die Anzahl der aufeinanderfolgenden Takte der Anzahl an Zylindern entspricht. Bevorzugt erfolgt der Vergleich innerhalb von vier, sechs oder acht unmittelbar aufeinanderfolgenden Takten der Brennkraftmaschine. Ein derartiges Vorgehen hätte den Vorteil, dass zeitlich sehr nahe beieinanderliegende Vorgänge und damit von der Erwartung her technisch ähnliche Zustände der Brennkraftmaschine verglichen werden.Furthermore, according to a further aspect of the invention it is intended that the internal combustion engine is a four-stroke engine and the comparison is made within a number of consecutive strokes of the internal combustion engine, the number of consecutive strokes corresponding to the number of cylinders. The comparison preferably takes place within four, six or eight immediately consecutive cycles of the internal combustion engine. Such a procedure would have the advantage that processes that are very close together in terms of time and thus states of the internal combustion engine that are expected to be technically similar are compared.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt der Erfindung ist vorgesehen, dass durch den Vergleich sich insbesondere im Hinblick auf das Fehlerbild eine überdurchschnittlich große Eigenschaft oder eine unterdurchschnittlich große Eigenschaft ergibt. So kann dies beispielsweise bedeuten, dass sich beispielsweise ein überdurchschnittlich großer Druck oder ein überdurchschnittlich großes Moment (bzw. Teilmoment eines Zylinders in Bezug auf mehrere Zylinder einer Brennkraftmaschine) in einem bzw. durch einen Zylinder ergibt. Aus diesem Vergleich, aus dem sich ein Überschreiten eines Toleranzwerts nach oben (oberer Toleranzwert) oder eine Unterschreitung eines unteren Toleranzwerts (Unterschreiten der Toleranz nach unten), ergibt sich somit eine klare Entscheidung für ein erstes Indiz, wonach in einem bestimmten Zylinder bzw. an einem bestimmten Zylinder ein bestimmter Injektor bzw. ein bestimmtes Ventil undicht sein könnte. Ein besonders klares Merkmal für einen Zylinder, in dem keine Verbrennung (Verbrennungsaussetzer) stattgefunden hat und demzufolge beispielsweise das in diesem Zylinder entstandene Gemisch so „fett“ ist, dass das dort entstandene Gemisch jenseits einer Zündgrenze ist, besteht darin, dass aus der ermittelten unterdurchschnittlich großen Eigenschaft geschlossen wird, dass in einem Zylinder maximal ein Kompressionsdruck erreicht. Nach einem weiteren Gesichtspunkt des Verfahrens soll vor Vornahme des Vergleichs eine Temperatur der Brennkraftmaschine unterhalb einer Grenztemperatur ermittelt werden. Dies hat den Vorzug, dass dadurch zunächst festgestellt werden kann, ob die Brennkraftmaschine erst jüngst abgestellt wurde oder schon länger abgestellt ist. Eine Brennkraftmaschine, die erst vor kurzem abgestellt wurde und dementsprechend eine hohe Temperatur aufweist und zusätzlich beispielsweise in einem Zylinder Verbrennungsaussetzer oder nur einen geringen Druck im Brennraum oder ein nur geringeres Teilmoment erzeugt, bei der ist dann die Wahrscheinlichkeit, dass eine Leckage eines Ventils oder Injektors ursächlich ist, gering. Dies ermöglicht das gezielte Ausschließen von anderen Fehlerquellen.According to a further aspect of the invention, it is provided that the comparison results in an above-average property or a below-average property, in particular with regard to the error pattern. This can mean, for example, that an above-average pressure or an above-average torque (or partial torque of a cylinder in relation to several cylinders of an internal combustion engine) results in or through a cylinder. From this comparison, from which an upper tolerance value is exceeded (upper tolerance value) or a lower tolerance value is not reached (lower tolerance value is not reached), a clear decision is made for a first indication that in a specific cylinder or at a certain injector or a certain valve could be leaking in a certain cylinder. A particularly clear characteristic of a cylinder in which no combustion (combustion misfires) has taken place and as a result, for example, the mixture created in this cylinder is so "rich" that the mixture created there is beyond an ignition limit, is that from the determined below average large property it is concluded that a maximum compression pressure is reached in a cylinder. According to a further aspect of the method, a temperature of the internal combustion engine below a limit temperature is to be determined before the comparison is carried out. This has the advantage that it can first be determined whether the internal combustion engine was switched off only recently or has been switched off for a long time. An internal combustion engine that was only recently switched off and therefore has a high temperature and, for example, also generates combustion misfires in one cylinder or only a low pressure in the combustion chamber or only a low partial torque, in which case the probability is then that a valve or injector is leaking is causative, low. This enables the targeted exclusion of other sources of error.

Gemäß einem weiteren Gesichtspunkt ist vorgesehen, dass vor Vornahme des Vergleichs eine Ruhezeit der Brennkraftmaschine eine Mindestzeit erreicht. Auch dieses Kriterium dient dazu, andere Fehlerquellen auszuschließen. Ist eine Ruhezeit kurz und kommt es nach der kurzen Ruhezeit der Brennkraftmaschine zu Verbrennungsaussetzern, ist eher nicht anzunehmen, dass dies im Zusammenhang mit einem leckenden Injektor bzw. einem leckenden Ventil zusammenhängt. Dies deshalb, weil die Ruhezeit unterhalb einer bestimmten Zeitgrenze bzw. einem Grenzwert nicht genug Zeit ermöglicht, um eine Leckagemenge - bzw. eine nachweisbare eine Leckagemenge - in den Brennraum hineintröpfeln zu lassen. Ist eine Ruhezeit länger als eine Mindestzeit, so wird zumindest theoretisch die Möglichkeit gegeben, dass im Falle einer Leckage genug Kraftstoff in den Brennraum hineingetreten ist, um ein derartig fettes Gemisch im Brennraum zu erzeugen, dass dieses jenseits einer Zündgrenze für fette Gemische ist. Mit anderen Worten: Tritt nach dem Überschreiten einer Mindestzeit als Ruhezeit ein Verbrennungsaussetzer oder eine nur geringe Erzeugung eines Brennraumdrucks bzw. eines entsprechenden geringen Teilmoments eines Zylinders auf, so ist dies ein weiteres Indiz für eine Leckage eines Injektors bzw. eines Ventils. Diese Indizien werden dann gewichtet und mit dem gemessenen Raildruckabfall innerhalb der Stopphasen der Brennkraftmaschine im Start/Stoppbetrieb abgeglichen.According to a further aspect, it is provided that before the comparison is made, an idle time of the internal combustion engine reaches a minimum time. This criterion also serves to rule out other sources of error. If the idle time is short and combustion misfires occur after the short idle time of the internal combustion engine, it is unlikely that this is related to a leaking injector or a leaking valve. This is because the idle time below a certain time limit or limit value does not allow enough time for a quantity of leakage—or a detectable quantity of leakage—to be allowed to trickle into the combustion chamber. If a rest period is longer than a minimum period, there is at least the theoretical possibility that, in the event of a leak, enough fuel has entered the combustion chamber to produce such a rich mixture in the combustion chamber that this is beyond an ignition limit for rich fuels mixtures is. In other words: If combustion misfires or only low generation of combustion chamber pressure or a correspondingly low partial torque of a cylinder occurs after a minimum idle time has been exceeded, this is a further indication of a leak in an injector or a valve. These indicators are then weighted and compared with the drop in rail pressure measured within the stop phases of the internal combustion engine in start/stop mode.

