DE10240476A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln von gegebenenfalls auftretenden Motorlaufstörungen einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Fahrzeugs - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zum Ermitteln von gegebenenfalls auftretenden Motorlaufstörungen einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Fahrzeugs Download PDF

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Abstract

Das Verfahren dient zum Ermitteln von gegebenenfalls auftretenden Motorlaufstörungen einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Fahrzeugs, bei dem auf das Auftreten von Motorlaufstörungen geschlossen wird, wenn mindestens eine zylinderindividuelle Größe von einem erwarteten Wert oder Wertebereich abweicht. Hierbei ist vorgesehen, dass die Größe eine Kenngröße ist, die ein Maß für die Streuung von gemessenen Drehzahlwerten während einer vorbestimmten Anzahl von Umdrehungen des Motors und/oder ein Maß für einen Drehzahlanstieg nach einer Zündung während einer vorbestimmten Anzahl von Umdrehungen des Motors ist.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Ermitteln von gegebenenfalls auftretenden Motorlaufstörungen einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Fahrzeugs, gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. 13.
  • Ein Verfahren und eine Vorrichtung der eingangs genannten Art sind aus der DE 199 46 911 A1 der Anmelderin bereits bekannt. Sie dienen dort dazu, unerwünschte Motorlaufstörungen, wie zum Beispiel irreguläre Verbrennungen oder Verbrennungsaussetzer, zu ermitteln, so dass geeignete Gegenmaßnahmen getroffen werden können. Da diese Motorlaufstörungen in Form von Motorschütteln und Verbrennungsgeräuschen von Fahrzeuginsassen direkt wahrgenommen werden können, bilden sie einen der Hauptbeanstandungsgründe bei Kraftfahrzeugen. Die Häufigkeit der Beanstandungen nimmt mit steigendem Fahrzeugalter zu. Dies gibt auch bei Brennkraftmaschinen von Fahrzeugen mit einem Common-Rail-System.
  • In der vorgenannten Druckschrift wird vorgeschlagen, zur Ermittlung von Motorlaufstörungen auf Fehler zu erkennen, wenn wenigstens eine zylinderindividuelle Größe von einem erwarteten Wert abweicht, wobei diese Größe die Stellgröße einer Mengenausgleichsregelung/Laufruheregelung ist. Ein Common-Rail-Injektor ist insbesondere dann fehlerhaft, wenn mittels selbigem eine nicht hinreichende bzw. korrekte Einspritzmenge in den Zylinder eingespritzt wird. Dabei führt zum Beispiel eine eingespritzte Mindermenge mittels eines Common-Rail-Injektors, welcher einem bestimmten Zylinder zugeordnet ist, zu unerwünschten Drehzahlunterschieden zwischen den Zylindern der Brennkraftmaschine. Um derartige Drehzahlunterschiede auszugleichen, wird die mittels des Common-Rail-Injektors zuzuführende Einspritzmenge in den entsprechenden Zylinder in geeigneter Weise reduziert beziehungsweise erhöht. Bei der Mengensteuerung wird dort ein aus einem gefilterten Drehzahlsignal hergeleiteter Laufruheregler-Korrekturwert (LRR-Korrekturwert beziehungsweise-Integratorwert) verwendet, der für Diagnosezwecke auch zur Identifizierung eines gegebenenfalls fehlerhaften Common-Rail-Injektors (CRI) herangezogen wird.
  • Eine derartige Diagnose von Motorlaufstörungen und eine entsprechende Laufruhereglung ist bei Heranziehung des Laufruheregler-Korrekturwerts auf systematisch auftretende Motorlaufstörungen beschränkt, die mit einem ganzzahligen Vielfachen einer Nockenwellen-Frequenz auftreten. Somit ist dieses bekannte Verfahren nicht geeignet, auch nicht-systematisch, d.h. sporadisch oder zufällig auftretende Motorlaufstörungen (stochastische Motorlaufstörungen) zu ermitteln. Derartige stochastische Motorlaufstörungen können beispielsweise verursacht werden durch eine starke Hub/Hub-Streuung eines Common-Rail-Injektors, wodurch entsprechende Einspritzmengenunterschiede auftreten, oder auch durch eine grenzlagige Voreinspritz-Menge, wodurch stochastische Zylinderverbrennungsdruckschwankungen hervorgerufen werden können, die zu einem Motorschütteln führen. Hierbei wird in diesem Zusammenhang unter der Bezeichnung "grenzlagig" die jeweils erforderliche Mindesteinspritzmenge verstanden, mit welcher eine optimale Vorkonditionierung des Verbrennungsraums noch möglich ist. Da eine Diagnose hinsichtlich stochastischer Motorlaufstörungen bzw. stochastischer Drehzahlstörungen mit dem bekannten Verfahren bisher nicht in zufriedenstellender Weise möglich ist, wird bei auftretenden Motorlaufstörungen oft der gesamte Common-Rail-Injektor-Satz des Fahrzeugs ausgetauscht, um eine zufriedenstellende Motorlaufruhe gewährleisten zu können. Dabei ist insbesondere nach Ablauf einer Garantiezeit ein Austausch eines kompletten Common-Rail-Injektor-Satzes für den Fahrzeughalter finanziell nicht akzeptabel.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die zur Ermittlung von Motorlaufstörungen verwendete Größe eine Kenngröße ist, die ein Maß für die Streuung von gemessenen Drehzahlwerten während einer vorbestimmten Anzahl von Umdrehungen des Motors und/oder ein Maß für eine zeitabhängige Drehzahländerung während einer vorbestimmten Anzahl von Umdrehungen des Motors darstellt. Unter zeitabhängiger Drehzahländerung wird hier eine Drehzahländerung in einem Zeitraum verstanden, in dem die Nockenwelle einen bestimmten, immer an derselben Stelle liegenden Winkelsektor durchläuft.
  • Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, eine aus gemessenen zylinderindividuellen Drehzahlwerten abgeleitete Kenngröße zu verwenden, die vorzugsweise auf ungefilterten Drehzahlsignalen basiert.
  • Mit jeder der beiden oben genannten Kenngrößen ist es möglich, auch stochastisch, das heißt zufällig auftretende Motorlaufstörungen beziehungsweise Drehzahlabweichungen zwischen einzelnen Zylindern festzustellen und eine entsprechende Diagnose vorzunehmen. Da beide Kenngrößen zylinderindividuel le, von der momentanen Drehzahl jedes Zylinders abhängige Parameter sind, ist es möglich, zylinderindividuell Drehzahlabweichungen festzustellen und diese einem jeweiligen Zylinder zuzuordnen. Dies ermöglicht es, beispielsweise bei einer Brennkraftmaschine mit Common-Rail-System, einen gegebenenfalls defekten Common-Rail-Injektor sicher als solchen zu identifizieren, so dass vorteilhafterweise zur Gewährleistung einer zufriedenstellenden Motorlaufruhe nicht der komplette Common-Rail-Injektor-Satz der Brennkraftmaschine ausgetauscht werden muss, sondern lediglich der jeweils defekte Injektor.
  • Mit Vorteil kann als Maß für die Streuung von gemessenen Drehzahlwerten die Standardabweichung der Drehzahlwerte verwendet werden, die mit statistischen Verfahren aus ungefilterten zylinderselektiven Drehzahlen ermittelt wird, was steuerungstechnisch verhältnismäßig einfach durchführbar ist, da in der Motorsteuerung bereits geeignete Messgrößen zur Ermittlung dieser Kenngröße gebildet werden. Demgegenüber wird als Maß für eine zeitabhängige Drehzahländerung vorzugsweise im Leerlauf bei Fahrzeugstillstand der Anstieg der Drehzahl unmittelbar nach einer Zündung ermittelt und mit einem Referenzwert verglichen, wobei eine Abweichung vom Referenzwert als Indiz für einen Aussetzer oder Injektorfehler gewertet werden kann.