Das so genannte Mechanical Work Feature (MWF), welches aus den Zahnzeiten des Drehzahlgebersystems zylinderindividuell ermittelt wird, korreliert gut mit dem Mitteldruck, insbesondere einem indizierten Mitteldruck, des jeweiligen Messzylinders. Es ist ein Ziel aus diesem Signal ein Indiz für unregelmäßige Verbrennungen während des Hochlaufs der Brennkraftmaschine abzuleiten. Das MWF-Verfahren ist bekannt und wird u. a. zur sogenannten Zylindergleichstellung eingesetzt, siehe DE 10 2008 054 690 A1 .The so-called Mechanical Work Feature (MWF), which is determined for each individual cylinder from the tooth times of the speed sensor system, correlates well with the mean pressure, in particular an indicated mean pressure, of the respective measuring cylinder. It is a goal to derive an indication of irregular combustion from this signal during the run-up of the internal combustion engine. The MWF method is known and is used, among other things, for so-called cylinder equalization, see DE 10 2008 054 690 A1 .

Auf Basis des MWF-Signals werden die ersten Verbrennungen während des Hochlaufs der Brennkraftmaschine bezüglich des zylinderindividuellen Momentenbeitrags bezogen auf den Mittelwert des abgegebenen Moments aller Zylinder bewertet. Wird bei einem Zylinder systematisch ein Mehr- oder Mindermoment gegenüber dem Mittelwert erkannt, kann das ein Indiz für einen leckagebehafteten Zylinder sein. Durch Korrelation mit dem beobachteten Raildruckabfall als zusätzlichem Indikator ist somit eine indiziengeführte Vorgehensweise zielführend.On the basis of the MWF signal, the first combustions during the run-up of the internal combustion engine are evaluated with regard to the cylinder-specific torque contribution based on the mean value of the torque delivered by all cylinders. If a cylinder is systematically detected with more or less torque compared to the mean value, this can be an indication of a leaky cylinder. By correlating with the observed drop in rail pressure as an additional indicator, an indication-based approach is expedient.

Figurenlistecharacter list

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:

1 eine schematische Darstellung einer Brennkraftmaschine,
2 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine einzelne so genannte Schlechtverbrennung während eines Startvorgangs einer Brennkraftmaschine,
3 eine Darstellung wie in 2, jedoch mit erkannten mehreren Schlechtverbrennungen während des Startvorgangs
4 eine schematische Darstellung des Verfahrensablaufs.

Embodiments of the invention are shown in the drawings and explained in more detail in the following description. Show it:

1 a schematic representation of an internal combustion engine,
2 a first embodiment for a single so-called bad combustion during a starting process of an internal combustion engine,
3 a representation as in 2 , but with multiple bad burns detected during startup
4 a schematic representation of the process flow.

In 1 ist in schematischer Weise eine Brennkraftmaschine 10 dargestellt. Diese Brennkraftmaschine 10 weist insgesamt vier reihenförmig angeordnete Zylinder 13 auf. In einem jeden Zylinder 13 ist ein Kolben 16 in bekannter Weise längsverschieblich angeordnet. Ein jeder Kolben 16 ist mittels einer Pleuelstange 19 an einem so genannten Kurbelwellenzapfen 22 einer Kurbelwelle 25 angelenkt. Oberhalb des so genannten Kolbenbodens, der ein Teil des Kolbens 16 ist und hier dargestellt, aber nicht näher bezeichnet ist, befindet sich ein Brennraum 28. Einem jeden Brennraum 28 ist ein Injektor 31 zugeordnet, der ein Ventil 40 aufweist, welches hier nur schematisch dargestellt ist und Teil des Injektors 31 ist. über einen solchen Injektor 31 und sein Ventil 40 wird Kraftstoff in den Brennraum 28 eingespritzt. Einem jeden Brennraum 28 ist des Weiteren ein Zündmittel 34 zugeordnet. Dieses Zündmittel 34, beispielsweise als so genannte Zündkerze ausgeführt, dient dazu, ein Kraftstoff-Luft-Gemisch im Brennraum 28 in einem geeigneten Moment zu zünden. Unterhalb der Kurbelwelle 25 sind die Angaben Z1, Z2, Z3 und Z4 angegeben, die jeweils für den Zylinder 13 an der Position 1, den Zylinder 13 an der Position 2, den Zylinder 13 an der Position 3 und den Zylinder 13 an der Position 4 stehen. Eine typische Zündreihenfolge wird hier als Z1-Z3-Z4-Z2 angegeben. Dies bedeutet, dass zunächst der Zylinder 13 an der Position 1, dann der Zylinder 13 an der Position 3, dann der Zylinder 13 an der Position 4 und schließlich der Zylinder 13 an der Position 2 gezündet werden. Dies bedeutet bezüglich der Darstellung in 1 in diesem Fall, dass sich der Zylinder Z1 im so genannten ZOT befindet, d. h. im so genannten zündoberen Totpunkt. Dies ist somit der Übergang zwischen dem Verdichtungstakt und dem Arbeitstakt. Der Zylinder Z3 befindet sich demzufolge im so genannten unteren Totpunkt zwischen dem Ansaugtakt und dem Verdichtungstakt. Der Zylinder Z4 befindet sich wiederum im oberen Totpunkt, dies ist in diesem Fall jedoch der so genannte gaswechselobere Totpunkt. Dies bedeutet, dass dieser Zylinder Z4 im Takt zuvor das verbrannte Gas aus dem Brennraum 28 hinausgedrückt hat und in dem gemäß 1 nun folgenden Takt nach dem oberen Totpunkt Frischluft über das hier nicht dargestellte Einlassventil ansaugt (Saugtakt). Der Zylinder 2 befindet sich entsprechend dem vorgenannten Ablauf und der Position im unteren Totpunkt nach dem Arbeitstakt und vor dem Ausstoßtakt.In 1 an internal combustion engine 10 is shown in a schematic manner. This internal combustion engine 10 has a total of four cylinders 13 arranged in a row. In each cylinder 13, a piston 16 is arranged to be longitudinally displaceable in a known manner. Each piston 16 is linked to a so-called crankshaft journal 22 of a crankshaft 25 by means of a connecting rod 19 . A combustion chamber 28 is located above the so-called piston head, which is part of the piston 16 and is shown here but not designated in more detail. Each combustion chamber 28 is assigned an injector 31 which has a valve 40, which is only shown schematically here and is part of the injector 31. Fuel is injected into the combustion chamber 28 via such an injector 31 and its valve 40 . Furthermore, an ignition device 34 is assigned to each combustion chamber 28 . This ignition means 34, designed for example as a so-called spark plug, serves to ignite a fuel-air mixture in the combustion chamber 28 at a suitable moment. Below the crankshaft 25 are the indications Z1, Z2, Z3 and Z4, respectively for the cylinder 13 in position 1, the cylinder 13 in position 2, the cylinder 13 in position 3 and the cylinder 13 in position 4 stand. A typical firing order is given here as Z1-Z3-Z4-Z2. This means that first cylinder 13 at position 1, then cylinder 13 at position 3, then cylinder 13 at position 4 and finally cylinder 13 at position 2 are fired. This means with regard to the representation in 1 in this case, that the cylinder Z1 is in the so-called ZOT, ie in the so-called ignition top dead center. This is the transition between the compression stroke and the power stroke. The cylinder Z3 is therefore in the so-called bottom dead center between the intake stroke and the compression stroke. The cylinder Z4 is again in top dead center, but in this case this is the so-called gas exchange top dead center. This means that this cylinder Z4 pushed the burned gas out of the combustion chamber 28 in the stroke before and in accordance with 1 now the following cycle after top dead center draws in fresh air via the intake valve (not shown here) (suction stroke). The cylinder 2 is in accordance with the aforementioned process and the position at bottom dead center after the power stroke and before the exhaust stroke.