  • Vorzugsweise wird zur Feststellung einer Motorlaufstörung ein unterer Grenzwert für die Kenngröße vorgegeben und die Anzahl der Unterschreitungen dieses Grenzwerts während einer definierten Anzahl von Umdrehungen des Motors festgestellt. Dieser untere Grenzwert kann zum Beispiel ein vorgebbarer Mindestwert für die Standardabweichung bzw. ein vorgebbarer Prozentanteil bezogen auf den Mittelwert des Drehzahlanstiegs sämtlicher Zylinder sein.
  • Aufgrund der verhältnismäßig genauen Ermittlung einer Motorlaufstörung mittels der Standardabweichung oder des Drehzahlanstiegs als Kenngröße ist es möglich, durch Festlegung eines frei vorgebbaren unteren Grenzwerts der Kenngröße lediglich solche Motorstörungen als Betriebsfehler zu identifizieren, die als inakzeptabel eingestuft werden und somit zu einer unter dem unteren Grenzwert liegenden Kenngröße führen.
  • Mit Vorteil wird zur Feststellung einer Motorlaufstörung eine vorgebbare Mindestanzahl an zu berücksichtigenden Einspritzungen bestimmt. Die Anzahl der zu berücksichtigenden Einspritzungen ist ein Parameter bezüglich der Ermittlung der Kenngröße, mittels welchem die Ermittlungsgenauigkeit von gegebenenfalls auftretenden Motorlaufstörungen der Brennkraftmaschine beeinflussbar ist.
  • Entsprechend einer möglichen Ausführungsvariante kann die Kenngröße mittels einer elektronischen Steuereinrichtung des Fahrzeugs ermittelt werden. Eine derartige elektronische Steuereinrichtung kann beispielsweise eine elektronische Diesel-Steuereinrichtung (EDC-"Electronic Diesel Control") sein. Wenn es sich bei der Kenngröße um die Standardabweichung von gemessenen Drehzahlwerten während einer vorbestimmten Anzahl von Umdrehungen des Motors handelt, kann sie alternativ auch mittels einer fahrzeugexternen Diagnosetesteinrichtung ermittelt werden. Mittels dieser Diagnosetesteinrichtung können winkelsynchrone (ungefilterte) Drehzahlwerte ausgelesen werden, wobei allerdings die verhältnismäßig geringe Abtastrate der Diagnosetesteinrichtung zu berücksichtigen ist. Aufgrund dieser Tatsache ist die Ermittlung der Kenngröße mittels einer fahrzeugeigenen elektronischen Steuereinrichtung (beispielsweise EDC) zu bevorzugen.
  • Entsprechend einer weiteren bevorzugten Ausführungsvariante ist die Brennkraftmaschine mit einem Injektor-System, insbesondere mit einem Common-Rail-Injektor-System versehen, wobei die Kenngröße zur Feststellung einer Motorlaufstörung und die zylinderselektiven Drehzahlen zur Identifizierung mindestens eines defekten Injektors herangezogen werden. Mittels der Standardabweichung oder des Drehzahlanstiegs ist eine Motorlaufstörung zahlenbeziehungsweise größenmäßig – im Vergleich zu ande ren Kennzahlen – relativ eindeutig darstellbar, so dass hierdurch eine Motorlaufstörung in verhältnismäßig einfacher Weise festgestellt werden kann. Da die Kenngröße auf zylinderselektive Drehzahlen zurückgreift, kann ein gegebenenfalls defekter Injektor problemlos identifiziert werden.
  • Zusätzlich zu der oder den erfindungsgemäßen Kenngrößen wird mit Vorteil eine zylinderindividuelle Stellgröße einer Mengenausgleichsreglung/Laufruheregelung ermittelt und auf das Auftreten von Motorlaufstörungen geschlossen, wenn diese Stellgröße von einem erwarteten Wert oder Wertebereich abweicht. Diese Stellgröße kann zur Durchführung einer aktiven Motorlaufsteuerung herangezogen werden, die systematisch auftretenden Motorlaufstörungen entgegenwirkt, welche mit einem ganzzahligen Vielfachen einer Nockenwellen-Frequenz auftreten, wie in der vorgenannten DE 196 46 911 A1 beschrieben, während die erfindungsgemäße Kenngröße dazu dient, im Rahmen einer Diagnose gegebenenfalls durch Defekte eines Injektor-Systems hervorgerufene stochastisch auftretende Motorlaufstörungen festzustellen und zylinderspezifisch zuzuordnen.
  • Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus der Beschreibung.
  • Die Erfindung wird nachfolgend in zwei Ausführungsvarianten anhand einer zugehörigen Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zum Ermitteln von gegebenenfalls auftretenden Motorlaufstörungen einer Brennkraftmaschine;
  • 2 ein Diagramm von sich an der Brennkraftmaschine einstellenden zylinderselektiven Drehzahlwerten in Abhängigkeit der Anzahl der Einspritzungen, wenn kein Drehzahleinbruch vorliegt;
  • 3 ein Diagramm gemäß 1, wenn Drehzahleinbrüche vorliegen,
  • 4 ein Diagramm von sich einstellenden Injektor-Stromstärkewerten und von sich in Zylindern einstellenden Brennraumdruckwerten in Abhängigkeit von der Zeit,
  • 5 ein Ablaufdiagramm mit einzelnen Teilfunktionen eines Diagnoseverfahrens für eine stochastische Aussetzererkennung.
  • Beschreibung der Erfindung
  • 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung zum Ermitteln von gegebenenfalls auftretenden Motorlaufstörungen einer allgemein mit 10 bezeichneten Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs. Zur Drehzahlmessung ist eine Messeinrichtung 12 vorgesehen, die ein drehfest auf der Kurbelwelle der Brennkraftmaschine 10 montiertes Drehzahl- oder Winkelgeberrad 14 und einen ortsfesten, induktiv arbeitenden Winkelsensor 16 umfasst. Das Winkelgeberrad 14 ist an seinem äußeren Umfang in 60 gleiche Bogenabschnitte unterteilt, von denen 58 Abschnitte jeweils einen in radialer Richtung überstehenden Zahn 18 tragen und 2 Abschnitte als Lücke ausgebildet sind. Bei laufender Brennkraftmaschine 10 bewegt sich der Umfang des Winkelgeberrades 14 am Winkelsensor 16 vorbei, wobei beim Passieren der Zahnflanken der Zähne 18 im Winkelsensor 16 eine Spannung induziert wird.
  • Diese Spannung wird in Form eines analogen Spannungssignals einem Aufnehmer 20 in einem Rechner 22 einer Steuereinrichtung 24 der Brennkraftmaschine 10, zum Beispiel einer EDC (Electronic Diesel Control) zugeführt. Der Rechner 22 umfasst einen Taktgenerator 26, der in einem Zeitabstand von 3,2 μs Taktsignale erzeugt und dem Aufnehmer 20 zuführt. Bei jedem Taktsignal wird im Aufnehmer 20 aus dem Spannungssignal ein digitales Signal erzeugt, das während des Vorbeitritts eines Zahns 18 "1" beträgt und zwischen zwei benachbarten Zähnen "0" beträgt.
  • Der Rechner 22 ist mit einer Auswerteschaltung 30 und einer Software 32 ausgestattet, von denen die vom Aufnehmer 20 übermittelten ungefilterten digitalen Signale verarbeitet werden, wobei für jeden Zahn 18 der Zeitpunkt des Vorbeitritts seiner hinteren oder negativen Zahnflanke am Winkelsensor 16 mit einer Auflösung von 3,2 μs ermittelt und in einer Tabelle in einem Direktzugriffsspeicher (RAM) 34 des Rechners 22 abgelegt wird.