Wird eine derartige Brennkraftmaschine 10 während eines Startvorgangs betrieben, so wird typischer Weise die Kurbelwelle 25 mittelbar durch beispielsweise einen Startermotor angedreht und so eine Auf- und Abbewegung der Kolben 16 zwangsweise erzeugt. Damit einher gehen beispielsweise ein Druckaufbau in einem Hochdruckspeicher (Rail) 37, so dass danach in den jeweils vorgesehenen Zylinder 13 eingespritzt werden kann. In 1 ist beispielhaft und schematisch dargestellt, wie in den Zylinder 13, Z3 aus dem Injektor 31 und seinem Ventil 40 ein Tropfen 43 aus Kraftstoff in den Brennraum 28 gelangt (Leckage). Wird entsprechend dem hier vorgestellten Verfahren die Brennkraftmaschine 10 angedreht, so wird zunächst der Zylinder 13, Z1 gezündet und danach der Zylinder 13, Z3, dann der Zylinder 13, Z4 und schließlich der Zylinder 13, Z2. Mit der Angabe „gezündet werden“ soll hier verstanden werden, dass das Zündmittel 34 in einen Zustand gebracht wird, in dem dieses ein zündfähiges Gemisch typischer Weise in der Lage ist, zu zünden. Das bedeutet, dass das Zündmittel in seinen Arbeitszustand gebracht wird, um das im Brennraum 28 befindliche Gemisch aus Kraftstoff und Luft zu zünden. Dabei können im Brennraum 28 zu verschiedenen Situationen erwartungsgemäß zumindest zwei verschiedene Zustände vorhanden sein: ein Zustand, indem sich ein zündfähiges Gemisch im Brennraum 28 befindet oder ein Zustand, indem sich ein nicht zündfähiges Gemisch im Brennraum 28 befindet.If such an internal combustion engine 10 is operated during a starting process, the crankshaft 25 is typically turned on indirectly by a starter motor, for example, and an up and down movement of the pistons 16 is thus forcibly generated. This is accompanied, for example, by a pressure build-up in a high-pressure accumulator (rail) 37, so that injection can then take place in the cylinder 13 provided in each case. In 1 is shown as an example and schematically how in the cylinder 13, Z3 from the injector 31 and its valve 40 a drop 43 of fuel gets into the combustion chamber 28 (leakage). If, according to the method presented here, the internal combustion engine 10 turned on, the cylinder 13, Z1 is fired first and then the cylinder 13, Z3, then the cylinder 13, Z4 and finally the cylinder 13, Z2. The statement “to be ignited” is to be understood here as meaning that the igniting means 34 is brought into a state in which this ignitable mixture is typically able to ignite. This means that the ignition means is brought into its working state in order to ignite the mixture of fuel and air in the combustion chamber 28 . As expected, there can be at least two different states in combustion chamber 28 for different situations: a state in which there is an ignitable mixture in combustion chamber 28 or a state in which there is a non-ignitable mixture in combustion chamber 28 .

In Verbindung mit 2 sei nachfolgend dargestellt, wie ein erster beispielhafter Startvorgang ablaufen kann. Die Kurve n₂₅ zeigt dabei den Verlauf der Drehzahl n der Kurbelwelle 25 (Anzahl der Umdrehungen pro Minute). Die Kurve p_Z1 zeigt den Mitteldruck des hier in diesem Fall beobachteten Zylinders 13, Z1. In gleicher Weise zeigen die Kurven p_Z2, P_Z3 und P_Z4 den jeweiligen Mitteldruck des jeweiligen Zylinders 13, Z1, Zylinders 13, Z2 und Zylinders 13, Z4, die mittels MWF-Signal ermittelt wurden. Man kann somit der 2 entnehmen, dass der erste während des Startvorgangs der Brennkraftmaschine 10 ordnungsgemäß zündende Zylinder 13 der Zylinder 13, Z1 ist. Der im Rahmen der Zündfolge nächste Zylinder 13, der Zylinder 13, Z3, zeigt hier ein ungewolltes Verhalten. Man erkennt hier, dass der Mitteldruck p_Z3 während eines ersten Arbeitsspiels sehr gering ist.Combined with 2 it is shown below how a first exemplary starting process can take place. The curve n ₂₅ shows the course of the speed n of the crankshaft 25 (number of revolutions per minute). The curve p _Z1 shows the mean pressure of the cylinder 13, Z1 observed here in this case. In the same way, the curves p _Z2 , P _Z3 and P _Z4 show the respective mean pressure of the respective cylinder 13, Z1, cylinder 13, Z2 and cylinder 13, Z4, which were determined using the MWF signal. So you can 2 It can be seen that the first cylinder 13 that fires properly during the starting process of the internal combustion engine 10 is the cylinder 13, Z1. The next cylinder 13 in the firing sequence, the cylinder 13, Z3, shows an undesired behavior here. It can be seen here that the mean pressure p _Z3 is very low during a first working cycle.