  • Aus den in der Tabelle abgelegten Zahn- oder Segmentzeiten werden vom Rechner 22 mit Hilfe der Software 32 zylinderindividuelle oder zylinderselektive momentane Drehzahlwerte ermittelt, indem jeweils nach einer Drehung der Kurbelwelle um wenige Zähne 18, zum Beispiel um jeweils 3, 4 oder 5 Zähne, entsprechend einer Drehung der Kurbelwelle um 18, 24 bzw. 30 Grad, von der Auswerteschaltung 30 und der Software 32 die genaue, für diese Drehung benötigte Zeitspanne ermittelt und aus den beiden Werten der jeweilige momentane Drehzahlwert berechnet wird. Die berechneten Drehzahlwerte jedes Zylinders werden für eine gewisse Anzahl von Umdrehungen der Kurbelwelle im Speicher 34 gespeichert.
  • Da in diese momentanen Drehzahlwerte im Wesentlichen nur Momentenbeiträge von einem Zylinder ein fließen, können sie als zylinderindividuell oder zylinderselektiv bezeichnet werden.
  • 2 zeigt eine Diagrammdarstellung von solchen zylinderselektiven Drehzahlwerten (Y-Achse) in Abhängigkeit der Anzahl der erfolgten Einspritzungen (X-Achse). Wie aus den ermittelten Drehzahlwerten der 2 hervorgeht, hat es bei keiner Einspritzung einen nicht erwünschten Drehzahleinbruch gegeben, so dass davon ausgegangen werden kann, dass das Einspritzsystem der entsprechenden Brennkraftmaschine (beispielsweise ein Common-Rail-Injektor-System) fehlerfrei arbeitet. Der arithmetische Mittelwert der ermittelten Drehzahlen in 1 beträgt 739,2 U/min. Die ermittelte Standardabweichung als Drehzahlstreuungs-Kennzahlgröße gemäß den Betriebswerten aus 1 beträgt dabei 3,74. Die Standardabweichung wird gemäß folgender Formel ermittelt:
    Figure 00120001
  • Die Formel zur Ermittlung der Standardabweichung S ist an sich bekannt, so dass nicht näher auf sie eingegangen wird.
  • In 3 ist ein Diagramm entsprechend der 1 dargestellt, wobei aus den ermittelten Drehzahlwerten hervorgeht, dass bei der neunten Einsprit zung (Pfeil 10) und bei der neunundzwanzigsten Einspritzung (Pfeil 11) ein Drehzahleinbruch vorliegt. Die Drehzahleinbrüche sind auf ein nicht korrekt arbeitendes Einspritzsystem der entsprechenden Brennkraftmaschine zurückzuführen. Dabei treten die Drehzahleinbrüche stochastisch, das heißt zufällig auf. Der arithmetische Mittelwert der Drehzahlmessergebnisse gemäß 3 beträgt 737,8 U/min. Die aus den ungefilterten Drehzahlwerten der 3 ermittelte Standardabweichung beträgt dabei 7,38. Auch wenn die arithmetischen Mittelwerte bezüglich der 2 und 3 nahezu gleich groß sind (739,2 U/min; 737,8 U/min), so unterscheiden sich die entsprechenden ermittelten Werte der Standardabweichung erheblich voneinander (3,74; 7,38). Aufgrund der sich ergebenden starken Abweichungen der Standardabweichungswerte bei auftretenden Motorlaufstörungen einer Brennkraftmaschine eignet sich diese Kenngröße besonders zur sicheren Feststellung einer als Störung anzusehenden Drehzahlabweichung.