Der Mitteldruck des Zylinders 13, Z3 ist bei seinem ersten Arbeitsspiel beispielsweise gering positiv, was in 2 nicht erkennbar ist. In dieser dynamischen Startphase ist aus dem Signal nur schwer zu erkennen, wie groß ein Momentenbeitrag des Zylinders 13, Z3 ist. Es könnte nicht nur ein geringer positiver Momentenbeitrag aus der Verbrennung sein, sondern sich sogar ein Verbrennungsaussetzer mit einem gegen Null gehenden Moment oder sogar ein negatives Moment ergeben (Schleppmoment). Dies hängt damit zusammen, dass die indizierte Arbeit während dieses ersten Arbeitsspiels sogar negativ ist, da dieser Zylinder geschleppt wird. Des Weiteren ist erkennbar, dass die Zylinder 13, Z4 und Zylinder 13, Z2 insgesamt Mitteldrücke aufweisen, die hier zwischen ca. 17,4 und 19,7 MPa sind und somit ähnlich groß sind. Im Zusammenhang mit dem hier vorgestellten Verfahren ist eine Analyse des Betriebs der Brennkraftmaschine 10 vorgesehen, wobei in einen Brennraum 28 der Brennkraftmaschine 10 mittels eines Ventils 40 Kraftstoff in ein Brennraum 28 des Zylinders 13 eingespritzt wird. Es wird dabei in dem jeweiligen Brennraum 28 eines Zylinders 13 in bekannter Weise ein Gemisch aus Kraftstoff und Luft erzeugt. Eine derartige Gemischerzeugung aus Kraftstoff und Luft findet in allen Brennräumen 28 der Brennkraftmaschine 10 statt. Dies ist jedenfalls regelmäßig während eines Startvorgangs vorgesehen. In der angegebenen Zündreihenfolge findet dann jeweils im Bereich des bereits erwähnten so genannten Zünd-OTs (zündungsoberer Totpunkt, ZOT) jeweils ein Versuch einer Zündung des Gemischs statt. Versuch einer Zündung bedeutet, dass das Zündmittel 34, beispielsweise eine Zündkerze, so angesteuert wird, dass das Zündmittel 34 eine Zündenergie für eine Zündung des Kraftstoff-Luft-Gemischs bereitstellt. In einem jeden der Zylinder 13 wirkt während eines Arbeitsspiels eine an einem Triebstrang der Brennkraftmaschine 10 wirkende Eigenschaft, die mit einem Vergleichswert der Eigenschaft verglichen wird. Dies dient zur Ermittlung, ob und ggf. in welchem Zylinder 13 ein Zündvorgang ordnungsgemäß abläuft oder nicht. Angewendet auf das Ausführungsbeispiel, welches in 2 dargestellt ist, erstes Arbeitsspiel während des Startvorgangs, bedeutet dies, dass als Eigenschaft beispielsweise ein Druck im Brennraum 28 mit einem Vergleichswert der Eigenschaft, d. h. des Drucks verglichen wird. Dies bedeutet beispielsweise, dass ein Druck in einem Zylinder 13 beispielsweise mit einem voreingestellten, vorgegebenen Vergleichswert der Eigenschaft verglichen wird. Dieser voreingestellte Vergleichswert kann beispielsweise ein Vergleichsdruck pV sein. Beispielsweise könnte dieser fest eingestellte Vergleichsdruck einen Wert von 12 MPa oder 8 MPa betragen. Statt eines absoluten Vergleichswerts bzw. Vergleichsdrucks pV kommt auch ein (dynamisch) ermittelter Vergleichswert eines Vergleichsdruck pV während des Startvorgangs in Frage. So kann beispielsweise für einen jeden Zylinder Z13 während der ersten Zündfolgen ein Mitteldruck pZ1, pZ2 pZ3, pZ4 ermittelt werden. Aus diesen beispielsweise dann vier verschiedenen Mitteldrücken der vier verschiedenen Zylinder 13 kann ein Mittelwert gebildet werden, der dann als Vergleichswert dient. Wird dann ein jeder einzelner Mitteldruck mit diesem Vergleichswert verglichen, so kann durch den Vergleich ermittelt werden, ob einer der Zylinder 13 einen Mitteldruck aufweist, der vom Mittelwert der Beiträge der Zylinder 13 abweicht oder nicht bzw. es kann ermittelt werden, ob einer der Zylinder 13 im Rahmen eines Toleranzbandes rund um diesen Mittelwert abweicht oder außerhalb eines Toleranzbandes rund um diesen Mittelwert liegt. Im Beispiel nach 2 liegt ein Mittelwert des Drucks während der ersten vier vorgesehenen Verbrennungen bei 13,9 MPa (angenommener Mittelwert für die erste vorgesehene, aber nicht stattfindende Verbrennung im Zylinder 13, Z3 = 0 MPa). Ist für einen derartigen Fall beispielsweise vorgesehen, dass ein Vergleichsdruck pV beispielsweise 18,8 MPa beträgt (Mittelwert von Mitteldrücken in allen Zylindern 13 bei ordnungsgemäßer Verbrennung), so kann beispielsweise durch Vorgabe eines Toleranzbandes von beispielsweise +/- 3 MPa erkannt werden, dass die Verbrennung (unabhängig von ihrem Absolutwert) im Zylinder 13, Z3 nicht ordnungsgemäß verlaufen ist.The mean pressure of the cylinder 13, Z3 is, for example, slightly positive in its first working cycle, which in 2 is not recognizable. In this dynamic starting phase, it is difficult to tell from the signal how large a torque contribution of cylinder 13, Z3 is. Not only could there be a small positive torque contribution from the combustion, but there could even be a misfire with a torque approaching zero or even a negative torque (drag torque). This is due to the fact that the indicated work is even negative during this first work cycle, since this cylinder is dragged. Furthermore, it can be seen that the cylinders 13, Z4 and cylinders 13, Z2 have mean pressures that are between approximately 17.4 and 19.7 MPa here and are therefore of a similar size. In connection with the method presented here, an analysis of the operation of the internal combustion engine 10 is provided, with fuel being injected into a combustion chamber 28 of the internal combustion engine 10 by means of a valve 40 into a combustion chamber 28 of the cylinder 13 . A mixture of fuel and air is generated in the respective combustion chamber 28 of a cylinder 13 in a known manner. Such a generation of a mixture of fuel and air takes place in all combustion chambers 28 of internal combustion engine 10 . In any case, this is regularly provided during a starting process. In the stated ignition sequence, an attempt is then made to ignite the mixture in each case in the area of the so-called ignition TDC (top dead center of ignition, ZOT) already mentioned. An attempt at ignition means that the ignition means 34, for example a spark plug, is controlled in such a way that the ignition means 34 provides ignition energy for igniting the fuel/air mixture. During a working cycle, a property acting on a drive train of internal combustion engine 10 acts in each of cylinders 13 and is compared with a comparative value of the property. This is used to determine whether and, if so, in which cylinder 13 an ignition process is taking place properly or not. Applied to the embodiment given in 2 is shown, first working cycle during the starting process, this means that as a property, for example, a pressure in the combustion chamber 28 is compared with a comparison value of the property, ie the pressure. This means, for example, that a pressure in a cylinder 13 is compared, for example, with a preset, specified comparative value of the property. This preset comparison value can be a comparison pressure pV, for example. For example, this fixed comparison pressure could have a value of 12 MPa or 8 MPa. Instead of an absolute comparison value or comparison pressure pV, a (dynamically) determined comparison value of a comparison pressure pV during the starting process can also be considered. For example, a mean pressure pZ1, pZ2, pZ3, pZ4 can be determined for each cylinder Z13 during the first ignition sequences. From these, for example, four different mean pressures of the four different cylinders 13, a mean value can be formed, which then serves as a comparison value. If each individual mean pressure is then compared with this comparison value, the comparison can be used to determine whether one of the cylinders 13 has a mean pressure that differs from the mean value of the contributions of the cylinders 13 or not, or it can be determined whether one of the cylinders 13 deviates within a tolerance band around this mean value or is outside a tolerance band around this mean value. In the example after 2 a mean value of the pressure during the first four intended combustions is 13.9 MPa (assumed mean value for the first intended but non-occurring combustion in the cylinder 13, Z3=0 MPa). If, for example, a comparison pressure pV is provided for such a case, for example 18.8 MPa (mean value of mean pressures in all cylinders 13 with proper combustion), it can be recognized, for example, by specifying a tolerance band of +/-3 MPa, for example, that the combustion (regardless of its absolute value) in cylinder 13, Z3 has not progressed properly.