  • 4 zeigt ein Diagramm eines jeweiligen Zylinderbrennraumdrucks [bar] (Y1-Achse) beziehungsweise einer jeweils sich einstellenden Injektorstromstärke [A] (Y2-Achse) in Abhängigkeit der Zeit [s] (X-Achse). Das Diagramm gemäß 4 dient dazu, einen Drehzahleinbruch in einem Zylinder gemäß 3 (siehe Pfeile 10, 11) zu erklären. Dabei stellen in 4 die Kurven 1, 2, 3 Zylinderbrennraum-Druckkennlinien der entsprechenden Zylin der einer Brennkraftmaschine dar, während die mit 4 gekennzeichnete Linie die angelegte Injektorstromstärke darstellt. Der mit 5 gekennzeichnete Kurvenstrang der Linie 4 (Injektorstromstärke) kennzeichnet eine Voreinspritzung in die Zylinder 1, 2, 3, während der mit 6 gekennzeichnete Kurvenstrang der Linie 4 eine Haupteinspritzung in die entsprechen den Zylinder darstellt. Die Voreinspritzung (Kurvenstrang 5) verursacht in den Zylindern 1, 2 eine hinreichend große Brennraumdruckerhöhung, die zu einer korrekten weiteren Brennraumdruckerhöhung bei der Haupteinspritzung (Kurvenstrang 6) führt, wie insbesondere aus dem Kurvenverlauf der Kennlinien 1, 2 im Bereich 7 erkennbar ist. Im Gegensatz hierzu ist die aufgrund der Voreinspritzung verursachte Brennraumdruckerhöhung im Zylinder 3 nicht hinreichend, um eine korrekte Brennraumdruckerhöhung nach der Haupteinspritzung zu ermöglichen. Dies geht insbesondere daraus hervor, dass die Kennlinie 3 lediglich einen maximalen Brennraumdruck von circa 40 bar erzielt, während der maximale Brennraumdruck der Kennlinie 2 circa 43 bar und der Kennlinie 1 circa 46 bar beträgt. Ein Brennraumdruckverlauf gemäß der Kennlinie 3 in einem entsprechenden Zylinder würde somit einen Drehzahleinbruch gemäß 3 (Pfeile 10, 11) hervorrufen, wobei der Drehzahleinbruch systematisch oder auch stochastisch auftreten kann.
  • 5 zeigt ein Ablaufdiagramm mit einzelnen Teilfunktionen eines Verfahrens für eine stochastische Aussetzererkennung, die zur Diagnose von sporadischen Injektorfehlern dient, welche eine Verringerung der Einspritzmenge in einem einzelnen Zylinder bewirken.
  • Bei diesem Verfahren wird nach einem Start 38 zuerst bei 40 geprüft, ob vorgegebene Diagnose-Aktivierungsbedingungen vorliegen, zum Beispiel eine Mindest- oder Höchstdrehzahl der Brennkraftmaschine 10, eine Fahrzeuggeschwindigkeit von Null, eine Mindest- oder Höchstkühlwassertemperatur, sowie eine vorbestimmte Ausblendzeit nach dem Start der Brennkraftmaschine 10 und nach einer Zustandsänderung ihrer Kupplung.
  • Diese Aktivierungsbedingungen sind erforderlich, da die Analyse des Drehzahlanstiegs im Leerlauf erfolgen muss, weil bei höheren Drehzahlen der Drehzahlanstieg nach der Zündung nicht nur durch die Einspritzmenge sondern auch durch Drehmomente infolge oszillierender Massen, durch ansteigenden Ladedruck und durch Teilungsfehler des Winkelgeberrades 14 beeinflusst wird. Darüber hinaus muss die Analyse des Drehzahlanstiegs im Fahrzeugstillstand erfolgen, weil der Drehzahlanstieg im Fahrbetrieb durch die Drehzahl- und Lastdynamik infolge von Eingriffen des Fahrers, eines Drehzahlreglers oder anderer Hilfsaggregate bzw. durch Momenteneinkopplungen in den Antriebsstrang beeinflusst wird.
  • Eine vorbestimmte Ausblendzeit nach dem Start der Brennkraftmaschine 10 und nach einer Zustandsänderung ihrer Kupplung muss eingehalten werden, um transiente Effekte auszublenden.