Alternativ kann auch angesichts des bereits ermittelten Mitteldrucks für den Zylinder 13, Z3 während der ersten gewünschten Sollverbrennung erkannt werden, dass dessen Wert für einen Mitteldruck pZ3 nicht zur Mittelwertbildung herangezogen werden soll. So kann beispielsweise für die drei dem ersten Anschein nach ordnungsgemäßen Verbrennungsabläufe in den Zylindern 13, Z1, 13, Z4 und 13, Z2 ein Mittelwert für einen Mitteldruck von 18,6 MPa ermittelt werden, der hier beispielsweise als Vergleichswert pV herangezogen werden kann. Unter Berücksichtigung eines Toleranzbandes von beispielsweise +/- 3 MPa kann festgestellt werden, dass die erste vorgesehene Verbrennung im Zylinder 13, Z3 mit einem Mitteldruck von Null nicht ordnungsgemäß war. Auch wenn bereits der ermittelte absolute Mitteldruck des Zylinders 13, Z3 ein Indiz für eine nicht ordnungsgemäße Verbrennung ist, so kann dies mit dem hier vorgestellten Verfahren ebenso vorgenommen werden. Für den Fall, dass nämlich aus irgendeinem technischen Grund ein Mitteldruck von beispielsweise pZ3=13 MPa erreicht wird, kann anhand der hier vorgestellten Kriterien der Vergleich mit einem Mittelwert ebenso eine nicht ordnungsgemäße Verbrennung in dem entsprechenden Zylinder 13, Z3 festgestellt werden. Bezüglich der Bildung des Mittelwerts für den Vergleichswert können somit als Werte der mehreren Zylinder 13 Werte aller Zylinder 13 oder im Zusammenhang mit dem Zylinder 13, dessen Wert verglichen werden soll, die Werte der anderen Zylinder 13 der Brennkraftmaschine 10 verwendet werden. Wie anhand des Beispiels für 2, die ersten vier Arbeitsspiele, erkannt werden kann, findet das Verfahren bei einer Viertaktmaschine vorzugsweise innerhalb von vier - insbesondere unmittelbar - aufeinander folgenden Takten der Brennkraftmaschine 10 statt. Anhand des Beispiels, wonach im Zylinder 13, Z3 ein Mitteldruck von beispielsweise 0 MPa erreicht wurde, kann beispielsweise geschlossen werden, dass in dem Zylinder 13, Z3 maximal ein konstruktiv bedingter Kompressionsdruck p_KUM erreicht wurde. Allgemein soll ein Vergleich innerhalb einer Anzahl nV von aufeinanderfolgenden Takten der Brennkraftmaschine 10 erfolgen, wobei die Anzahl nV der aufeinanderfolgenden Takte der Anzahl n13 an Zylindern 13 entspricht.Alternatively, given the mean pressure already determined for the cylinder 13, Z3 during the first desired target combustion, it can also be recognized that its value for a mean pressure pZ3 should not be used for averaging. For example, a mean value for a mean pressure of 18.6 MPa can be determined for the three combustion processes in cylinders 13, Z1, 13, Z4 and 13, Z2 that initially appear to be correct, which can be used here as a comparison value pV, for example. Taking into account a tolerance range of +/-3 MPa, for example, it can be determined that the first intended combustion in cylinder 13, Z3 with a mean pressure of zero was not proper. Even if the determined absolute mean pressure of cylinder 13, Z3 is an indication of improper combustion, this can also be done using the method presented here. In the event that a mean pressure of pZ3=13 MPa, for example, is reached for some technical reason, the comparison with a mean value can also be used to determine improper combustion in the corresponding cylinder 13, Z3 using the criteria presented here. With regard to the formation of the mean value for the comparison value, the values of all cylinders 13 can be used as values of the plurality of cylinders 13 or, in connection with the cylinder 13 whose value is to be compared, the values of the other cylinders 13 of the internal combustion engine 10 can be used. As per the example for 2 , the first four work cycles, can be recognized, the method in a four-stroke engine preferably takes place within four—in particular immediately—successive strokes of the internal combustion engine 10 . Based on the example, according to which a mean pressure of, for example, 0 MPa was reached in cylinder 13, Z3, it can be concluded, for example, that a maximum design-related compression pressure p _KUM was reached in cylinder 13, Z3. In general, a comparison should be made within a number nV of consecutive cycles of internal combustion engine 10 , the number nV of consecutive cycles corresponding to the number n13 of cylinders 13 .

In 2 ist des Weiteren ein zweites Ausführungsbeispiel dargestellt. Dieses ist jenes Ausführungsbeispiel, welches in dem Zeitabschnitt zwischen der Zeit 2,75 Sekunden und 3,25 Sekunden eingezeichnet ist. Der entsprechende Zeitraum ist hier als ein Zeitraum eines vollständigen Arbeitsspiels einer Kurbelwelle 25 mit tA25-2 bezeichnet. Ein Durchschnittswert der Mitteldrücke pZ1 bis pZ4 beträgt in diesem Zeitabschnitt unter Berücksichtigung aller vier Mittelwerte 13,75 MPa. Ist beispielsweise für diesen Fall ein Toleranzband von +/- 1 MPa vorgesehen, so ergibt sich daraus, dass die Mitteldrücke der Zylinder 13 mit dem Index Z1, Z2 und Z4 innerhalb des Toleranzbands liegen, während der Mitteldruck des Zylinders 13 mit dem Index Z3 außerhalb dieses Toleranzbands liegt. Es wird daher anhand dieses Beispiels im Rahmen des hier vorgesehenen Verfahrens daraus geschlossen, dass die hier stattfindende Verbrennung nicht ordnungsgemäß ist.In 2 a second exemplary embodiment is also shown. This is the embodiment plotted in the time interval between time 2.75 seconds and 3.25 seconds. The corresponding period is referred to here as a period of a complete working cycle of a crankshaft 25 with tA25-2. An average value of the mean pressures pZ1 to pZ4 in this time segment is 13.75 MPa, taking into account all four mean values. If, for example, a tolerance band of +/- 1 MPa is provided for this case, the result is that the mean pressures of cylinder 13 with index Z1, Z2 and Z4 are within the tolerance band, while the mean pressure of cylinder 13 with index Z3 is outside of this tolerance band. Based on this example, it is therefore concluded within the framework of the procedure provided here that the combustion taking place here is not proper.

Der technische Grund für diesen höheren Mitteldruck des Zylinders 13 mit dem Index Z3 zu diesem Zeitpunkt liegt darin begründet, dass ein Startvorgang bzw. Nachstartvorgang - je nach Applikation der Steuerung der Brennkraftmaschine 10 - beispielsweise mit einem Luftüberschuss (Lambda > 1) ablaufen kann. Wenn wie hier der Zylinder Z13, Z3 im Vergleich mit den anderen Zylindern eine höhere Kraftstoffmenge aufweist, dann verbrennt dieser Kraftstoff, was zu einem höheren Mitteldruck des Zylinders 13 mit dem Index Z3 und damit zu einem Mehrmoment ggü. den restlichen Zylindern führt.The technical reason for this higher mean pressure of cylinder 13 with index Z3 at this point in time is that a starting process or after-starting process--depending on the application of the controller of internal combustion engine 10--can take place, for example, with excess air (lambda>1). If, as here, the cylinder Z13, Z3 has a higher fuel quantity in comparison with the other cylinders, then this fuel burns, which leads to a higher mean pressure of the cylinder 13 with the index Z3 and thus to an additional torque compared to leads to the remaining cylinders.

Wie bereits bei einem ersten Ausführungsbeispiel erwähnt, kann ein Durchschnittswert auch anders ermittelt werden. Darunter wird hier in diesem Fall verstanden, dass nicht der Durchschnittswert aller vier Zylinder bzw. aller Zylinder einer Brennkraftmaschine 10 berücksichtigt wird, sondern nur die Mitteldrücke der anderen Zylinder. D. h. ein zu bewertender Zylinder 13 und dessen Mitteldruck wird mit dem Durchschnittswert der Mitteldrücke der anderen Zylinder verglichen. In diesem Fall, d. h. der Mittelwertbildung anhand von in diesem Fall den Zylindern 13, Z1, Z2, Z4 d. h. drei Zylindern ergibt sich ein Durchschnittswert für den Mitteldruck von 13,2 MPa. Legt man hier beispielsweise ebenfalls ein Toleranzband von +/- 1 MPa für die Bewertung zugrunde, so fällt der Zylinder Z3 noch deutlicher auf.As already mentioned in a first exemplary embodiment, an average value can also be determined in a different way. In this case, this means that the average value of all four cylinders or all cylinders of an internal combustion engine 10 is not taken into account, but rather only the mean pressures of the other cylinders. i.e. a cylinder 13 to be evaluated and its mean pressure is compared with the average value of the mean pressures of the other cylinders. In this case, i. H. the averaging based on in this case the cylinders 13, Z1, Z2, Z4 d. H. three cylinders results in an average mean pressure of 13.2 MPa. If, for example, a tolerance range of +/- 1 MPa is also used as the basis for the evaluation, cylinder Z3 stands out even more clearly.

Wie aus den vorgenannten Beispielen deutlich wird, kann der Vergleich eine überdurchschnittlich große oder eine unterdurchschnittlich große Eigenschaft eines Zylinders ergeben. Im Zusammenhang mit dem Verfahren und den Schlüssen, die daraus gezogen werden sollen, ist zudem von Bedeutung, dass vor Vornahme des Vergleichs eine Temperatur T10 der Brennkraftmaschine 10 unterhalb einer Grenztemperatur T10G ermittelt wird. Ist die Temperatur T10 der Brennkraftmaschine 10 höher als die Grenztemperatur T10G, so bedeutet dies, dass die Brennkraftmaschine 10 beispielsweise als noch gar nicht abgekühlt zu bewerten ist. Dementsprechend wäre daraus zu schließen, dass die Brennkraftmaschine 10 noch nicht lange, jedenfalls nicht lange genug, stillsteht und somit nicht damit zu rechnen ist, dass ein Zündungsproblem in einem Zylinder 13 im Zusammenhang mit einer Leckage eines Injektors 31 bzw. dessen Ventil 40 in Zusammenhang zu bringen ist. Eine Temperatur T10 der Brennkraftmaschine 10 oberhalb einer Grenztemperatur T10G kann beispielsweise bedeuten, dass das Fahrzeug gerade in einem Start-Stopp-Betrieb betrieben wird. Es kann selbstverständlich auch bedeuten, dass das Fahrzeug lediglich für eine kurze Zeit abgestellt war und dementsprechend keine Gelegenheit bestand, ausreichend abzukühlen bzw. erkennbar viel Leckkraftstoff aus dem Ventil 40 auszulassen. Dementsprechend kann als zusätzliches oder alleiniges Kriterium für die Vornahme des Vergleichs auch eine Zeitdauer genommen werden. So kann vorgesehen sein, dass vor Vornahme des Vergleichs eine Ruhezeit tlOR der Brennkraftmaschine 10 eine Mindestzeit tlORmin erreicht. Unter Ruhezeit soll hier verstanden werden, dass die Brennkraftmaschine 10 während der Ruhezeit tlOR keinen Kraftstoff verbrennt bzw. kein Betrieb der Brennkraftmaschine 10 erfolgt.As is clear from the above examples, the comparison can reveal an above-average or below-average characteristic of a cylinder. In connection with the method and the conclusions that are to be drawn from it, it is also important that a temperature T10 of the internal combustion engine 10 below a limit temperature T10G is determined before the comparison is carried out. If the temperature T10 of the internal combustion engine 10 is higher than the limit temperature T10G, this means that the internal combustion engine 10 is to be assessed as not having cooled at all, for example. Accordingly, it would be concluded that the Internal combustion engine 10 has not been standing still for long, at least not long enough, and it is therefore not to be expected that an ignition problem in a cylinder 13 in connection with a leak in an injector 31 or its valve 40 can be associated. A temperature T10 of the internal combustion engine 10 above a limit temperature T10G can mean, for example, that the vehicle is currently being operated in a start-stop mode. Of course, it can also mean that the vehicle was only parked for a short time and accordingly there was no opportunity to cool down sufficiently or to let out a recognizable amount of leaking fuel from the valve 40 . Accordingly, a period of time can also be taken as an additional or sole criterion for making the comparison. Provision can thus be made for an idle time tlOR of internal combustion engine 10 to reach a minimum time tlORmin before the comparison is made. The idle time should be understood here to mean that the internal combustion engine 10 does not burn any fuel or the internal combustion engine 10 is not in operation during the idle time tlOR.