  • Wenn die Aktivierungsbedingungen vorliegen, wird bei 42 für alle Zylinder der Drehzahlanstieg nach der Zündung zylinderselektiv ermittelt, indem er jeweils aus zwei in der Tabelle des Speichers 34 (1) gespeicherten geeigneten Zahn- oder Segmentzeiten berechnet wird. Die zur Berechnung verwendeten Zahn- oder Segmentzeiten jedes Zylinders müssen in einem ausreichenden Winkelabstand vom OT (in der Regel > 72°/Z, wobei Z = Zylinderzahl) dieses Zylinders entfernt sein, um eine ausreichend große Amplitude des durch die Abfolge von Kompressions- und Expansionsphasen in der Brennkraftmaschine erzeugte Hoch-/Tief-Muster der momentanen Drehzahl zu gewährleisten.
  • Die ermittelten Drehzahlanstiege werden bei 44 analysiert, indem sie jeweils mit einem als Referenzwert dienenden, über eine Umdrehung der Nockenwelle gemittelten durchschnittlichen Drehzahlanstieg aller Zylinder verglichen und die jeweiligen Ergebnis des Vergleichs auf Unterschreitung eines vorgebbaren Grenzwerts überwacht werden.
  • Wenn dabei für einen oder mehrere Zylinder ein Drehzahlabfall festgestellt wird, d.h. ein unter dem Grenzwert liegender Drehzahlanstieg, wird bei 46 durch statistische Auswertung für jeden Zylinder festgestellt, wie oft dieser Drehzahlabfall innerhalb einer Block genannten definierten Anzahl von . Umdrehungen der Kurbelwelle auftritt.
  • Die Ergebnisse der prozentualen Anzahl an Aussetzern pro Block werden bei 48 vom Rechner 22 einer gleitenden Mittelwertbildung unterzogen, bei der aus der Anzahl der Aussetzer des augenblicklichen Blocks und des vorangehenden Blocks ein Mittelwert gebildet wird.
  • Die gebildeten Mittelwerte werden bei 50 auf den Wert des schlechtesten Injektors normiert, wodurch man Bewertungsgrößen erhält, die unabhängig von der absoluten Anzahl von Aussetzern bzw. bewerteten Kurbelwellenumdrehungen einen relativen Vergleich der Injektoren untereinander ermöglichen.
  • Anschließend wird bei 52 festgestellt, ob die normierten Werte der einzelnen Zylinder nahe bei 1 liegen, was bedeutet, dass sich alle Injektoren innerhalb eines gewünschten Toleranzbandes befinden, oder ob sie deutlich unterhalb von 1 liegen, was bedeutet, dass die Einspritzparameter differieren. In diesem Fall wird bei 54 auf einen Injektorfehler erkannt, und empfohlen, die Injektoren mit dem Wert von 1 oder nahe von 1 auszutauschen.
  • Die normierten Werte können kontinuierlich in einem nichtflüchtigen Ergebnisspeicher, zum Beispiel im Speicher 34 des Rechners 22, gespeichert und von dort bei Bedarf über eine Schnittstelle 56 (vgl. 1) an ein externes Diagnosegerät 58 ausgegeben werden.
  • Parallel zur stochastischen Aussetzererkennung erfolgt eine systematische Aussetzererkennung, zum Beispiel wie in der DE 196 46 911 A1 beschrieben.