In 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel dargestellt. Dieses Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von den beiden Ausführungsbeispielen in 2 darin, dass mehrere irreguläre Verbrennungsvorgänge in einem Zylinder 13 in verhältnismäßig kurzer Folge, d. h. hier beispielsweise in unmittelbar folgenden Arbeitsspielen eines Zylinders 13, stattfinden. In 3 sind hier insbesondere mehrere Arbeitsspiele As des Zylinders Z3 auffällig. Nebenbei sei bemerkt, dass die Kriterien hier grundsätzlich die gleichen wie bei den Ausführungsbeispielen nach 2 sind. Auch die Vorgehensweisen hinsichtlich der Bestimmung der Durchschnittswerte für den Mitteldruck sind hier die gleichen bzw. können die gleichen sein. In dem Zeitabschnitt zwischen den Sekunden 81,75s und 82,75s sind zwei Arbeitsspiele As besonders gekennzeichnet, dass sind die Arbeitsspiele AsZ3-1, AsZ3-8. Entsprechend dieser Bezeichnung gibt es zwischen diesen beiden Arbeitsspielen noch sechs andere Arbeitsspiele As, auf deren nähere Bezeichnung hier der Übersichtlichkeit wegen verzichtet wurde. Die anderen Arbeitsspiele zwischen diesen beiden ausdrücklich markierten Arbeitsspielen sind deutlich zu erkennen. Mit bloßem Auge ist hier zu erkennen, dass beim ersten Arbeitsspiel der Mitteldruck pZ3 des Zylinders Z13-3 einen besonders niedrigen Wert von ca. 12,5 MPa erreicht. Der Mittelwert der anderen drei Zylinder 13 beträgt in etwa 18,5 MPa. Dieser Unterschied unter Zugrundelegung der bereits zuvor erwähnten Kriterien führt dazu, dass die Verbrennung in dem Arbeitsspiel AsZ3-1 als eine irreguläre Verbrennung bewertet wird. Gleiches gilt, wenn auch ausgehend von niedrigeren Mittelwerten, für den Mitteldruck für die Arbeitsspiele AsZ3-3, AsZ3-4, AsZ3-6 und AsZ3-7. Aus diesem Phänomen gemäß 3 wird hier insbesondere geschlossen, dass in diesem Beispiel sechs irreguläre Verbrennungen des Zylinder 3 gezählt werden. Das ist zu erkennen an den schwarzen Zustandsinformationen (Flags). Diese sechs irregulären Verbrennungen werden dann statistisch in ein Verhältnis zum gesamten betrachteten Beobachtungszeitrum von beispielsweise 40 Arbeitsspielen gesetzt. Innerhalb der 40 Arbeitsspiele hat jeder Zylinder 10 Verbrennungen. Für den hier auffälligen Zylinder 13-Z3 ergibt sich als ein „Schlechtverbrennungsratio“ von 6/40, was in diesem Fall oberhalb eines zulässigen Ratios von z. B. 2/40 liegt. Damit wird der Zylinder in dem Startvorgang als potentiell auffällig erkannt. Wird dann z. B. über drei Startvorgänge in Folge ein zulässiges Schlechtverbrennungsratio an einem Zylinder 13 überschritten, wird ein Fehlereintrag gesetzt.In 3 another embodiment is shown. This embodiment differs from the two embodiments in 2 is that several irregular combustion processes in a cylinder 13 in relatively short succession, ie here, for example, in immediately following working cycles of a cylinder 13, take place. In 3 several working cycles As of cylinder Z3 are particularly noticeable here. Incidentally, the criteria here are basically the same as those in the embodiments 2 are. The procedures with regard to determining the average values for the mean pressure are the same here or can be the same. In the period between seconds 81.75s and 82.75s, two work cycles As are specially marked, that is work cycles AsZ3-1, AsZ3-8. According to this designation, there are six other working cycles As between these two working cycles, which are not named here for the sake of clarity. The other work cycles between these two expressly marked work cycles can be clearly seen. With the naked eye you can see here that the mean pressure pZ3 of the cylinder Z13-3 reaches a particularly low value of approx. 12.5 MPa during the first working cycle. The average of the other three cylinders 13 is approximately 18.5 MPa. This difference, based on the criteria already mentioned above, means that the combustion in the AsZ3-1 work cycle is evaluated as an irregular combustion. The same applies, albeit based on lower mean values, for the mean pressure for the working cycles AsZ3-3, AsZ3-4, AsZ3-6 and AsZ3-7. For this phenomenon according to 3 it is concluded here in particular that six irregular combustions of cylinder 3 are counted in this example. This can be seen from the black status information (flags). These six irregular burns are then statistically related to the entire observed observation period of, for example, 40 work cycles. Within the 40 working cycles, each cylinder has 10 combustions. For cylinder 13-Z3, which is conspicuous here, the result is a "poor combustion ratio" of 6/40, which in this case is above a permissible ratio of e.g. B. 2/40 lies. The cylinder is thus identified as potentially conspicuous during the starting process. Is then e.g. For example, a permissible bad combustion ratio at a cylinder 13 is exceeded three times in a row, an error entry is made.

In 4 ist in kurzer schematischer Weise der Ablauf des Verfahrens dargestellt. Dementsprechend wird gemäß einem Schritt S1 mittels eines Ventils 40 Kraftstoff in einen Brennraum 28 der Brennkraftmaschine 10 eingespritzt. Dabei wird dort ein Gemisch aus Kraftstoff und Luft erzeugt. Gemäß Schritt S2 wird mittels eines Zündmittels 34 versucht eine Zündung des Gemischs zu erreichen. Im Schritt S3 wird eine Eigenschaft ermittelt, deren Eigenschaft wiederum ist, dass diese auf ein Element des Triebstrangs der Brennkraftmaschine 10 wirkt. Dabei kann diese Eigenschaft beispielsweise ein Druck bzw. ein mittlerer, vorzugsweise indizierter, Druck im Brennraum 28 sein. Ein derartiger Druck bewirkt dabei auf einen Teil des Triebstrangs, hier beispielsweise auf einen Kolben bzw. einen Kolbenboden, einen Druck. Dieser Druck bewirkt eine Wirkung auf den Triebstrang. Die Wirkung der Eigenschaft auf den Triebstrang kann beispielsweise auch darin bestehen, dass eine Kraft eines Pleuels auf einen Kurbelwellenzapfen ermittelt wird oder ein Drehmoment auf einen Abschnitt einer Kurbelwelle 25 zwischen zwei Kurbelwellenzapfen 22 oder auf einen Abschnitt der Kurbelwelle 25 an einem Ende der Kurbelwelle 25 oder zwischen einem Kurbelwellenende und einem Kurbelwellenzapfen 22 wirkt. Ein derartiges Moment kann beispielsweise mittels eines Sensors 50 ermittelt werden, der mit einem Element des Triebstrangs, beispielsweise der Kurbelwelle 25 oder einem Abschnitt der Kurbelwelle 25 oder beispielsweise mit einem Signalgeber 52 (beispielsweise Zahnkranz) der Brennkraftmaschine 25 wechselwirkt. In einem Schritt S4 wird ein Vergleichswert der Eigenschaft (Druck, Mitteldruck, Drehmoment) ermittelt, Im Schritt S5 wird ein Vergleich zwischen der ermittelten Eigenschaft bzw. deren Größe bzw. deren Betrag und dem Vergleichswert der Eigenschaft verglichen. In einem weiteren Schritt S6 wird entschieden, ob im Rahmen des Vergleichs nach dem Schritt S5 eine normale Verbrennung (Ergebnis E1) oder eine unnormale Verbrennung (Ergebnis E2) stattgefunden hat.In 4 the procedure of the method is shown in a short schematic way. Accordingly, fuel is injected into a combustion chamber 28 of the internal combustion engine 10 by means of a valve 40 according to a step S1. A mixture of fuel and air is generated there. According to step S2, an attempt is made to ignite the mixture by means of an ignition device 34 . In step S3, a property is determined whose property in turn is that it acts on an element of the drive train of internal combustion engine 10. In this case, this property can be, for example, a pressure or a mean, preferably indicated, pressure in the combustion chamber 28 . Such a pressure causes a pressure on a part of the drive train, here for example on a piston or a piston head. This pressure has an effect on the drive train. The effect of the property on the drive train can also be, for example, that a force of a connecting rod on a crankshaft journal is determined or a torque on a section of a crankshaft 25 between two crankshaft journals 22 or on a section of the crankshaft 25 at one end of the crankshaft 25 or between a crankshaft end and a crankshaft journal 22 acts. Such a moment can be determined, for example, by means of a sensor 50 that interacts with an element of the drive train, for example crankshaft 25 or a section of crankshaft 25 or, for example, with a signal transmitter 52 (for example ring gear) of internal combustion engine 25. In a step S4, a comparative value of the property (pressure, mean pressure, torque) is determined. In step S5, a comparison is made between the ascertained property or its magnitude or its absolute value and the comparative value of the property. In a further step S6, a decision is made as to whether normal combustion (result E1) or abnormal combustion (result E2) has taken place.

In 1 ist zu erkennen, dass der Brennkraftmaschine 10 ein Steuergerät 70 zugeordnet ist (z. B. angebaut), welche über hier nicht detaillierte Steuerleitungen bzw. Steuerleitungen im Allgemeinen beispielsweise mit der Einspritzanlage oder beispielsweise auch dem Sensor 50 zwecks Signalgebung bzw. Signalauswertung verbunden ist. In diesem Steuergerät 70 ist ein maschinenlesbares Speichermedium 73 angeordnet, welches mit einem Computerprogramm programmiert ist, welches so ausgebildet ist, dass es alle Schritte eines hier vorgestellten Verfahrens ausführen kann. Dieses Computerprogramm 76 ist auf dem Speichermedium 73 gespeichert. Dadurch ist das Steuergerät 70 so ausgebildet, dass alle Schritte eines der Verfahren ausgeführt werden können.In 1 It can be seen that the internal combustion engine 10 is assigned a control unit 70 (e.g. attached), which is connected via control lines or control lines in general, for example to the injection system or, for example, also to the sensor 50 for the purpose of signaling or signal evaluation. A machine-readable storage medium 73 is arranged in this control unit 70, which is programmed with a computer program which is designed in such a way that it can carry out all the steps of a method presented here. This computer program 76 is stored on the storage medium 73 . As a result, control unit 70 is designed in such a way that all steps of one of the methods can be carried out.

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

DE 102008054690 A1 [0010]

Claims

Method for analyzing the operation of an internal combustion engine (10), fuel being injected into a combustion chamber (28) of the internal combustion engine (10) by means of a valve (40) and a mixture of fuel and air being produced there, characterized in that an attempt at ignition of the mixture is undertaken, after which a property acting on the drive train is determined and compared with a comparative value of the property.

Method according to the preceding claim, characterized in that the property is a contribution of a cylinder (13) to the torque output (M25) and the comparison value is an average value of the contributions to the torque output of a number of cylinders (13).

Method according to the preceding claim, characterized in that the plurality of cylinders (13) are all cylinders (13) or the other cylinders (13) of the internal combustion engine (10).

Method according to the preceding claim, characterized in that the internal combustion engine (10) is a four-stroke engine, has a number (n13) of cylinders (13) and the comparison takes place within a number (nV) of consecutive strokes of the internal combustion engine (10), wherein the number (nV) of consecutive strokes corresponds to the number (n13) of cylinders (13).

Method according to the preceding claim, characterized in that the comparison results in an above-average or below-average property.

Method according to the preceding claim, characterized in that it is concluded from the below-average property determined that a maximum compression pressure (p _KUM ) was reached in a cylinder (13).

Method according to the preceding claim, characterized in that before making the comparison, a temperature (T10) of the internal combustion engine (10) below a limit temperature (T10G) is determined.

Method according to the preceding claim, characterized in that a rest time (t10R) of the internal combustion engine (10) reaches a minimum time (t10Rmin) before the comparison is made.

Computer program which is designed to carry out all the steps of one of the methods according to one of Claims 1 until 8th to execute.

Machine-readable storage medium on which the computer program claim 9 is saved.

Control unit that is designed to carry out all the steps of one of the methods according to one of Claims 1 until 8th to execute.