Claims (15)

  1. Verfahren zum Ermitteln von gegebenenfalls auftretenden Motorlaufstörungen einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Fahrzeugs, bei dem auf das Auftreten von Motorlaufstörungen geschlossen wird, wenn mindestens eine zylinderindividuelle Größe von einem erwarteten Wert oder Wertebereich abweicht, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe eine Kenngröße ist, die ein Maß für die Streuung von gemessenen Drehzahlwerten während einer vorbestimmten Anzahl von Umdrehungen des Motors und/oder ein Maß für eine zeitabhängige Drehzahländerung während einer vorbestimmten Anzahl von Umdrehungen des Motors darstellt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Maß für die Streuung von gemessenen Drehzahlwerten die Standardabweichung der Drehzahlwerte ermittelt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Maß für eine zeitabhängige Drehzahländerung der Anstieg der Drehzahl nach einer Zündung ermittelt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Streuung und/oder der Drehzahlanstieg zylinderindividuell analysiert und Unterschreitungen eines Grenzwerts ermittelt werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Auftreten von Motorlaufstörungen geschlossen wird, wenn die Anzahl der Grenzwertunterschreitungen während einer vorbestimmten Anzahl von Motorumdrehungen einen vorbestimmten Wert übersteigt.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Feststellung einer Motorlaufstörung eine vorgebbare Mindestanzahl an zu berücksichtigenden Einspritzungen bestimmt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kenngröße durch Auswertung ungefilterter Drehzahlwerte ermittelt wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kenngröße mittels einer elektronischen Steuereinrichtung des Fahrzeugs ermittelt wird.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kenngröße mittels einer fahrzeugexternen Diagnosetesteinrichtung ermittelt wird.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Brennkraftmaschine mit einem Injektor-System, insbesondere mit einem Common-Rail-Injektor-System versehen ist, wobei die Kenngröße zur Identifizierung mindestens eines defekten Injektors herangezogen wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kenngröße nur im Leerlauf ermittelt wird.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich zu der Kenngröße eine zylinderindividuelle Stellgröße einer Mengenausgleichsregelung/Laufruheregelung ermittelt und auf das Auftreten von Motorlaufstörungen geschlossen wird, wenn diese Stellgröße von einem erwarteten Wert oder Wertebereich abweicht.
  13. Vorrichtung zur Ermittlung von gegebenenfalls auftretenden Motorlaufstörungen einer Brennkraftmaschine insbesondere eines Fahrzeugs, mit Einrichtungen zum Ermitteln mindestens einer zylinderindividuellen Größe, die im Falle einer Abweichung von einem erwarteten Wert oder Wertebereich zum Auftre ten von Motorlaufstörungen führt, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Größe eine Kenngröße ist, die ein Maß für die Streuung von gemessenen Drehzahlwerten während einer vorbestimmten Anzahl von Umdrehungen des Motors und/oder ein Maß für eine zeitabhängige Drehzahländerung während einer vorbestimmten Anzahl von Umdrehungen des Motors darstellt.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (12, 24, 58) zum Ermitteln mindestens einer zylinderindividuellen Kenngröße eine fahrzeugexterne Diagnosetesteinrichtung (58) umfassen.
  15. Vorrichtung nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtungen (12, 24, 58) zum Ermitteln mindestens einer zylinderindividuellen Kenngröße eine elektronische Steuereinrichtung (24) des Fahrzeugs umfassen.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007107540A2 (de) * 2006-03-20 2007-09-27 Continental Automotive Gmbh Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer brennkraftmaschine
US8082731B2 (en) 2007-09-20 2011-12-27 Continental Automotive Gmbh Method and device for operating an internal combustion engine
DE112014003993B4 (de) * 2013-09-02 2017-08-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steuervorrichtung und Steuerverfahren für eine Brennkraftmaschine
DE102010016736B4 (de) 2009-04-30 2021-10-14 Denso Corporation Gerät zur Treibstoffinjektionsregelung

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007107540A2 (de) * 2006-03-20 2007-09-27 Continental Automotive Gmbh Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer brennkraftmaschine
WO2007107540A3 (de) * 2006-03-20 2008-01-17 Siemens Ag Verfahren und vorrichtung zum betreiben einer brennkraftmaschine
US7962277B2 (en) 2006-03-20 2011-06-14 Continental Automotive Gmbh Method and device for operating an internal combustion engine
US8082731B2 (en) 2007-09-20 2011-12-27 Continental Automotive Gmbh Method and device for operating an internal combustion engine
DE102010016736B4 (de) 2009-04-30 2021-10-14 Denso Corporation Gerät zur Treibstoffinjektionsregelung
DE112014003993B4 (de) * 2013-09-02 2017-08-17 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Steuervorrichtung und Steuerverfahren für eine Brennkraftmaschine
US9752529B2 (en) 2013-09-02 2017-09-05 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Control apparatus and control method for internal combustion engine

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